【摘要】生命观念是生物学科核心素养中最具生物学科特色的一点，生命是源于自然随机事件且能在与环境互作中保留下来的具有新陈代谢和自我复制特征的物质形态，生命是结构与功能的统一体。生命观念是指观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是经过实证后的想法或观点，有助于理解或解释较大范围的相关事件和现象。文章主要探究了逻

辑推理法在高中生物生命观念教学中的运用。

【关键词】生命观念  逻辑推理  教育教学

【基金项目】福建省教育科学“十三五”规划2020年度课题《逻辑推理在生物学生命观念教学中的运用》，课题批准号：FJJKXB20-464。

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）10-0098-02

新课标中生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任，其中生命观念是最具生物学科特色的一点。生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的想法或观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的品格和能力。“生命观念”不是具体的理论知识，它是学生在学习了相关生物知识后在脑子中形成的一种对生命现象的认知结论和思维方式，是如何看待生命世界的态度和价值取向。高中生物课本中涉及的生命观念主要包括生命的物质观、结构与功能观、物质能量和信息观、进化与适应观、稳态与平衡观等。学生应该在较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念，进而能够用生命观念认识生物的统一性、多样性、复杂性和独特性，形成科学的世界观和自然观，促进学生科学思維能力的发展，提升学生的科学素质。

生命观念相关的知识既多样又复杂，有些是微观世界的知识，且内容抽象，学生在学习的过程会出现难以理解或理解不透彻的情况，教师在授课过程中可以利用逻辑推理法帮助学生理解抽象生物知识，构建生物学科知识框架，通过对生物学概念和规律的逐步学习，促进学生生命观念的不断建立和完善，并进一步培养学生探究学习能力和科学思维的能力。逻辑推理法一般包括归纳推理、类比推理、演绎推理。在不同的生命观念相关生物学内容中，采用的逻辑推理方法也不同，教师应根据不同的生物知识来选择适当的逻辑推理方法。

一、归纳推理法在生命观念教学中的运用

知识零碎，但又有其内在的联系，学生学习完某一节课的内容后，可能对每一小块知识点掌握了，但是整体的知识结构并没有建立起来。教师可以利用逻辑推理中的归纳推理法帮助学生从个别知识开始分析，对所学生物知识进行比较、分类、分析、归纳，进而得出同类相关知识的一般性结论。如在必修1“组成细胞的分子”一章中，单独分析淀粉、糖原、纤维素的基本组成单位是葡萄糖，进而归纳分析多糖的基本组成单位是单糖;单独分析蛋白质的基本组成单位是氨基酸，核酸的基本组成单位是核苷酸，进而归纳推导出生物大分子很多都是由小分子单体聚合而成的多聚体，又因为每一个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，所以推导出生物大分子以碳链为骨架。在该过程中帮助学生建立生命的物质观，认识到生命体的组成以物质为基础，生命体是物质的特殊存在形式。在讲授配子中染色体组合的多样性时，先分析只含一对同源染色体的精原细胞，减数分裂可产生2种类型的配子;含2对同源染色体的精原细胞，减数分裂可产生4种类型的配子;含3对同源染色体的精原细胞，减数分裂可产生8种类型的配子;进而推导出含n对同源染色体的精原细胞，减数分裂可产生2n种类型的配子。在这个过程中引导学生认识细胞结构与遗传功能的关系，建立结构与功能观。

二、类比推理法在生命观念教学中的运用

类比推理是将一些比较抽象的难以理解的学习内容，用学生比较熟悉的事物进行比较，进而推论出它们在其他方面可能相同或相似的一种方法。利用类比推理，教师可以帮助学生将新概念与固有知识联系起来，将琐碎的知识串联起来，将相似的知识网络化、条理化，从而迅速突破教学重点、难点。教材必修2中萨顿就是通过类比推理的方法提出基因在染色体上的理论。但是，类比推理得出结论不具有逻辑的必然性，其正确与否还需要通过实验来验证。在高中生物生命观念教学中灵活运用类比推理法，可以化抽象为简单，加深学生对知识的理解，提高学生学习的兴趣，培养学生综合思维能力和创新思维能力。在“蛋白质是生命活动的主要承担者”中，通过一个人完整的手掌能够正常地行使“抓”“写”等功能，类比一个完整成熟蛋白质的正常功能，如果一个人由于意外少掉了一截手指，那么他可能就无法正常地写字，抓取东西，手的正常功能就会受影响;或者由于出生的缺陷，手掌始终是紧握的拳头状，那么手的功能也一定会受到影响，由此类比蛋白质结构中如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能，从而建立结构决定功能的生命观念。在“染色体变异”这一课中，把左手伸出来，说明手指有长有短，各不相同，类比一个染色体组中的不同染色体，将左手这五个手指类比为一个精子细胞中所含有的一个染色体组，再伸出右手，将右手五个手指类比为卵细胞中所含有的一个染色体组，两个手掌合并类比受精之后的受精卵中所含有的两个染色体组，由这样的受精卵发育而来的个体，细胞中含有两个染色体组，叫作二倍体。讲述多倍体的时候，可以用湿手在黑板上按下三个湿手印，类比三个染色体组，引出三倍体，多倍体的概念。在分析解释“与二倍体相比，多倍体的优点是营养物质含量高、茎秆粗壮”时，可以三个手掌和两个手掌所含有的手指进行对比，三个手掌含有的手指多类比三倍体细胞中含有的染色体多，从而含有的基因比较多，基因的表达量比较大，进而导致三倍体营养物质含量高、茎秆粗壮。这样就把本节课的染色体组，二倍体，三倍体，多倍体等概念串联起来，并在讲解中渗透了遗传与变异观。

三、演绎推理法在生命观念教学中的运用

演绎推理法是针对某个生物学问题提出假设，然后进行理论的演绎推理，如果推理结果与既定的生物事实相矛盾，则假设不成立，若推理结果与各种既定的生物事实不相矛盾，则假设有可能成立。在伴性遗传的教学中，如何体现生物学科素养中的生命观念？教师可通过演绎推理法分析基因与染色体，形状的关系阐述了生命的延续性，帮助学生建立遗传与变异观。在分析红绿色盲基因位于什么染色体上时，首先给学生介绍了X、Y染色体的同源区段和非同源区段（图1），然后根据教材问题探讨的信息“在红绿色盲患者中，男性远远多于女性。”引导学生明白红绿色盲与性别相关联，该基因一定位于性染色体上，那么位于什么性染色体上，位于性染色体的什么位置呢？根据X、Y染色体的同源区段和非同源区段图（图1）可做出三个假设，假设①：红绿色盲基因位于Y染色体上。若红绿色盲基因位于Y染色体上，则女性没有红绿色盲患者，该结论与事实相悖，假设①不成立。假设②：红绿色盲基因位于X、Y的同源区段。若红绿色盲基因位于X、Y的同源区段，则遗传结果应类似于常染色体遗传，群体中男女发病率应该相当，该结论与事实不符，假设②不成立。假设③：红绿色盲基因位于X的非同源区段。若红绿色盲基因位于X的非同源区段，女性必须同时具备两个色盲基因（XbXb）才患病，而男性只需要具备一个色盲基因就会患病（XbY），可见男性的发病率明显高于女性与问题探讨的信息相符，假设③正确。

必修1“细胞膜的结构和功能”中“对细胞膜结构的探索”部分，教师首先提出问题：结构与功能相适应，生物膜具有怎样的结构，使它具有系统的边界、控制物质进出细胞和信息交流的功能？展示科学家对此的研究进展，引导学生通过严谨的推理和大胆的想象作出合理的假设。假设1：磷脂分子在细胞膜中以尾对尾的形式排列成两层（图2）。学生利用教具操作磷脂分子置于空气与水界面中的排列方式，并进一步思考磷脂分子在细胞膜中的排列情况。期间经历以下推理过程：①磷脂分子头部是亲水的，必须与水面接触，尾部是疏水的，与空气接触;②为了适应细胞膜两侧的水环境，磷脂分子以尾对尾的方式排列成两层，构成膜的基本支架。假设2：细胞膜的模型是磷脂分子排列在膜的中间，蛋白质分子排列在膜两侧的静止结构。教师播放细胞分裂和变形虫的变形运动视频，引导学生思考静止的细胞膜模型的局限性。最后通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证实，细胞膜不是静止的，而是具有流动性。通过图片展示冰冻蚀刻电镜技术下细胞膜中蛋白质的位置，发现有些蛋白质部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，从而否定了蛋白质-脂质-蛋白質的结构模型。最后引出目前为大多数人接受的流动镶嵌模型。

总之，在高中生物生命观念教学中灵活应用逻辑推理，可以有效突破重难点，帮助学生掌握科学的推理方法，并在学习中培养学生的科学思维能力，拓展思维的深度和广度，提升学生的学科素养。

参考文献：

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作者简介：

李桑（1984年1月-），女，汉族，福建德化人，硕士研究生，一级教师，研究方向：高中生物学科教育。