滕達(dá)

在高中生物計(jì)算中，數(shù)學(xué)邏輯推理是有必要運(yùn)用的方法。生物學(xué)科屬于實(shí)用性較強(qiáng)的學(xué)科，任何生物理論都與實(shí)踐有關(guān)，生物計(jì)算是對(duì)生物理論的支撐。為了讓學(xué)生對(duì)生物計(jì)算充分掌握，需要學(xué)生具備數(shù)學(xué)邏輯推理能力，使學(xué)生能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決生物問題。為了確保學(xué)生具備一定的邏輯推理能力，需要培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，對(duì)學(xué)生予以引導(dǎo)并靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，之后有效地將生物解題方案制訂出來，由此提高學(xué)生生物計(jì)算題的解題速度。

一、應(yīng)用綜合法解決高中生物計(jì)算問題

高中生物會(huì)涉及一些計(jì)算問題，需要學(xué)生采用數(shù)學(xué)邏輯推理方法解答。為了讓學(xué)生掌握正確計(jì)算方法，并在解決生物問題中達(dá)到事半功倍的效果，教學(xué)中生物教師應(yīng)對(duì)學(xué)生予以指導(dǎo)，并采用必要輔導(dǎo)方法，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物不僅是理論知識(shí)，而且需要采用數(shù)學(xué)方法予以驗(yàn)證，同時(shí)運(yùn)用推理思維方式對(duì)生物學(xué)科中抽象的知識(shí)予以領(lǐng)悟。不同生物題型采用的解題方案有所不同，要提高生物計(jì)算題解題效率，就要懂得邏輯推理方法的運(yùn)用。采用綜合法，對(duì)計(jì)算題已知條件進(jìn)行審讀，并將相關(guān)生物定理、生物規(guī)律等充分利用起來，將生物體文字語言轉(zhuǎn)換為符號(hào)或者圖形。之后對(duì)生物計(jì)算題進(jìn)行詳細(xì)分析，將生物題中隱含的條件明確，捋順解題思路，將生物解題方案制訂出來。解題之前要審題，這是必經(jīng)階段，可以把握住正確解題方向，提高生物題解題速度。

例題：細(xì)胞中的DNA分子標(biāo)記為P，這個(gè)細(xì)胞進(jìn)行了5次有絲分裂，計(jì)算出含有標(biāo)記鏈數(shù)占有總數(shù)的比例，含有標(biāo)記鏈的DNA分子數(shù)占有總數(shù)的比例。

對(duì)該題可采用綜合法解題。這道生物題主要考察的知識(shí)點(diǎn)是DNA復(fù)制和有絲分裂，屬于綜合性生物題。由于生物題中含有P，就使得生物題的解題更為復(fù)雜。采用綜合法解題，可以采用三個(gè)步驟。其一，其中需要生物知識(shí)為DNA復(fù)制、有絲分裂。在對(duì)學(xué)生進(jìn)行邏輯思維引導(dǎo)的時(shí)候，要圍繞DNA復(fù)制特點(diǎn)進(jìn)行。其二，將DNA分子的復(fù)制模式圖畫出來，將被標(biāo)記的鏈在圖中標(biāo)示出來，使生物題中的文字語言轉(zhuǎn)變?yōu)閳D形語言表達(dá)。其三，按照生物題數(shù)學(xué)計(jì)算規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。染色體復(fù)制了4次，后代的DNA分子即為：2=2=32（個(gè)）。標(biāo)記鏈中含有P，含有兩條鏈。當(dāng)兩條鏈經(jīng)過復(fù)制之后就會(huì)解旋，就會(huì)進(jìn)入DNA分子中。細(xì)胞染色體經(jīng)過5次有絲分裂之后，所含有的標(biāo)記鏈數(shù)占有1/32，含有標(biāo)記鏈的DNA分子占有1/16。

生物教學(xué)中，教師僅按照例題給出條件進(jìn)行講解是不夠的，還需要對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展，以培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。采用綜合法，就是生物教師將高中生物題計(jì)算解題方法向?qū)W生傳授，并在學(xué)生計(jì)算生物題的時(shí)候予以適當(dāng)指導(dǎo)。學(xué)生掌握了這些計(jì)算方法，才能對(duì)每一個(gè)計(jì)算步驟都理解，并在解決生物計(jì)算題的時(shí)候獲得準(zhǔn)確的答案。

二、應(yīng)用演繹法對(duì)學(xué)生的發(fā)散思維進(jìn)行培養(yǎng)

發(fā)散思維是指從一個(gè)目標(biāo)出發(fā)沿著各種不同途徑思考，探求多種答案的思維。

演繹法是從一般到特殊的過程，即從原理角度出發(fā)將特殊條件下的結(jié)論推出來。在演繹推理中，只要推理的前提和推理方法準(zhǔn)確，就會(huì)得出準(zhǔn)確結(jié)論。生物題計(jì)算中，演繹法是較為常用的。生物教學(xué)中教師要強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)好生物原理知識(shí)的重要性，讓學(xué)生掌握生物學(xué)規(guī)律。只有具備扎實(shí)的生物理論知識(shí)基礎(chǔ)，才能在解題中方向正確，并得出正確結(jié)論。

比如：一個(gè)基因是由n個(gè)堿基所構(gòu)成的，控制合成蛋白質(zhì)是由一條多肽鏈組成的。氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量是a，那么，蛋白質(zhì)的最大相對(duì)分子質(zhì)量是多少？（ ）

A.a/3-18（n/3-1）

B.a/6

C.na/6-18（n/6-1）

D.na-18（n-1）

這道生物題采用演繹法，對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)算能力進(jìn)行考察。生物教師采用引導(dǎo)方式，針對(duì)例題中的相關(guān)生物知識(shí)進(jìn)行解答，諸如基因控制蛋白質(zhì)成的相關(guān)問題，其中包括的生物知識(shí)為遺傳信息在合成過程中的流動(dòng)情況，從有關(guān)生物規(guī)律出發(fā)，將DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，其中mRNA、mRNA經(jīng)過轉(zhuǎn)錄之后，形成蛋白質(zhì)具備的特點(diǎn)，將基因的堿基及組成蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)目推導(dǎo)出來，推導(dǎo)的結(jié)果為6：1。

根據(jù)本題所給出的情況，參考與氨基酸脫水縮合相關(guān)的數(shù)學(xué)公式，就可以將最大的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算出來。

公式為：氨基酸數(shù)量×平均相對(duì)分子質(zhì)量―脫水的數(shù)目×水的相對(duì)分子質(zhì)量=n·a/6―18（n/6―1）

從而這道題的正確答案即為D。

在對(duì)生物計(jì)算題進(jìn)行講解的時(shí)候，生物教師可以采用“演繹法”，即計(jì)算生物題的時(shí)候，采用推理方法，保證解題大方向是正確的，在此基礎(chǔ)上確保小前提正確；之后基于數(shù)學(xué)“集合”，要求“小前提”屬于“大前提”；最后獲得的結(jié)論是正確的。

三、應(yīng)用分析對(duì)生物計(jì)算題中隱含的條件進(jìn)行理解

生物題中常見的關(guān)鍵用語有表現(xiàn)為極值條件的用語，隱含某些物理量可取特殊值，挖掘隱含條件，使解題靈感頓生。

生物計(jì)算題中除了顯性條件之外，還含有隱性條件需要學(xué)生理解才能正確解題。采用分析法，就是學(xué)生對(duì)隱含條件充分理解，保證生物題計(jì)算能采用正確的方法。分析法就是所謂的“執(zhí)果索因法”，也被稱為“逆推證法”，就是從結(jié)論出發(fā)逆推到條件，最終將內(nèi)容判定為成立的條件。這些條件包括已知的條件、公理、定理等。在解決生物計(jì)算題的時(shí)候，就要結(jié)合相關(guān)定律解題，引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)論出發(fā)尋求與已知條件相吻合之處，隨之從已知結(jié)論具備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)對(duì)給出的條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而使用分析法解決生物問題。

例題：小麥分為高稈（T）和矮稈（t），兩者均為顯性，無芒（B）與有芒（b）也為顯性。兩種小麥經(jīng)過雜交之后，就會(huì)出現(xiàn)四種小麥的表現(xiàn)型，即高稈無芒、矮稈無芒、高稈有芒、矮稈有芒，比例為3：3：1：1，那么，小麥的親本基因型（ ）。

A.TTBB×ttBb；B.TTBb×ttBB；C.Ttbb×ttBB；D.TtBb×ttBb

采用分析法進(jìn)行求解，將兩對(duì)相對(duì)性狀的小麥獨(dú)立分配即可。要對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行綜合性分析。后代高稈和后代矮稈的比例為1：1。采用分析法對(duì)兩種小麥的性狀進(jìn)行分析，親本中可以控制的基因?yàn)門t、tt，采用同樣方法，后代無芒與后代有芒的比例為3：1，所以親本中可以控制的基因?yàn)锽b和Bb。所以這道生物題的答案為D。

綜上所述，高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯推理方法是重要的教學(xué)部分。要培養(yǎng)學(xué)生具備數(shù)學(xué)邏輯推理方法，提高學(xué)生生物計(jì)算能力，可以借助講解生物計(jì)算題教會(huì)學(xué)生靈活運(yùn)用綜合知識(shí)。在生物教學(xué)中，生物教師要注意不能簡單地為提高學(xué)生解題能力而教學(xué)，注重對(duì)學(xué)生解題思路進(jìn)行引導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。