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生物科學(xué)發(fā)展史中的邏輯思維初探
邏輯思維是所有學(xué)科的基礎(chǔ)，是每個(gè)學(xué)生必須具備的基本能力，以下是小編搜集整理的一篇探究生物科學(xué)發(fā)展史中的邏輯思維的論文范文，歡迎閱讀參考。
前言
在《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》的“課程設(shè)計(jì)思路”部分，闡述新課程生物教學(xué)價(jià)值時(shí)指出，該課程有助于學(xué)生領(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”，實(shí)際上就是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用邏輯思維方法，訓(xùn)練邏輯思維能力。
事實(shí)上，邏輯思維是所有學(xué)科的基礎(chǔ)，是每個(gè)學(xué)生必須具備的基本能力。無(wú)論你想要學(xué)習(xí)哪一個(gè)學(xué)科，要學(xué)得好、學(xué)得快，都要求你具有較強(qiáng)的邏輯思維能力。邏輯思維具有條理性、連貫性的特點(diǎn)，在生物學(xué)習(xí)過(guò)程中更需要靠邏輯思維、推斷演繹去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。作為教師，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力應(yīng)注重對(duì)學(xué)生思維過(guò)程的組織和引導(dǎo)。要提高學(xué)生的邏輯思維能力，就必須把學(xué)生組織到對(duì)所學(xué)內(nèi)容的分析與綜合、抽象與概括的思維過(guò)程中來(lái)。
一、分析與綜合
1.分析
分析就是把一個(gè)復(fù)雜的事物分解為各個(gè)部分、各個(gè)要素，然后分別加以考察的一種思維方法。
分析方法在科學(xué)認(rèn)識(shí)中具有重要作用：第一，把復(fù)雜事物簡(jiǎn)單化，為下一步研究提供便利條件;第二，使人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)易于深化、易于揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律。分析方法的應(yīng)用，曾經(jīng)是近代自然科學(xué)獲得巨大進(jìn)展的基本條件。近代遺傳學(xué)的奠基人孟德爾認(rèn)識(shí)到，從整體上觀察植物雜交后眾多性狀的遺傳行為，推導(dǎo)出它們的遺傳規(guī)律是困難的。因此，他只選擇了其中7對(duì)穩(wěn)定而易于區(qū)別的相對(duì)性狀(種子的圓滑和皺縮、子葉的黃色和綠色、植株的高與矮等)分組研究。把分析方法成功地運(yùn)用于雜交實(shí)驗(yàn)，把豌豆眾多的性狀分解為簡(jiǎn)單的要素，撇開其它各種復(fù)雜因素，將被考察的因素暫時(shí)從整體中抽取出來(lái)，允許其單獨(dú)起作用，從而進(jìn)行精細(xì)、周密的考察，研究每一因素世代傳遞的行為。以此科學(xué)事實(shí)為依據(jù)，孟德爾才能通過(guò)推理和想象提出科學(xué)的假說(shuō)。可見，分析方法對(duì)于孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律具有決定性的意義。
在組織學(xué)生進(jìn)行生物科學(xué)探究過(guò)程中，要指導(dǎo)學(xué)生把復(fù)雜的感觀材料分解為簡(jiǎn)單的要素，把統(tǒng)一的整體分解為各個(gè)組成部分，然后逐一進(jìn)行研究。
分析方法的局限在于：一方面，由于它割裂事物的聯(lián)系，著眼于局部的研究，這就容易使人的思維限制在狹小的范圍內(nèi)，養(yǎng)成一種孤立、靜止、片面地看問(wèn)題的習(xí)慣;另一方面，分析的結(jié)果，只能得到關(guān)于事物各個(gè)部分或因素的局部知識(shí)，這就容易使人“只見樹木不見森林”，缺乏對(duì)事物的整體認(rèn)識(shí)。因此，我們的認(rèn)識(shí)不能停留在分析階段，不能孤立使用它，必須由分析發(fā)展到綜合階段。
2.綜合
綜合就是把分析中得到關(guān)于客觀對(duì)象各個(gè)部分的認(rèn)識(shí)按照其內(nèi)在聯(lián)系在思維中聯(lián)結(jié)起來(lái)，形成對(duì)客觀對(duì)象的整體認(rèn)識(shí)的思維方法。綜合方法在于從整體上把握事物，注意事物各個(gè)部分和因素是如何相互聯(lián)系而表現(xiàn)出整體特征的。
1953年，沃森和克里克提出的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，就是對(duì)DNA分子各部分認(rèn)識(shí)的一次綜合。他們一方面綜合了當(dāng)時(shí)生物學(xué)家所揭示的DNA作為生物的主要遺傳物質(zhì)的信息傳遞功能，另一方面又綜合了生物化學(xué)家分析DNA各種成分的大量材料，特別是綜合了威爾金斯等人的DNA晶體X射線衍射圖樣和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，把DNA的整體結(jié)構(gòu)完整地再現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)這一綜合，使人們對(duì)DNA的各個(gè)片斷認(rèn)識(shí)達(dá)到從整體上把握了它的結(jié)構(gòu)與功能。由此從分子水平上闡明了生物遺傳和變異的機(jī)制就是DNA分子的自我復(fù)制和改制。
必須指出的是，在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜合的過(guò)程中，要強(qiáng)調(diào)不能主觀地把事物的各個(gè)部分和因素進(jìn)行簡(jiǎn)單地相加或隨意湊合，而必須按其內(nèi)在的聯(lián)系將它們重新結(jié)合起來(lái)，使事物作為一個(gè)整體在思維中再現(xiàn)出來(lái)。
人們?cè)诳茖W(xué)研究的不同階段，在科學(xué)發(fā)展的不同時(shí)期以及在對(duì)自然界的不同的物質(zhì)層次的認(rèn)識(shí)，總是自覺或不自覺地交替使用這分析和綜合的方法。要善于把分析和綜合的思維結(jié)合起來(lái)，既要善于分析事物的各種因素和各個(gè)部分，又要看到各因素、部分之間的內(nèi)在聯(lián)系，從部分和整體的角度來(lái)把握事物，才能更全面、更深刻地認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)和規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，還要進(jìn)一步的進(jìn)行抽象與概括。
二、抽象與概括
1.抽象
抽象就是在思想上把一事物的本質(zhì)屬性或特征和非本質(zhì)屬性或特征區(qū)分開來(lái)，從而舍棄非本質(zhì)屬性或特征，并抽取出本質(zhì)屬性或特征。經(jīng)過(guò)抽象過(guò)程，事物的本質(zhì)屬性和非本質(zhì)屬性的界限清楚了，這樣，認(rèn)識(shí)便上升到了理性階段。
孟德爾在進(jìn)行兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)F2的表現(xiàn)型出現(xiàn)了9∶3∶3∶1的比例，這與一對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中的3∶1有什么關(guān)系?從數(shù)學(xué)的角度來(lái)分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展開式，由此孟德爾把兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳結(jié)果抽象為兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳結(jié)果3∶1的乘積――(3∶1)2。進(jìn)而通過(guò)分析，提出假設(shè)：F1在產(chǎn)生配子時(shí)，每對(duì)遺傳因子彼此分離，不同對(duì)的遺傳因子自由組合。F1能夠產(chǎn)生4種數(shù)量相等的雌雄配子。
其實(shí)早在孟德爾之前就有許多人做了大量類似的雜交實(shí)驗(yàn)，先驅(qū)們已經(jīng)清楚地證實(shí)了遺傳定律中的許多事實(shí)，但卻沒能發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律。孟德爾正是在前人的指引下，總結(jié)自己實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，運(yùn)用概括的方法，第一個(gè)提出了遺傳定律。
抽象的關(guān)鍵是抓住事物的本質(zhì)屬性和本質(zhì)規(guī)律。學(xué)生通常在觀察過(guò)程中無(wú)法準(zhǔn)確的區(qū)分本質(zhì)與非本質(zhì)或者不能果斷的舍棄非本質(zhì)屬性，就無(wú)法進(jìn)行科學(xué)的抽象。這是邏輯思維訓(xùn)練的一個(gè)重點(diǎn)。當(dāng)然，這也和個(gè)體的活動(dòng)積極性、已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。
2.概括
概括是在思想上將許多具有某些共同特征的事物，或?qū)⒛撤N事物已分出來(lái)的一般的、共同的屬性、特征結(jié)合起來(lái)。概括的過(guò)程，就是把抽象出來(lái)的個(gè)別事物的本質(zhì)屬性，上升到同類事物的本質(zhì)屬性，這也是思維由個(gè)別通向一般的過(guò)程。
孟德爾提出的假說(shuō)對(duì)性狀分離現(xiàn)象和不同性狀自由組合現(xiàn)象作出嘗試性解釋，然后巧妙的設(shè)計(jì)了測(cè)交實(shí)驗(yàn)用以檢驗(yàn)假說(shuō)演繹出的推論，證明假說(shuō)是正確的。當(dāng)然，對(duì)假說(shuō)的實(shí)踐檢驗(yàn)過(guò)程是很復(fù)雜的，不能單靠一兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。事實(shí)上，孟德爾做的很多實(shí)驗(yàn)都得到了相似的結(jié)果，后來(lái)又有數(shù)位科學(xué)家做了許多與孟德爾實(shí)驗(yàn)相似的觀察，大量實(shí)驗(yàn)都驗(yàn)證了孟德爾假說(shuō)的正確性之后，孟德爾假說(shuō)最終發(fā)展為遺傳學(xué)的經(jīng)典理論。
抽象和概括在思維的發(fā)展和培養(yǎng)中起著十分重要的作用。首先，抽象和概括是人們形成和掌握生物概念的前提，學(xué)生對(duì)生物概念的掌握情況，是直接受他們的抽象和概括水平制約的;第二，概括是思維的速度、靈活遷移程度、廣度和深度、創(chuàng)造程度等智力品質(zhì)或思維品質(zhì)的基礎(chǔ);第三，一切學(xué)習(xí)活動(dòng)，都離不開概括。沒有概括，學(xué)生就不可能掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí);沒有概括，學(xué)生就不可能形成生物學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)，也就不可能靈活地解決生物問(wèn)題。
由此可見，抽象和概括在生物邏輯思維起著重要的作用。但是，從我們對(duì)中學(xué)生物學(xué)科中的抽象思維的發(fā)展研究可以看出，對(duì)中學(xué)生的生物抽象和概括能力的培養(yǎng)不夠，嚴(yán)重限制了學(xué)生生物學(xué)抽象思維能力的發(fā)展，這和在教學(xué)中使用的方法有關(guān)，傳統(tǒng)的講授法，以老師講述、講解為主，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，很難進(jìn)行所謂的思維培養(yǎng)。因?yàn)樵谡麄�(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的時(shí)間少，積極主動(dòng)性不高。要培養(yǎng)邏輯思維能力，學(xué)生必須要自主參與和探究，要采用以學(xué)生為中心的探究式教學(xué)法，要求學(xué)生集中注意力，圍繞問(wèn)題進(jìn)行推理;要求學(xué)生積極主動(dòng)思考，在思考的過(guò)程中形成一定的思維方法。雖然，人與人的邏輯思維能力各不相同，但是只要老師在生物教學(xué)中重視對(duì)學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)，通過(guò)長(zhǎng)期不斷地努力，學(xué)生的邏輯思維能力就會(huì)有很大的提高。
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