學(xué)科教育論文-淺析高中生物課程對(duì)學(xué)生邏輯推理能力的培養(yǎng).doc

學(xué)科教育論文-淺析高中生物課程對(duì)學(xué)生邏輯推理能力的培養(yǎng)根據(jù)中央、國(guó)家機(jī)關(guān)2006年考試錄用公務(wù)員和機(jī)關(guān)工作人員公共科目考試大綱的要求，2006年公務(wù)員考試的行政職業(yè)能力測(cè)驗(yàn)中的“判斷推理”部分新增了一類題型-類比推理。國(guó)家公務(wù)員考試主要測(cè)查應(yīng)試者從事國(guó)家機(jī)關(guān)工作必須具備的潛能，考試內(nèi)容涉及到言語(yǔ)理解與表達(dá)、常識(shí)判斷、數(shù)量關(guān)系、判斷推理和資料分析等。其中“判斷推理”包括圖形推理、演繹推理、定義判斷和類比推理等題型。由此可見(jiàn)，邏輯推理能力已作為國(guó)家機(jī)關(guān)工作人員的一項(xiàng)基本的能力。對(duì)于中學(xué)生，也應(yīng)該在早期進(jìn)行培養(yǎng)。1、課標(biāo)對(duì)于學(xué)生推理能力的要求由中華人民共和國(guó)教育部制定的普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）（以下簡(jiǎn)稱課標(biāo)）1以最新的生物學(xué)知識(shí)為主線內(nèi)容，以學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)為主要的學(xué)習(xí)方式，在知識(shí)、情感態(tài)度與價(jià)值觀和能力三個(gè)方面提出了具體的目標(biāo)。在能力方面，明確提出高中生物課程要發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，初步學(xué)會(huì)11項(xiàng)基本技能，其中“根據(jù)證據(jù)作出合理判斷”及“聽(tīng)取他人的意見(jiàn)，利用證據(jù)和邏輯對(duì)自己的結(jié)論進(jìn)行辯護(hù)以及作必要的反思和修改”兩條都涉及到邏輯推理能力。在課標(biāo)的課程設(shè)計(jì)思路中，在對(duì)必修1模塊的價(jià)值有這樣的描述：領(lǐng)悟觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分析和綜合等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究過(guò)程中的應(yīng)用；在對(duì)必修2模塊的價(jià)值有這樣的描述：領(lǐng)悟假說(shuō)演繹、建立模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用。人民教育出版社根據(jù)課標(biāo)所編寫(xiě)的教材，充分體現(xiàn)了課標(biāo)的要求，將推理方法的訓(xùn)練放在很重要的位置。下文將以人教版高中課標(biāo)教材必修為例，淺析高中生物課程對(duì)學(xué)生邏輯推理能力的要求。2、推理種類的劃分推理的種類是根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分的23。根據(jù)推理前提數(shù)量的不同，可分為直接推理和間接推理；根據(jù)推理的方向，即思維進(jìn)程中是從一般到特殊，或從特殊到一般，或從特殊到特殊的區(qū)別，傳統(tǒng)邏輯將推理分為演繹推理、歸納推理和類比推理三大類。當(dāng)然，還有其他的劃分方法，如有些研究者將推理分為歸納推理、演繹推理和溯因推理三大類。在這種分類中，類比推理屬于歸納推理（都不是必然性的推理過(guò)程）。以下主要介紹高中生物教材中涉及到的三種推理形式。2.1歸納推理歸納推理是由充分相信的前提過(guò)渡到相信度較小但并非不相信的結(jié)論的過(guò)程，有廣義、狹義之分。傳統(tǒng)的歸納推理僅指歸納概括，廣義的歸納推理包括一切主觀地不充分置信的推理，從這點(diǎn)上說(shuō)歸納推理至少包括以下四種推理：（1）逆推理或“導(dǎo)致最好說(shuō)明的推理”；（2）簡(jiǎn)單枚舉法；（3）類比法；（4）排除歸納法。歸納過(guò)程是一個(gè)較復(fù)雜的思維活動(dòng)，它除了運(yùn)用歸納推理外還需充分地獲得材料，并對(duì)材料進(jìn)行整理和分析，經(jīng)過(guò)去粗取精、去偽存真的加工過(guò)程。搜集和整理材料的邏輯方法分別有觀察、實(shí)驗(yàn)和比較、分析、綜合等。這些要求，在課標(biāo)對(duì)于必修1的價(jià)值中有描述。2.2演繹推理傳統(tǒng)的解釋是指由一般性知識(shí)為前提推出特殊性或個(gè)別性知識(shí)為結(jié)論的推理。但現(xiàn)代邏輯學(xué)不強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)，它認(rèn)為演繹推理就是前提蘊(yùn)涵結(jié)論的推理，在這種推理中，前提與結(jié)論的聯(lián)系是必然的，它的結(jié)論包含在前提之中，只要前提是真的，結(jié)論必然真。演繹推理有三段論、假言推理和選言推理等形式。三段論推理是一種重要的演繹推理，它是性質(zhì)判斷三段論推理的簡(jiǎn)稱，由兩個(gè)包含著一個(gè)共同項(xiàng)的性質(zhì)判斷推出一個(gè)性質(zhì)判斷的演繹推理。三段論中的三個(gè)性質(zhì)判斷的名稱分別為大前提、小前提和結(jié)論。包含大項(xiàng)的前提為大前提，包含小項(xiàng)的前提為小前提，包含大項(xiàng)和小項(xiàng)的判斷為結(jié)論。比如，所有的植物都是需要水分的（大前提），仙人掌是植物（小前提），所以，仙人掌也是需要水分的（結(jié)論）。三段論作為一種思維形式，其包含的三個(gè)性質(zhì)判斷通常都是以大前提、小前提、結(jié)論這樣的順序排列。但用自然語(yǔ)言表達(dá)三段論時(shí)，語(yǔ)句順序是靈活的，而且常常使用省略形式（有省略大前提或小前提或結(jié)論等形式）。例如，口語(yǔ)中常說(shuō)“這是命令呀”，把它補(bǔ)充完整就是：凡是命令都是應(yīng)該執(zhí)行的（大前提），這句話是命令（小前提），所以，這句話應(yīng)該被執(zhí)行（結(jié)論）。2.3類比推理類比推理是主觀地不充分置信的推理之一，因此可歸為廣義的歸納推理的范疇。粗略地說(shuō)，兩個(gè)對(duì)象甲和乙在它們的n個(gè)屬性上都相似，甲還有第n+1個(gè)屬性，我們推出乙也有第n+1個(gè)屬性。那么我們就是在進(jìn)行類比推理。類比推理不是必然的推理過(guò)程，但它可以啟發(fā)人們的思想，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究中模擬實(shí)驗(yàn)的邏輯基礎(chǔ)。例如，地球上的生命是怎樣起源的？1952年米勒設(shè)計(jì)了一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果對(duì)于揭示生命起源的奧秘具有重要意義；盧瑟福的原子模型由類比于太陽(yáng)系行星模型而來(lái)，惠更斯的波動(dòng)說(shuō)由類比于水波聲波而來(lái)。由類比提出假說(shuō)，再有的放矢地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，類比在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中扮演過(guò)并將繼續(xù)扮演著非常重要的作用。3、人教版教材如何著力培養(yǎng)學(xué)生的推理能力人教版教材充分考慮了課標(biāo)對(duì)學(xué)生推理能力的要求，在3本必修教材456中作了系統(tǒng)的安排，下面舉例說(shuō)明。3.1關(guān)于假說(shuō)-演繹法必修2教材第7頁(yè)對(duì)于“假說(shuō)-演繹法”這樣描述：在觀察和分析基礎(chǔ)上提出問(wèn)題以后，通過(guò)推理和想像提出解釋問(wèn)題的假說(shuō)，根據(jù)假說(shuō)進(jìn)行演繹推理，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)論。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符，就證明假說(shuō)是正確的，反之，則說(shuō)明假說(shuō)是錯(cuò)誤的。這是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科學(xué)方法，叫做假說(shuō)-演繹法。有些教師在上必修2教材時(shí)，覺(jué)得假說(shuō)-演繹方法比較陌生。其實(shí)，在必修1中是作了鋪墊的：教材第50頁(yè)拓展題“溶酶體內(nèi)含有多種水解酶，為什么溶酶體膜不被分解？嘗試提出一種假說(shuō)，解釋這種現(xiàn)象。如有可能，通過(guò)查閱資料驗(yàn)證你的假說(shuō)?！本褪亲寣W(xué)生自己提出假說(shuō)，然后根據(jù)假說(shuō)進(jìn)行演繹推理，再尋找證據(jù)來(lái)驗(yàn)證假說(shuō)。在孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)中假說(shuō)-演繹的方法凸現(xiàn)得比較典型；在遺傳學(xué)的發(fā)展歷史上，將基因定位于染色體上（薩頓提出假說(shuō)，摩爾根通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)）也是假說(shuō)-演繹法的范例，只不過(guò)孟德?tīng)柼岢黾僬f(shuō)用的推理主要是歸納推理，而薩頓用的是類比推理。假說(shuō)提出以后，再用假說(shuō)進(jìn)行演繹推理，解釋和預(yù)測(cè)某些現(xiàn)象。必修2教材中涉及假說(shuō)-演繹方法的內(nèi)容還有DNA分子半保留復(fù)制方式的提出與證實(shí)（第52頁(yè)，沃森和克里克提出遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說(shuō)，1958年科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了DNA是以半保留的方式復(fù)制的）、整個(gè)中心法則的提出與證實(shí)（第6869頁(yè)）以及遺傳密碼的破譯（第7375頁(yè)）等內(nèi)容。這些內(nèi)容可以讓學(xué)生體會(huì)，來(lái)領(lǐng)悟其中蘊(yùn)含的方法。同時(shí)在教材中，編者也設(shè)計(jì)了類似的練習(xí)題對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。如教材第38頁(yè)拓展題“你怎樣解釋這種奇怪的現(xiàn)象？如何