梁波
(重慶潼南一中,重慶 潼南 402660)
科學(xué)上有一個(gè)“有限真理原則”,即任何真理、結(jié)論、公理都是相對(duì)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(zhǔn),最終可能走向謬誤。
比如最簡單的“一加一等于二”這個(gè)數(shù)學(xué)題,可以說老幼皆知,無人不曉。但其實(shí)是有限真理,前提條件即這個(gè)數(shù)是可數(shù)的,不變的。比如一個(gè)蘋果加一個(gè)蘋果,等于兩個(gè)蘋果。如果用在不可數(shù)的數(shù),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(nèi),彈簧的伸長與拉力成正比”,這個(gè)“在彈簧彈性范圍內(nèi)”即限制條件,超過這個(gè)范圍,鋼絲就被拉伸,沒有彈性了,所謂的比例關(guān)系自然也消失。
高中生物教材里面有很多結(jié)論,是高中學(xué)生思考生物問題,解決生物現(xiàn)象的依據(jù)。但是這些結(jié)論都是有限制條件的局部真理,老師在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)候,就應(yīng)該幫助學(xué)生找到結(jié)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(cuò)誤的結(jié)論。
例一:人教版高中生物必修一在講有氧呼吸的時(shí)候,有一句話“對(duì)于絕大多數(shù)生物來說,有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式”,這句話中“對(duì)于絕大多數(shù)生物來說”就是限制條件,老師不但要強(qiáng)調(diào)這句話,還應(yīng)該幫助學(xué)生搞清楚這個(gè)限制條件的具體內(nèi)涵。即真核細(xì)胞有氧呼吸必須有線粒體參與。而原核細(xì)胞沒有線粒體,其參與有氧呼吸的酶存在于細(xì)胞質(zhì)中,因此原核細(xì)胞盡管沒有線粒體,只要有有氧呼吸相關(guān)的酶存在,也可以在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行有氧呼吸。只有那些沒有有氧呼吸酶的少數(shù)細(xì)胞,有無氧呼吸的酶,才只能夠進(jìn)行無氧呼吸。由于有氧呼吸是從無氧呼吸進(jìn)化而來,理論是能夠進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞也可以進(jìn)行無氧呼吸。
例二:在高中生物必修三講述“種群的數(shù)量特征”一節(jié),給出了一個(gè)“環(huán)境容納量”,即K值。這里有個(gè)限制條件“環(huán)境條件不受破壞”就可能出現(xiàn)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(gè)結(jié)論,維持一個(gè)種群的正常生長,(比如魚)必須要在種群數(shù)量大于K/2時(shí)才能夠捕撈,而且捕撈后剩余數(shù)量不得低于K/2。很多老師和學(xué)生都把這個(gè)結(jié)論看成絕對(duì)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(yīng)該保留到多少?”給出的正確答案是K/2.其實(shí)這就是一個(gè)笑話。因?yàn)轸~塘是一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng),其演替方向更多受人的控制而不是自然規(guī)律。我們看到的實(shí)際情況是漁民把水放干,所有魚一網(wǎng)打盡,并不會(huì)留什么K/2,那究竟是教材資料錯(cuò)了還是漁民錯(cuò)了?是我們教書出題的人錯(cuò)了。
資料那個(gè)K/2的結(jié)論,更多適用用于自然狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng),而且是產(chǎn)子率比較低,相對(duì)比較穩(wěn)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(tǒng),漁民一次性全面捕撈后,清潔修整魚塘,天敵也比較少,再計(jì)劃投放魚苗 料。定期捕撈長勢(shì)相同的商品魚,有利于降低生產(chǎn)運(yùn)輸成本,可以保證池塘生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益最大化。而自然生態(tài)系統(tǒng)的種群增長理論就不適用于人工生態(tài)系統(tǒng)。
例三:同樣是“種群的數(shù)量特征”這節(jié)課,講S曲線這部分內(nèi)容,在分析S曲線的增長率和增長速率這兩個(gè)數(shù)量規(guī)律的時(shí)候,很多資料的普遍結(jié)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(gè)結(jié)論,對(duì)生物是有限制條件的,必須滿足:一、生殖后代的數(shù)量有限的。比如哺乳動(dòng)物。二、是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。三、穩(wěn)定的食物鏈和食物網(wǎng)。四、生育生存周期比較長。因此,上面的結(jié)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(shù)量變化,更多是受 蟲孵化季節(jié)的氣候影響。一只 蟲一次產(chǎn)卵可達(dá)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(jié)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(shù)量減少。反而是天干年份,大量 蟲出現(xiàn),發(fā)生 災(zāi)。因此,蟲的將來數(shù)量更多決定于天氣,而不是原來有多少 蟲。關(guān)于 蟲的數(shù)量變化規(guī)律死板的去套用什么S曲線規(guī)律就要得出錯(cuò)誤的結(jié)論。
又比如一條 魚一次產(chǎn)卵上千枚,但是在自然生態(tài)系統(tǒng),天敵可以把幼魚中大部分吃掉,但是在人工生態(tài)系統(tǒng),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(qū)分,通通用所謂的什么規(guī)律去套,就要出問題。
山東一道高考題,把增長率設(shè)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(gè)K/2增長率最高,你就不是S曲線,所以你的答案是錯(cuò)誤的。本本主義的書呆子形象躍然紙上。
從這幾個(gè)實(shí)例可以看出,如果在生物教學(xué)中老師不能夠教會(huì)學(xué)生具體問題具體分析,找出教材結(jié)論的邊界,只會(huì)教條主義的照本宣科,記點(diǎn)死知識(shí),就不會(huì)教出實(shí)事求是,科學(xué)思維,隨機(jī)應(yīng)變的好學(xué)生,鬧出教育的笑話,害后人。
高中生物的小結(jié)論特別多,每一句話都可能成為我們學(xué)生解決生物問題的依據(jù)。而生物世界千變?nèi)f化,豐富多彩。任何一個(gè)結(jié)論都只能夠是局部真理,老師在教育教學(xué)中要教會(huì)學(xué)生找到限制邊界,合理運(yùn)用教材知識(shí),不要成為一個(gè)書呆子。