在生物科技创新实践中渗透逻辑思维能力的培养

　　逻辑思维能力包括抽象与概括、比较与归类、分析与综合、判断与推理等。逻辑思维能力的培养是学生智力发展的一个重要组成，近年来，随着高考改革不断深化，高考试题更加注重对能力的考查，考生在这方面失分较多。因此，在生物科技创新实践指导过程中渗透逻辑思维能力的培养，不仅对高考有利，更有利于学生的终身发展。

　　本文以《"如此美味"——对多次用油的科技创新实践活动》指导过程中与学生共同设计的几个实验为例，浅谈在生物科技创新实践指导过程中渗透逻辑思维能力的培养的一点体会。

　　1.实验过程设计及结果分析

　　研究对象：从左到右分别为：自家花生榨成的油、炸过多次的油、商品油。

　　1.1 探究多次用油对酶活性的影响

　　1.1.1 实验目标。动物在代谢中产生的过氧化氢，对机体是有毒的。机体通过过氧化氢酶催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。多次用油含有的某些物质，对动物体内有关过氧化氢酶的活性会不会产生影响，就此问题组织学生探究。

　　1.1.2 实验原理。动物新鲜的肝脏含有过氧化氢酶，这种酶能使过氧化氢分解成水和氧。多次用油在反复使用的过程中可能产生一些有害成分，这些有害成分可能对酶活性产生影响。

　　1.1.3 材料用具。新鲜肝脏;研钵，大烧杯，酒精灯，石棉网，温度计;量筒，试管，滴管，试管架;体积分数为3%的过氧化氢溶液;路边摊的多次用油，家庭花生自榨油，商店销售油。

　　1.1.4 方法步骤。(1)制作肝脏研磨液各取0.5ml分装入4支试管;(2)将1ml多次用油，自榨油，商品油，分别加入肝脏研磨中浸泡10-20分钟，作为对照，向4号试管内加入1ml清水;(3).反应：在每支试管中加入2ml3%H2O2，轻轻地振荡试管，使试管内的物质混合均匀。仔细观察并记录哪支试管最先产生气泡，哪支试管产生的气泡多。

　　实验结果：在我们观察下发现，对等量的过氧化氢进行催化分解的反应中，经过炸过多次油浸泡的过氧化氢酶的活性明显降低，产生的气泡量最少。

　　实验结论：炸过多次的油会使过氧化氢酶的活性降低。

　　1.2 探究多次用油对动物生命力的影响

　　1.2.1 实验背景。长期吃这种重复使用的油，对我们的身体有害吗?

　　1.2.2 材料用具。蝌蚪、路边摊的多次用油、家庭自榨油、商店销售油大烧杯、酒精灯、石棉网、塑料瓶(材料为PETE)

　　1.2.3 方法步骤.

　　(1)各把10条蝌蚪放入多次用油，自榨油，商品油;(2)定期观察蝌蚪的生活状况

　　1.2.4 实验结果：1小时：全部蝌蚪生活情况正常;2小时：全部蝌蚪生活情况正常;3小时：多次用油组中的小蝌蚪开始反常的剧烈运动(可能是身体状况异常)，湖水组中的小蝌蚪没怎么运动，像在休息12小时：炸过多次油及商品中的蝌蚪全部死亡(观察间隔时间过长);商品油中死了3条。湖水组全部生存

　　1.2.5 实验结论：炸过多次的油会对蝌蚪的生存状况产生影响。考虑：有时我们会看到商贩把一些油渣倒到地上，让它从地层渗透下去，那会不会对植物的生长造成影响呢?

　　1.3 探究多次用油对种子发芽的影响

　　1.3.1 材料用具。绿豆种子、路边摊的多次用油、家庭自榨油、商店销售油、培养皿

　　1.3.2 方法步骤

　　(1)取4个培养皿其中三个都加入8ml水，再分别各加入2ml多次用油，自榨油，商品油，另一个加入10ml水;(2)各把60个种子放入以上四个培养皿中;(3)定期观察种子的萌发情况。

　　从左到右分别为：炸过多次油，商品油，自炸花生油，清水。

　　1.3.3 实验结果：多次利用油组的发芽率最低。

　　组别种子发芽率

　　多次用油43/60=72%

　　自榨油47/60=78%

　　商品油54/60=93%

　　清水59/60=98%

　　1.3.4 实验结论：多次用油会绿豆的发芽情况产生影响。

　　1.4 探究多次用油对植物生根的影响

　　1.4.1 材料用具：洋葱、路边摊的多次用油、家庭自榨油、商店销售油、烧杯

　　1.4.2 方法步骤。(1)取3个烧杯倒入8ml清水，再各加入2ml多次用油，自榨油，商品油，4号烧杯加10ml清水作为对照;(2)定期观察洋葱的生根情况情况;

　　1.4.3 实验结果.

　　2天后：多次用油组及清水的洋葱已长出根，且多次用油组的根长于清水组 ，其他两组未生根 。

　　4天后：多次用油组中的根几乎已碰到杯底，而清水中的根长度仅为该组中的一般，且数量少，并且在培养过洋葱后的多次用油，变得比原先清澈了。

　　1.4.4 实验结论：多次用油会对洋葱的生根产生影响(起促进作用)。从左到右依次为：自炸花生油，多次利用油，商品油，清水。

　　后续设想：

　　(1)在进行多次用油对植物生长的影响的研究中，我们发现多次用油对植物根和芽的作用结果是完全相反的，那为什么会这样呢?这让我们想到了生物课上曾经教过的生长素对植物生根和发芽的影响。

　　(2)在培养过洋葱以后多次用油变得比原先清澈了，没有原先那么浑浊，那么是不是说，多次用油中的富营养物质恰好是植物生根所需要的营养物质呢?

　　2.实验逻辑思维能力渗透分析

　　2.1 归类与比较。归类是对有关信息进行分类的过程，比较则是群求其相同点或不同点的研究方法。归类与比较的逻辑思维贯穿四个实验，在研究过程中，学生经常用列提纲的方法，把实验数据进行分类和比较，每一个实验结论的得出都建立在对自榨油、多次用油、商品油、清水四种相比较的基础上。归类和比较的综合应用可以把零散的、不成系统的知识系统化、理论化。

　　2.2 判断与推理。从现象的观察到结论的形成，离不开主观的判断与推理。归纳推理是对观察、实验和调查所得的个别事实，概括出一般原理的一种思维方式和推理形式，演绎推理与归纳推理相反，是从一般原理推演出个别结论。本次实验更多得体现演绎推理(如下图)思维过程中，归纳和演绎并不是绝对分离的，在同一思维过程中，既有归纳又有演绎，归纳与演绎相互连结、相互渗透，相互转化。

　　2.3 分析与综合。分析是把事物分解为各个部分、侧面、属性，分别加以研究，综合是把事物各个部分、侧面、属性按内在联系有机地统一为整体，以掌握事物的本质和规律。

　　设置的四个实验看似没什么差别，实际上有逻辑上的联系。实验一探究多次用油对酶活性的影响是核心，实验二侧重对动物影响的研究，实验三和四侧重对植物不同器官影响的研究。

　　分析与综合也是互相渗透和转化的，在分析基础上综合，在综合指导下分析，一切论断都是分析与综合的结果。

　　逻辑思维能力的培养应贯穿整个高中生物教学和创新实践，学生通过逻辑思维的引导和训练，不仅可以在高考中取胜，更重要的是掌握学习生物的一般方法和解决问题的思维过程，终身受益。

　　作者：蔡璧莹 来源：读与写·下旬刊 2014年11期