姜燕

摘 ? 要：歸納推理的實質(zhì)就是探究眾多知識點之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，歸納推理能力不僅是生物學(xué)科核心素養(yǎng)的要求之一，同時是一種高效的生物學(xué)習(xí)方法。歸納推理在幫助學(xué)生總結(jié)和記憶高中繁雜的生物知識的過程中具有重要作用。開展探究性學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，是理解知識和強化記憶的必要手段，有助于培養(yǎng)學(xué)生的歸納推理能力。

關(guān)鍵詞：高中生物 ? 歸納推理能力 ? 探究性學(xué)習(xí) ? 核心素養(yǎng)

生物學(xué)是基于對自然界生物現(xiàn)象的大量觀察總結(jié)，依據(jù)觀察得到的結(jié)果進行歸納推理，從而得出結(jié)論的一門學(xué)科。生物學(xué)具有很豐富的知識，雖然知識點看起來十分繁雜，但是實際上生物學(xué)的知識點之間都存在著一些內(nèi)在的邏輯聯(lián)系。因此，教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，及時開展探究性學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)并利用歸納推理的方法，探究生物學(xué)知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系和因果規(guī)律，在理解知識的同時加深印象，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與理解能力。

一、求同法，揭示規(guī)律

求同法是根據(jù)已有的現(xiàn)象探究生物結(jié)論的一種重要方法。在生物學(xué)中有許多類似的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象之間存在一定的相似之處，如果我們能夠弄清楚這個相似的地方并對其進行深入分析，就能夠迅速得出相應(yīng)的規(guī)律。求同法的主要運用場景是：大量不同的生物在某種情況下產(chǎn)生相同的現(xiàn)象，通過歸納比較，探究其中引起相同性狀的因素，從而揭示規(guī)律。

例如，在講解高中生物必修2中“基因突變及其他變異”這一小節(jié)的內(nèi)容時，首先對幾種常見的遺傳病發(fā)病原因進行分析，可以發(fā)現(xiàn)比較典型的抗VD佝僂病和先天性內(nèi)翻足等都是基因突變致病。對此進一步探究發(fā)現(xiàn)，更深層次的發(fā)病原因是患者體內(nèi)缺乏某種蛋白質(zhì)，導(dǎo)致該mRNA分子不能正常地生成蛋白質(zhì)，并發(fā)揮其作用，這就是基因突變的定義。在此基礎(chǔ)上，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對基因突變的主要特征進行探究。

首先，教師給出幾種不同的基因突變案例，包括一大片花海中突然出現(xiàn)的一只變色的花、很多同類中偶爾發(fā)現(xiàn)的患白血病的動物和人，然后觀察患病之后對生物本身的危害。通過探究這些案例之間的相同之處可以發(fā)現(xiàn)，突變都是發(fā)生在很多樣本中間的一小部分，并且不論在什么生物身上都有可能出現(xiàn)這一情況，而且這些變異往往都是有害的，從而得出基因突變具有普遍性、低頻性、有害性的特點。

其次，利用求同法探究比較復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象，分析這些現(xiàn)象中的相同之處能夠比較簡單快速地得出生物結(jié)論。因此，教師在課堂上需要為學(xué)生準備豐富的案例，引導(dǎo)其運用求同法主動探究，分析案例中的相通性，從而進行歸納并得出結(jié)論。

二、求異法，執(zhí)果索因

求同法多用于探究規(guī)律而得出結(jié)論的場景，但是想要探究出現(xiàn)某一現(xiàn)象的原因就要用到求異法。求異法是指通過對出現(xiàn)異常現(xiàn)象或者不同特征的兩種生物特性開展深入探究，分析出現(xiàn)不同現(xiàn)象的原因。這樣才能了解生物學(xué)的內(nèi)在知識，促進生物學(xué)的進一步發(fā)展，建構(gòu)更加宏偉的生物知識殿堂。

例如，在講解“植物生長素”這一小節(jié)的內(nèi)容時，教師鼓勵學(xué)生設(shè)計探究實驗，通過求異法分析影響胚芽鞘生長的因素。讓學(xué)生在相同的光照場合下，對長勢相同的幾個胚芽鞘做不同的處理，進而促進不同現(xiàn)象的產(chǎn)生。首先把尖端切割，然后分別用瓊脂片和云母片插入到切割的位置，觀察兩個鞘，發(fā)現(xiàn)用了瓊脂片的尖端長勢沒有變化，而另外一個則不再生長。針對這一不同，可以對比歸納得出：尖端產(chǎn)生的某種物質(zhì)會促進植物的生長。之后進一步實驗，用半個瓊脂片分別放置在尖端切斷處的左側(cè)和右側(cè)，觀察發(fā)現(xiàn)二者均出現(xiàn)了彎曲現(xiàn)象，放置于左側(cè)的一組向右側(cè)彎曲，而另一個則相反。通過這個對比實驗可以驗證上一步實驗中的猜想，之后讓學(xué)生根據(jù)這一猜想去深入地探究尖端產(chǎn)生的哪種物質(zhì)促進了植物的生長。

求異法是生物實驗探究中的一種基本方法，通過設(shè)定實驗的參數(shù)，使其出現(xiàn)不同的結(jié)果，然后執(zhí)果索因驗證猜想。教師在教學(xué)中要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生自主開展實驗，通過求異法完成對生物知識的對比歸納，在總結(jié)出生物結(jié)論的同時提高自己的歸納推理能力。

三、共變法，辨析變量

在生物學(xué)中，有許多現(xiàn)象會隨著變量的變化而產(chǎn)生變化，要想弄清楚這些變量出現(xiàn)變化的原因和多個因素之間的內(nèi)在關(guān)系就要用到共變法。共變法可以歸納其在什么情況下會發(fā)生共同變化及變化的方向，從而可以辨析這幾種因素與變化原因之間的生物學(xué)關(guān)系。

比如，在講解“基因在染色體上”這一小節(jié)內(nèi)容時，教師引導(dǎo)學(xué)生對基因和染色體的關(guān)系進行歸納總結(jié)，發(fā)現(xiàn)兩者存在十分相似的關(guān)系。首先，兩者都是成對出現(xiàn)的，并且在生物體細胞中都是一半來自父方，一半來自母方。其次，在生物體減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，兩者都是原先體量的一半，并且形成配子的過程都是一個自由組合的過程。根據(jù)這一現(xiàn)象可以提出一個假設(shè)，基因和染色體之間存在平行關(guān)系，兩者是相互依存的。然后進行進一步的探究，探究之后總結(jié)出基因在染色體上的結(jié)論。

歸納推理的方法對于發(fā)現(xiàn)生物學(xué)現(xiàn)象中具有共變性的變量具有重要的作用，通過歸納多個因素的特點，類比其中的共變性，可以引出更深層次的思考方向，實現(xiàn)高效的探究。因此，教師在教學(xué)中要注意指導(dǎo)學(xué)生辨析具有共變性的變量，引導(dǎo)學(xué)生對其開展深層次的探究，進一步歸納推理得出結(jié)論。

四、剩余法，演繹解釋

剩余法主要應(yīng)用在以上幾種方法都無法完全推理出結(jié)論的場景，在這種場景下，要根據(jù)已有的因果關(guān)系，在歸納的基礎(chǔ)上展開演繹歸納，解釋按照其他方法無法解釋的現(xiàn)象。剩余法不是歸納生物學(xué)現(xiàn)象并得出其中蘊含的因果關(guān)系的方法，而是對一些已有現(xiàn)象進行演繹解釋的方法，對于提高學(xué)生的演繹歸納推理能力有著重要的意義。

比如，在講解高中生物必修3中“種群的數(shù)量變化”這部分的內(nèi)容時，教師要引導(dǎo)學(xué)生抓住該部分內(nèi)容的重點。這部分內(nèi)容不僅要求學(xué)生深刻地理解生物群落數(shù)量的發(fā)展規(guī)律，而且要求學(xué)生能夠靈活地運用上述結(jié)論。針對這一特點，教師可以鼓勵學(xué)生采用剩余法展開演繹推理，通過歸納總結(jié)探究得出生物規(guī)律，并且讓學(xué)生利用生物規(guī)律進行解題。

首先，要歸納和對比在理想情況和實際情況下不同的發(fā)展規(guī)律。從理論上來說，如果有充足的食物和場地，那么數(shù)量應(yīng)該是持續(xù)增加的。但是這樣卻不能解釋在實際情況下的“封頂”現(xiàn)象。教師可讓學(xué)生結(jié)合這一剩余現(xiàn)象開始演繹推理，嘗試探究影響種群數(shù)量的因素。經(jīng)過探究發(fā)現(xiàn)，在理想條件下生物個體的數(shù)量只和初代數(shù)量及發(fā)展時間有關(guān)系，也就是Nt=N0λt。由此進行演繹解釋，在實際場景中由于受到天敵的影響及環(huán)境的限制，種群數(shù)量無法持續(xù)上漲。在實際的自然條件下，種群的數(shù)量是按照“S”形增長的，在增長中存在一個轉(zhuǎn)折點K值，當數(shù)量到達K值后就不再增長。

剩余法可用于探究一些理論情況下無法解釋的生物學(xué)現(xiàn)象。通過對比歸納實際情況與理論情況之間的差異，合理地提出假設(shè)并進行演繹推理，能夠得到更加準確的解釋，幫助學(xué)生更深刻地理解生物學(xué)規(guī)律。因此，教師需要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會剩余法使用的技巧，教會他們對未知的知識進行演繹解釋得出結(jié)論。

綜上所述，求同法、求異法、共變法和剩余法四種方法是在高中生物課堂中開展探究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的歸納推理能力的重要方法。通過上述方法的學(xué)習(xí)和使用，學(xué)生不僅能夠掌握探究和解釋生物學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)原因的方法，而且能夠更加透徹地理解和運用生物學(xué)知識，提高自己的歸納推理能力，促進生物學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。

參考文獻：

[1]唐艷梅.試論構(gòu)建高中生物生本課堂的有效教學(xué)策略[J].文理導(dǎo)航（中旬），2017（6）：48.

[2]周曉靈.探究式教學(xué)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用實踐[J].新課程導(dǎo)學(xué)，2019（18）：93.

[3]王珊.高中生物教學(xué)中開展探究性學(xué)習(xí)面臨的困難及對策探究[J].考試周刊，2021（62）：118-120.

[4]趙麗娟.探究性學(xué)習(xí)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用[J].高考，2021（22）：31-32.

[5]姚慧. 高中生物研究性學(xué)習(xí)活動的設(shè)計與實踐研究[D].黃岡：黃岡師范學(xué)院，2021.

（作者單位：蘇州大學(xué)實驗學(xué)校）