运用逻辑思维突破高中生物教学重难点

邝玉环 （广东省开平市开侨中学 广东开平 529300）

高中生物学是研究生物的结构、功能、发生和发展的规律，以及生物与周围环境关系等的科学，是自然科学的一个门类。作为一门理科，高中生物学涉及的内容相对抽象，且对学生的认知能力要求较高，如细胞、物质与能量、遗传与进化等，单靠死记硬背或简单的机械记忆是难以掌握的。

从心理成长的进程看，高中生的身心渐趋成熟，其思维开始偏重理性思维，开始喜欢思考事物现象背后的本质和规律。科学思维需要逻辑保证。逻辑可以帮助学生正确地运用科学思维去探求知识、成功交际和论证辩谬，是科学思维的基础与界限。高中一年级到二年级是逻辑抽象思维的发展趋于“初步定型”或成熟的时期。教师积极调动高中生的逻辑思维，有利于学生掌握生物学领域的核心概念，有利于解决教学中的一些重难点问题。

1 运用逻辑思维突破“有丝分裂过程”的教学重难点

真核细胞有丝分裂过程是人教版高中生物《必修1·细胞增殖》一节的教学重难点。该过程被人为地划分为间期、前期、中期、后期和末期。其中有丝分裂各个时期染色体行为和数目的变化是教学难点之一。传统教学过程中，教师展示各个时期的图片，引导学生分析图片特征，要求学生理解、记忆，并尽可能准确地表述图片特征。由于该过程涉及的概念多，抽象难懂，学生短时间内很难完全掌握，而且记忆量越大，遗忘量也相对越大。

因果逻辑指符合因果关系的逻辑，可以用于解释一个事物，探究某一事物的来源、发展和事物的最终走向等。笔者根据因果逻辑，设计系列问题引导学生思考：亲本细胞的染色体经细胞分裂后要分到两个子细胞中去，可以不复制吗？为什么？染色体复制后，如何分成两套相同的染色体以保证子细胞遗传性状相同？为了保证移向细胞两极的两套染色体相同，在此之前染色体应有什么行为特征？心理学家认为，在一般情况下，人们都不愿意接受较难的要求，因为费时费力又难以成功；相反，人们却乐于接受较小的、较易完成的要求，在实现了较小的要求后，人们才慢慢地接受较大的要求。这就是“登门坎效应”。只有当学生乐意接受有丝分裂中的一些因果逻辑关系后，才会有更高的热情去理解和记忆各个图像特征。

2 运用逻辑思维突破“减数分裂过程”的教学重难点

减数分裂是人教版高中生物必修2“减数分裂和受精作用”一节中的教学重难点，它与学生之前学习过的有丝分裂过程有着“藕断丝连”的关系。如何让学生掌握减数分裂过程又不与有丝分裂相混淆？

传统教学过程中，教师往往会把减数分裂各个时期的图展示出来，然后师生共同分析各个图中染色体的行为变化。但是，这样会使学生绘图中出现图像颠倒或与有丝分裂图像相混淆的现象。常见的逻辑关系有并列关系、因果关系和层递关系等。笔者以果蝇的配子和体细胞染色体对比图作为引入，设计层递逻辑关系的问题串：①图中体细胞染色体数是多少？配子的是多少？②配子中的染色体数目减少一半，是随意减半吗？有何特点？③什么是同源染色体？同源染色体彼此间分开之前应有什么行为特征？④以下是同源染色体位于细胞中央的几种情况图（图1），若要保证同源染色体彼此分开？最可能是哪一种？为什么？⑤在此图之前，同源染色体还应有什么行为？⑤联会的意义是什么？在学生深刻理解和接受了减数分裂过程中染色体行为变化后，笔者布置任务让学生绘画减数分裂过程图。结果，笔者惊喜发现，学生的错误率较往年大为减少，平行班学生的正确率与传统教学的重点班学生的正确率相当甚至更高。

图1 减数分裂过程的部分示意图

高中生物知识虽然整体上主干清晰，但具体到知识点上却细碎繁多，需要逐个记忆。教师若能在知识点之间建立逻辑关系，学生理解和记忆知识的效率则大大提高。逻辑思维有助于学生正确认识客观事物，有利于发现和纠正谬误，帮助其更好地去学习。

3 运用逻辑思维突破“对分离现象的解释”的教学重难点

“对分离现象的解释”是人教版高中生物必修2“孟德尔的豌豆杂交实验（一）”中的教学重难点之一。其假说内容主要分为四点：生物的性状是由遗传因子决定的；体细胞中的遗传因子是成对存在的；生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中；受精时，雌雄配子结合是随机的。传统教学中，教师常引导学生按顺序运用这四点内容来解释实验现象。

可问题是：为什么孟德尔一开始就能提出“体细胞中的遗传因子是成对存在的”这个假说，并把亲本的基因型表示为是DD和dd，然后它们杂交产生的后代表示为Dd？其依据是什么？带着这个问题，笔者尝试寻找孟德尔当年发表的关于分离定律的论文。结果发现，在他的论文译文中，内容的主线是“试验植物的选择→试验的分组和布置→F1杂种的类型→F2由杂种所产生的第一代→F3由杂种所产生的第二代→由杂种所产生的以后世代→同时具有几个区分性状的杂种的后代→杂种的生殖细胞→用其他种植物杂种的试验→结语”。其分析和解释主要是围绕杂种及其后代而展开。根据“杂种的后代在每一代中以2∶1∶1的比例分离为杂种和稳定的类型”，孟德尔是设以A代表显性的性状，a代表隐性的，并且以Aa代表二者相结合的杂种类型。其后在分析“杂种的生殖细胞”时，提到“在杂种的后代中出现有稳定的类型，稳定的后代只是在卵细胞和授精的花粉是属于同样性质的时候才得以形成，就像在纯种正常受精的情形下一样……”由此可见，孟德尔是通过分析杂种的生殖细胞后才提出纯种的基因组成的。

逻辑顺序，即按照事物或事理的内部联系及人们认识事物的过程来安排说明顺序。在教学过程中，笔者根据逻辑顺序先引导学生根据F2性状推理出F1的基因组成，然后以F1为核心和出发点去推理亲代和F2的基因型。验证假说的准确性，实际上是验证F1的基因组成是否成立，由此再引出测交等实验方案。

4 结束语

逻辑正确，学生的智商就可以得到发展。而现在的教育，大多不要求有逻辑，只要照着书本背，照着书本写，就会给高分。因此，在高考命题中，应增加逻辑思维能力考核的权重，使之成为高考改革的侧重点。培养创新型人才需要“活的知识”，需要有较强的逻辑思维能力。在高考中突出考核学生的思维能力，可促进创新型人才的培养。