学科教育论文-浅析高中生物课程对学生逻辑推理能力的培养.doc

学科教育论文-浅析高中生物课程对学生逻辑推理能力的培养根据中央、国家机关2006年考试录用公务员和机关工作人员公共科目考试大纲的要求，2006年公务员考试的行政职业能力测验中的“判断推理”部分新增了一类题型-类比推理。国家公务员考试主要测查应试者从事国家机关工作必须具备的潜能，考试内容涉及到言语理解与表达、常识判断、数量关系、判断推理和资料分析等。其中“判断推理”包括图形推理、演绎推理、定义判断和类比推理等题型。由此可见，逻辑推理能力已作为国家机关工作人员的一项基本的能力。对于中学生，也应该在早期进行培养。1、课标对于学生推理能力的要求由中华人民共和国教育部制定的普通高中生物课程标准（实验）（以下简称课标）1以最新的生物学知识为主线内容，以学生的探究性学习为主要的学习方式，在知识、情感态度与价值观和能力三个方面提出了具体的目标。在能力方面，明确提出高中生物课程要发展学生的科学探究能力，初步学会11项基本技能，其中“根据证据作出合理判断”及“听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改”两条都涉及到逻辑推理能力。在课标的课程设计思路中，在对必修1模块的价值有这样的描述：领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用；在对必修2模块的价值有这样的描述：领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用。人民教育出版社根据课标所编写的教材，充分体现了课标的要求，将推理方法的训练放在很重要的位置。下文将以人教版高中课标教材必修为例，浅析高中生物课程对学生逻辑推理能力的要求。2、推理种类的划分推理的种类是根据一定的标准进行划分的23。根据推理前提数量的不同，可分为直接推理和间接推理；根据推理的方向，即思维进程中是从一般到特殊，或从特殊到一般，或从特殊到特殊的区别，传统逻辑将推理分为演绎推理、归纳推理和类比推理三大类。当然，还有其他的划分方法，如有些研究者将推理分为归纳推理、演绎推理和溯因推理三大类。在这种分类中，类比推理属于归纳推理（都不是必然性的推理过程）。以下主要介绍高中生物教材中涉及到的三种推理形式。2.1归纳推理归纳推理是由充分相信的前提过渡到相信度较小但并非不相信的结论的过程，有广义、狭义之分。传统的归纳推理仅指归纳概括，广义的归纳推理包括一切主观地不充分置信的推理，从这点上说归纳推理至少包括以下四种推理：（1）逆推理或“导致最好说明的推理”；（2）简单枚举法；（3）类比法；（4）排除归纳法。归纳过程是一个较复杂的思维活动，它除了运用归纳推理外还需充分地获得材料，并对材料进行整理和分析，经过去粗取精、去伪存真的加工过程。搜集和整理材料的逻辑方法分别有观察、实验和比较、分析、综合等。这些要求，在课标对于必修1的价值中有描述。2.2演绎推理传统的解释是指由一般性知识为前提推出特殊性或个别性知识为结论的推理。但现代逻辑学不强调这一点，它认为演绎推理就是前提蕴涵结论的推理，在这种推理中，前提与结论的联系是必然的，它的结论包含在前提之中，只要前提是真的，结论必然真。演绎推理有三段论、假言推理和选言推理等形式。三段论推理是一种重要的演绎推理，它是性质判断三段论推理的简称，由两个包含着一个共同项的性质判断推出一个性质判断的演绎推理。三段论中的三个性质判断的名称分别为大前提、小前提和结论。包含大项的前提为大前提，包含小项的前提为小前提，包含大项和小项的判断为结论。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（结论）。三段论作为一种思维形式，其包含的三个性质判断通常都是以大前提、小前提、结论这样的顺序排列。但用自然语言表达三段论时，语句顺序是灵活的，而且常常使用省略形式（有省略大前提或小前提或结论等形式）。例如，口语中常说“这是命令呀”，把它补充完整就是：凡是命令都是应该执行的（大前提），这句话是命令（小前提），所以，这句话应该被执行（结论）。2.3类比推理类比推理是主观地不充分置信的推理之一，因此可归为广义的归纳推理的范畴。粗略地说，两个对象甲和乙在它们的n个属性上都相似，甲还有第n+1个属性，我们推出乙也有第n+1个属性。那么我们就是在进行类比推理。类比推理不是必然的推理过程，但它可以启发人们的思想，是现代科学技术研究中模拟实验的逻辑基础。例如，地球上的生命是怎样起源的？1952年米勒设计了一个模拟实验，这个实验的结果对于揭示生命起源的奥秘具有重要意义；卢瑟福的原子模型由类比于太阳系行星模型而来，惠更斯的波动说由类比于水波声波而来。由类比提出假说，再有的放矢地进行实验验证，类比在科学发现中扮演过并将继续扮演着非常重要的作用。3、人教版教材如何着力培养学生的推理能力人教版教材充分考虑了课标对学生推理能力的要求，在3本必修教材456中作了系统的安排，下面举例说明。3.1关于假说-演绎法必修2教材第7页对于“假说-演绎法”这样描述：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说-演绎法。有些教师在上必修2教材时，觉得假说-演绎方法比较陌生。其实，在必修1中是作了铺垫的：教材第50页拓展题“溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？尝试提出一种假说，解释这种现象。如有可能，通过查阅资料验证你的假说。”就是让学生自己提出假说，然后根据假说进行演绎推理，再寻找证据来验证假说。在孟德尔的豌豆杂交实验中假说-演绎的方法凸现得比较典型；在遗传学的发展历史上，将基因定位于染色体上（萨顿提出假说，摩尔根通过实验证实）也是假说-演绎法的范例，只不过孟德尔提出假说用的推理主要是归纳推理，而萨顿用的是类比推理。假说提出以后，再用假说进行演绎推理，解释和预测某些现象。必修2教材中涉及假说-演绎方法的内容还有DNA分子半保留复制方式的提出与证实（第52页，沃森和克里克提出遗传物质自我复制的假说，1958年科学家以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验，证实了DNA是以半保留的方式复制的）、整个中心法则的提出与证实（第6869页）以及遗传密码的破译（第7375页）等内容。这些内容可以让学生体会，来领悟其中蕴含的方法。同时在教材中，编者也设计了类似的练习题对学生进行训练。如教材第38页拓展题“你怎样解释这种奇怪的现象？如何