熟練邏輯推理是順利解答生物習題的必要條件

高中學生有讀初中生物容易拿高分，上了高中卻難以學好生物的感覺。問題出在哪里?原因之一就是學生缺乏相應的邏輯推理能力。要具有一定的邏輯推理能力才能學好高中生物，邏輯推理能力的培養也是高中生物教學目標之一，教材中也不乏科學家(具有較強的邏輯推理能力)運用邏輯推理方法來研究生物學問題的典型例子。高考說明也對此作了要求：“能運用所學的知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理、做出合理的判斷或得出正確的結論。……具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統分析等科學研究方法。”

邏輯推理幫助人們正確地思考問題和表達思想，是人類認識到一定階段后出現的思維方法，是人們認識世界和改造世界的必要工具，也是衡量一個人智力層次的重要內容，對學生以后的學習和工作都有重要意義。下面就教材中出現的相關邏輯推理內容進行淺析及舉例運用邏輯推理方法來解答生物試題。

1 教材中運用邏輯推理方法的典型例子

在必修2教材孟德爾的豌豆雜交實驗中運用了“假說一演繹”的邏輯推理方法。“假說—演繹”是通過對已有材料進行分析、綜合，總結出一個結論，然后以這個結論為假說進行演繹推理，至于這個假說是否正確，就要用實驗來驗證。孟德爾巧妙地設計了測交實驗對演繹推理得出的結論進行驗證，驗證結果符合假說，于是得出了分離定律。

在必修2教材薩頓提出基因位于染色體上運用了“類比推理”。類比推理是根據兩個(類)對象在一系列屬性上的相似，而且已知其中的一個對象還具有其他屬性，由此提出另一個對象也具有相似的其他屬性的結論。薩頓用蝗蟲為材料研究精子的卵子的形成過程發現同源染色體的分離與孟德爾假設的一對遺傳因子(等位基因)的分離非常相似，于是提出基因位于染色體上的假說。類比推理得出的結論并不一定正確，還需要實驗的檢驗。薩頓提出的假說由摩爾根的實驗得以證明。

在必修3教材中有兩句話：“內環境穩態是機體進行正常生命活動的必要條件”；“隔離是物種形成的必要條件”。這兩句結論屬于必要條件假言推理。必要條件假言推理的有效推理形式有兩種。第一種，肯定前件不能肯定后件，否定前件便能否定后件；第二種，肯定后件便能肯定前件，否定后件不能否定前件。有內環境穩態不一定能進行正常生命活動，沒有內環境穩態就一定不能進行正常生命活動；能進行正常生命活動必定有內環境穩態，不能進行正常生命活動不一定沒有內環境穩態。有了隔離不一定有物種形成，沒有隔離就一定沒有物種形成；有物種形成就一定有隔離，沒有物種形成不一定沒有隔離。

教材中除上面出現明顯邏輯推理的字眼內容外，其實還有很多其他例子。如達爾文研究植物生長具有向光性，研究植物光合作用時魯賓和卡門運用同位素標記法，噬菌體侵染細菌的實驗赫爾希和蔡斯也運用同位素標記法等。

2 運用邏輯推理方法進行解題

【例1】下列關于內環境的敘述，錯誤的是(

)

A 組織細胞必須通過內環境才能獲得營養物質

B 細胞外液是內環境

C 胃液、尿液、淚液是體液，但不屬于內環境

D 內環境穩態的生理意義是生命活動進行正常的必要條件

這道題難度不大，學生在做這一道題是用排除法選對答案(c)。但要學生分析為什么C選項是錯誤的時，學生因教材上沒有對這三種液體進行相關敘述且又缺乏邏輯推理能力而回答不出來。其實，對C項稍微分析、推理一下就可判斷其對錯。體液包括細胞內液和細胞外液，若這三種液體都屬于體液的話，那就，或是細胞內液或是細胞外液，但因不屬于內環境，即不屬于細胞外液，故只能是細胞內液。可是，這三種液體不是存在于細胞里面的，即不為細胞內液，因此c項是錯誤的。

【例2】下列關于癌細胞的分化程度和特點的表述中，正確的是(

)

A 分化程度低，細胞粘著性降低

B 分化程度高，細胞無限增殖

C 分化程度低，細胞形態結構無變化

D 分化程度高，細胞易分散和轉移

這一道題是考查必修1癌細胞特征的內容。教材上沒有對癌細胞分化程度進行敘述，有一部分學生因缺乏邏輯推理能力而回答錯誤。通過教材里所列的癌細胞特征可知，C項是錯誤的；剩下A項、B項和D項的后半句都是正確的，就看前半句了，如果是分化程度高的話，那么B項和D項就都正確，可是單選題，只能有一項正確，可推知分化程度低是正確的。故A項正確。

【例3】嚴重缺鐵的病人可能會出現(

)

A 丙酮酸中毒

B 乳酸中毒

C 尿素中毒

D CO₂中毒

鐵是構成血紅蛋白的成分，血紅蛋白主要運輸氧氣。由嚴重缺鐵就可推斷血紅蛋白合成不足，由于血紅蛋白合成不足就會引起人體運輸氧氣的能力下降，繼而造成人體缺氧，最終可推斷出人體進行無氧呼吸而產生乳酸，乳酸過多就會導致乳酸中毒。

3 教學建議

生物教師在平時的教學中應該加強邏輯推理能力的培養，盡管高中數學有相關邏輯推理的內容(如三段論、必要條件、充分條件、充分必要條件等)。在教材上出現了關于邏輯推理方面的內容就要適當補充相關知識并進行適當的訓練。如：講到“假說一演繹”時，補充講解三段論演繹推理知識；講到必要假言推理時，補充講解充分假言推理和充分必要假言推理；講到“線粒體是有氧呼吸的主要場所”，就要補充講解這不是全部場所，還有次要場所(細胞質基質)。

總之，教師應幫助學生掌握邏輯推理方法、提高邏輯推理能力才能讓學生學好高中生物，喜歡生物學科，將來從事生物學科相關工作。