河北 蘇洪波

“原因”類試題在考查學(xué)生科學(xué)思維、語言表達(dá)，以及對重要概念理解等方面具有非常高的價值，而且能夠使試題的區(qū)分度增強，因此成為每年試題命制的重要角度。在2017年全國卷Ⅰ中，第3題D選項、第4題、第30題、第37題（1）（2）、第38題（1）（2）（3）等均與這類試題直接相關(guān)。本文將從形式邏輯的視角提出一些答題方法，以期對教師和學(xué)生的高考復(fù)習(xí)提供一些幫助。

一、試題類型

這類試題常見的設(shè)問關(guān)鍵詞是“解釋”“原因”“依據(jù)”或“理由”，試題類型的亞類分為兩種：

（一）論證類：試題重點是題干中提供給考生信息，要求考生論證信息發(fā)生的原因。若試題是選擇題則原因通常置于選項中，如2017年全國卷Ⅰ第4題；若試題是非選擇題，則要求考生提供原因，大多數(shù)題目都屬于這類。

（二）預(yù)測類：試題重點是題干中給出某一系統(tǒng)的信息，在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的條件進(jìn)行部分改變，要求考生預(yù)測系統(tǒng)將會發(fā)生的變化，如2017年全國卷Ⅰ第3題D選項、下文例2第三個空。

二、試題剖析

【例1】（2017年，全國卷Ⅰ，第30題，節(jié)選）植物的CO2補償點是指由于CO2的限制，光合速率與呼吸速率相等時環(huán)境中的CO2濃度。已知甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的。回答下列問題：

（1）將正常生長的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低，原因是_____________________________________________________________ 。

【答案】植物在光下光合作用吸收CO2的量大于細(xì)胞呼吸釋放CO2的量，使密閉小室中CO2濃度降低，光合速率也隨之降低。

【試題分析】試題測量目標(biāo)：認(rèn)知目標(biāo)是“論證”；知識內(nèi)容是對光合作用、有氧呼吸這兩個重要概念的理解。

試題情境 ：在“甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中”這一特定的真實情境下，考查影響光合作用和有氧呼吸的因素。

根據(jù)題目信息“同一密閉小室中”可以推知小室與外界沒有氣體交換；“適宜條件下照光”可以推知甲、乙兩種植物光合作用吸收CO2的速率大于細(xì)胞呼吸釋放CO2的速率，結(jié)果密閉小室中CO2濃度降低。

對于這類試題可以采用“三段論”的方法組織答案。

大前提1：在適宜條件下照光，所有綠色植物光合作用吸收CO2的速率大于細(xì)胞呼吸釋放CO2的速率。

小前提1：甲種植物、乙種植物都是綠色植物。

結(jié) 論1：甲種植物、乙種植物光合作用吸收CO2的速率大于細(xì)胞呼吸釋放CO2的速率。

（推論：密閉小室中CO2濃度降低）。

大前提2：CO2是光合作用所需的原料。

小前提2：密閉小室中CO2濃度降低（推論）。

結(jié) 論2：密閉小室中甲種、乙種植物光合作用降低。

綜合上述兩次“三段論”分析，得出最終表述是“（甲種、乙種）植物在光下光合作用吸收CO2的量大于細(xì)胞呼吸釋放CO2的量，使密閉小室中CO2濃度降低，光合速率也隨之降低”。當(dāng)考生只回答“CO2的濃度降低”時，顯然在思維上是不嚴(yán)密的。

【例2】（2016年，全國卷Ⅲ，第29題，節(jié)選）為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響，某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長作為對照組，另4組在人工氣候室中生長作為實驗組，并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同。于中午12∶30測定各組葉片的光合速率，各組實驗處理及結(jié)果如表所示∶

對照組 實驗組一實驗組二實驗組三__實驗組四_____溫度/℃ __36 36 _36 _31 ___25相對濕度/% __17 27 _52 _52 ___52實驗結(jié)果光合速率/mg CO2·dm-2·h-1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7實驗處理

回答下列問題∶

（1）根據(jù)本實驗結(jié)果,可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是__________，其依據(jù)是__________；并可推測,__________ （填“增加”或“降低”）麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。

【答案】相對濕度 在相同溫度條件下，相對濕度改變時光合速率變化較大 增加

【試題分析】試題測量目標(biāo) ：認(rèn)知目標(biāo)是說明題中“論證”（第一、二空）和“預(yù)測”（第三空）；知識內(nèi)容是對光合作用這一重要概念的理解。

試題情境 ：在“夏日晴天中午”這一特定真實情境下，考查“氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響”。

根據(jù)求因果聯(lián)系的差異法（見下文方法總結(jié)），通過實驗數(shù)據(jù)的分析可知：在相同溫度（36℃）條件下，相對濕度（17 %、27 %、52 %）改變時光合速率數(shù)據(jù)變化較大；在相對濕度（52 %）相同條件下,溫度（25℃、31℃、36℃）改變時光合速率數(shù)據(jù)變化較小，由此歸納概括出實驗結(jié)論：中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度。

三、方法總結(jié)

（一）弄清思維類型

“原因”類試題主要涉及歸納概括和演繹推理兩種思維形式。演繹推理一般是利用所學(xué)的生物學(xué)概念作為大前提（如例1）或題目提供的新概念作為大前提（如2017年全國卷Ⅰ第3題D選項）；歸納概括一般是利用題目所給的生物學(xué)事實，往往以實驗數(shù)據(jù)呈現(xiàn)（如例2）。

（二）組織答案的方法

探求現(xiàn)象間的因果聯(lián)系是一個復(fù)雜的思維和認(rèn)識過程。在形式邏輯中探求因果聯(lián)系常用差異法。差異法指一個相關(guān)的條件發(fā)生變化，而其他的條件保持不變。

“三段論”是由兩個包含著共同項的性質(zhì)判斷作為前提推出一個新的性質(zhì)判斷為結(jié)論的推理。這是解決“論證”亞類題型最常用的方法。

假言判斷是斷定事物之間條件關(guān)系的命題，如“相對濕度越大，則小麥光合速率越大”。以假言判斷為前提構(gòu)成的推理叫假言推理。 在解決“原因”類試題時常用的是“充分條件假言推理”，其規(guī)則是（1）若p，則q；（2）p存在且為事實。由（1）（2）一定可以推出q。（p、q表示題目中或所學(xué)的事實、推理出的結(jié)論）