梁波
(重慶潼南一中,重慶 潼南 402660)
科學上有一個“有限真理原則”,即任何真理、結論、公理都是相對的,有限制條件的局部真理。如果不知道存在的邊界,想放之四海而皆準,最終可能走向謬誤。
比如最簡單的“一加一等于二”這個數學題,可以說老幼皆知,無人不曉。但其實是有限真理,前提條件即這個數是可數的,不變的。比如一個蘋果加一個蘋果,等于兩個蘋果。如果用在不可數的數,就可能不正確。比如一堆沙加一堆沙,可能還是一堆沙。
又比如物理“在彈簧彈性范圍內,彈簧的伸長與拉力成正比”,這個“在彈簧彈性范圍內”即限制條件,超過這個范圍,鋼絲就被拉伸,沒有彈性了,所謂的比例關系自然也消失。
高中生物教材里面有很多結論,是高中學生思考生物問題,解決生物現象的依據。但是這些結論都是有限制條件的局部真理,老師在指導學生學習的時候,就應該幫助學生找到結論的限制邊界。如果不知道邊界,死腦筋,本本主義不知道變通,最終可能得出錯誤的結論。
例一:人教版高中生物必修一在講有氧呼吸的時候,有一句話“對于絕大多數生物來說,有氧呼吸是細胞呼吸的主要形式”,這句話中“對于絕大多數生物來說”就是限制條件,老師不但要強調這句話,還應該幫助學生搞清楚這個限制條件的具體內涵。即真核細胞有氧呼吸必須有線粒體參與。而原核細胞沒有線粒體,其參與有氧呼吸的酶存在于細胞質中,因此原核細胞盡管沒有線粒體,只要有有氧呼吸相關的酶存在,也可以在細胞質中進行有氧呼吸。只有那些沒有有氧呼吸酶的少數細胞,有無氧呼吸的酶,才只能夠進行無氧呼吸。由于有氧呼吸是從無氧呼吸進化而來,理論是能夠進行有氧呼吸的細胞也可以進行無氧呼吸。
例二:在高中生物必修三講述“種群的數量特征”一節,給出了一個“環境容納量”,即K值。這里有個限制條件“環境條件不受破壞”就可能出現多種解釋,處理不好就可以鬧笑話。比如很多資料都給出一個結論,維持一個種群的正常生長,(比如魚)必須要在種群數量大于K/2時才能夠捕撈,而且捕撈后剩余數量不得低于K/2。很多老師和學生都把這個結論看成絕對真理,而不知道限制條件在哪里?于是出題做題就鬧笑話。
比如“魚塘捕撈 魚后,應該保留到多少?”給出的正確答案是K/2.其實這就是一個笑話。因為魚塘是一個人工生態系統,其演替方向更多受人的控制而不是自然規律。我們看到的實際情況是漁民把水放干,所有魚一網打盡,并不會留什么K/2,那究竟是教材資料錯了還是漁民錯了?是我們教書出題的人錯了。
資料那個K/2的結論,更多適用用于自然狀態的生態系統,而且是產子率比較低,相對比較穩定的群體。比如海洋中的。比如長江中的武昌魚。比如藏 羊。比如野兔野雞。
而魚塘是人工系統,漁民一次性全面捕撈后,清潔修整魚塘,天敵也比較少,再計劃投放魚苗 料。定期捕撈長勢相同的商品魚,有利于降低生產運輸成本,可以保證池塘生態系統經濟效益最大化。而自然生態系統的種群增長理論就不適用于人工生態系統。
例三:同樣是“種群的數量特征”這節課,講S曲線這部分內容,在分析S曲線的增長率和增長速率這兩個數量規律的時候,很多資料的普遍結論是k/2增長速率最大,而增長率是逐漸減少的。要得到這個結論,對生物是有限制條件的,必須滿足:一、生殖后代的數量有限的。比如哺乳動物。二、是一個相對穩定的生態系統。三、穩定的食物鏈和食物網。四、生育生存周期比較長。因此,上面的結論用于研究野兔、老鼠、藏 羊、野山羊這些大型生物,基本正確。但是把它上升為所有生物,就要鬧笑話。
比如 蟲的數量變化,更多是受 蟲孵化季節的氣候影響。一只 蟲一次產卵可達上千枚卵,而這些卵能否孵化出 蟲更多決定于雨水的多少。如果孵化季節雨水多,土壤缺氧,很多 蟲就不能夠孵化出小 蟲,即使孵化出來也不便于生存而使種群數量減少。反而是天干年份,大量 蟲出現,發生 災。因此,蟲的將來數量更多決定于天氣,而不是原來有多少 蟲。關于 蟲的數量變化規律死板的去套用什么S曲線規律就要得出錯誤的結論。
又比如一條 魚一次產卵上千枚,但是在自然生態系統,天敵可以把幼魚中大部分吃掉,但是在人工生態系統,天敵就比較少,引入的魚苗成活率就大得多。因此,這兩種情況不加區分,通通用所謂的什么規律去套,就要出問題。
山東一道高考題,把增長率設置成K/2最高,很多老師就犯糊涂了,說好的S曲線增長率是逐漸降低的,你這個K/2增長率最高,你就不是S曲線,所以你的答案是錯誤的。本本主義的書呆子形象躍然紙上。
從這幾個實例可以看出,如果在生物教學中老師不能夠教會學生具體問題具體分析,找出教材結論的邊界,只會教條主義的照本宣科,記點死知識,就不會教出實事求是,科學思維,隨機應變的好學生,鬧出教育的笑話,害后人。
高中生物的小結論特別多,每一句話都可能成為我們學生解決生物問題的依據。而生物世界千變萬化,豐富多彩。任何一個結論都只能夠是局部真理,老師在教育教學中要教會學生找到限制邊界,合理運用教材知識,不要成為一個書呆子。