生物学实验结果表达的原则
2012-05-10卢叶山
卢叶山
摘要:生物实验结果是科学过程的重要环节,是生物学基础理论的重要来源,其表达、交流的形式和手段也是多样化的。在教学实践过程中,无论是论文交流的需要,还是在指导学生第二课堂和研究性学习过程中,都显得极为重要。本文讨论的实验结果是广义的,包括实验结果、科学调查的结果、资料统计分析的结果、科学综述的结果。
关键词:实验结果;表达;原则
一、科学性和准确性原则
生物学实验结果的科学性包括:得出实验结果过程的科学性和呈现、表达实验结果过程的科学性,本文主要讨论后者。在常见的生物实验结果表达中往往存在以下几个问题:①单位使用是否科学,是否有非法定计量单位,如:ppm、(长度单位)、mmHg;此外,计量单位不能用中文符号或汉字表示:如亩、卡、斤、体积克分子浓度等,这些均应换算成法定计量单位。②曲线图中有的具有两个纵坐标或两个横坐标,有时需要都标有刻度和单位;还有一些横坐标或纵坐标有正负值之分,这时要简捷地说明圆点表示的生物学意义。③在同一曲线图的坐标系中的多条曲线,其图例是否有模糊、不清晰之处。④有些图中单位是相对单位(arbitrary unit,又直译为任意单位),这种单位不需要符号表示,可以是相关变量的比值,也可以是人为规定的相对值,通常以0、1、100或百分比(%)等数据和符号表示,以供变量之间的对比和参照。
二、过程性和思想性原则
实验结果的表达就是实验数据的整合性、概括性的呈现,是得出实验结论的最重要依据。一方面需要简捷和直观,另一方面又要尽可能地表现出实验设计的过程和思维。正因如此,在教学过程中指导学生如何在阅读图表所呈现的生物学信息中,提取、发现和挖掘生物学思想和方法,就显得极为重要。
如图1的曲线图非常直观地表示出了实验设计者——英国科学家Hopkins在19世纪初的经典实验的思维过程,这本身就构成了两组对照实验,无论哪种情况下,食物中添加牛奶的一组,其体重增长速率总是大于不加牛奶的一组。
三、直观性和简捷性原则
简捷是智慧的灵魂,只有简捷的实验报告形式才能谈得上直观,而简捷性在很大程度上又依赖于实验结果表达的直观性,所以直观性和简捷性互为因果关系,只有这样才会让人一目了然,抓住科学问题的本质,启迪阅读者的思维。
图2(资料引译自美国能源年鉴)表示人类不同历史时期对于能源的利用形式变化趋势。若是在综合理科教学中,可以引导学生分析以下问题:①人类历史上能源利用的形式经历了:木柴→煤炭→石油→天然气→其它形式的能源的长期过程;②其它应用能源利用形式的发展方向:水电能、风能、太阳能和核能;③还指出了能源发展的前景:清洁能源和生态能源。
四、新颖性和多样性原则
为了尽可能、全方位地调动和刺激视听感官,实验结果的呈现还应具有形式新颖和多样化的特征,这样可让阅读者耳目一新、兴趣浓厚。实践中常见的实验结果的呈现形式有:文字直述式、表格式、饼图式、直方图式、示意图式、装置图式、图像曲线式、图一表对照式、图一图对照式、多图对照式、一图多(曲)线式、表中套图式等等。本文主要讨论其中的几种形式,也是常见的最能体现探究过程和探究思维的实验结果的表达形式。
如图3为某哺乳动物体温的测量结果,若在教学过程中可就图展开以下提问:①何为体温调节中的负反馈调节?②负反馈调节对于生命活动有何重要意义?③体温调节过程中身体不同部位的感受器和效应器是否相同?④本曲线图中纵坐标的正负值分别代表的生理意义是什么?
此外,可接受性和对象性原则在实践中也显得很重要,这就是既要考虑充分利用阅读者群体的知识结构和知识背景,又要防止实验结果表达形式的呆板、单一和模式化。