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“有限真理原则”在高中生物教学中的应用

2019-01-13梁波

魅力中国 2019年28期
关键词:鱼塘有氧种群

梁波

(重庆潼南一中,重庆 潼南 402660)

科学上有一个“有限真理原则”,即任何真理、结论、公理都是相对的,有限制条件的局部真理。如果不知道存在的边界,想放之四海而皆准,最终可能走向谬误。

比如最简单的“一加一等于二”这个数学题,可以说老幼皆知,无人不晓。但其实是有限真理,前提条件即这个数是可数的,不变的。比如一个苹果加一个苹果,等于两个苹果。如果用在不可数的数,就可能不正确。比如一堆沙加一堆沙,可能还是一堆沙。

又比如物理“在弹簧弹性范围内,弹簧的伸长与拉力成正比”,这个“在弹簧弹性范围内”即限制条件,超过这个范围,钢丝就被拉伸,没有弹性了,所谓的比例关系自然也消失。

高中生物教材里面有很多结论,是高中学生思考生物问题,解决生物现象的依据。但是这些结论都是有限制条件的局部真理,老师在指导学生学习的时候,就应该帮助学生找到结论的限制边界。如果不知道边界,死脑筋,本本主义不知道变通,最终可能得出错误的结论。

例一:人教版高中生物必修一在讲有氧呼吸的时候,有一句话“对于绝大多数生物来说,有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式”,这句话中“对于绝大多数生物来说”就是限制条件,老师不但要强调这句话,还应该帮助学生搞清楚这个限制条件的具体内涵。即真核细胞有氧呼吸必须有线粒体参与。而原核细胞没有线粒体,其参与有氧呼吸的酶存在于细胞质中,因此原核细胞尽管没有线粒体,只要有有氧呼吸相关的酶存在,也可以在细胞质中进行有氧呼吸。只有那些没有有氧呼吸酶的少数细胞,有无氧呼吸的酶,才只能够进行无氧呼吸。由于有氧呼吸是从无氧呼吸进化而来,理论是能够进行有氧呼吸的细胞也可以进行无氧呼吸。

例二:在高中生物必修三讲述“种群的数量特征”一节,给出了一个“环境容纳量”,即K值。这里有个限制条件“环境条件不受破坏”就可能出现多种解释,处理不好就可以闹笑话。比如很多资料都给出一个结论,维持一个种群的正常生长,(比如鱼)必须要在种群数量大于K/2时才能够捕捞,而且捕捞后剩余数量不得低于K/2。很多老师和学生都把这个结论看成绝对真理,而不知道限制条件在哪里?于是出题做题就闹笑话。

比如“鱼塘捕捞 鱼后,应该保留到多少?”给出的正确答案是K/2.其实这就是一个笑话。因为鱼塘是一个人工生态系统,其演替方向更多受人的控制而不是自然规律。我们看到的实际情况是渔民把水放干,所有鱼一网打尽,并不会留什么K/2,那究竟是教材资料错了还是渔民错了?是我们教书出题的人错了。

资料那个K/2的结论,更多适用用于自然状态的生态系统,而且是产子率比较低,相对比较稳定的群体。比如海洋中的。比如长江中的武昌鱼。比如藏 羊。比如野兔野鸡。

而鱼塘是人工系统,渔民一次性全面捕捞后,清洁修整鱼塘,天敌也比较少,再计划投放鱼苗 料。定期捕捞长势相同的商品鱼,有利于降低生产运输成本,可以保证池塘生态系统经济效益最大化。而自然生态系统的种群增长理论就不适用于人工生态系统。

例三:同样是“种群的数量特征”这节课,讲S曲线这部分内容,在分析S曲线的增长率和增长速率这两个数量规律的时候,很多资料的普遍结论是k/2增长速率最大,而增长率是逐渐减少的。要得到这个结论,对生物是有限制条件的,必须满足:一、生殖后代的数量有限的。比如哺乳动物。二、是一个相对稳定的生态系统。三、稳定的食物链和食物网。四、生育生存周期比较长。因此,上面的结论用于研究野兔、老鼠、藏 羊、野山羊这些大型生物,基本正确。但是把它上升为所有生物,就要闹笑话。

比如 虫的数量变化,更多是受 虫孵化季节的气候影响。一只 虫一次产卵可达上千枚卵,而这些卵能否孵化出 虫更多决定于雨水的多少。如果孵化季节雨水多,土壤缺氧,很多 虫就不能够孵化出小 虫,即使孵化出来也不便于生存而使种群数量减少。反而是天干年份,大量 虫出现,发生 灾。因此,虫的将来数量更多决定于天气,而不是原来有多少 虫。关于 虫的数量变化规律死板的去套用什么S曲线规律就要得出错误的结论。

又比如一条 鱼一次产卵上千枚,但是在自然生态系统,天敌可以把幼鱼中大部分吃掉,但是在人工生态系统,天敌就比较少,引入的鱼苗成活率就大得多。因此,这两种情况不加区分,通通用所谓的什么规律去套,就要出问题。

山东一道高考题,把增长率设置成K/2最高,很多老师就犯糊涂了,说好的S曲线增长率是逐渐降低的,你这个K/2增长率最高,你就不是S曲线,所以你的答案是错误的。本本主义的书呆子形象跃然纸上。

从这几个实例可以看出,如果在生物教学中老师不能够教会学生具体问题具体分析,找出教材结论的边界,只会教条主义的照本宣科,记点死知识,就不会教出实事求是,科学思维,随机应变的好学生,闹出教育的笑话,害后人。

高中生物的小结论特别多,每一句话都可能成为我们学生解决生物问题的依据。而生物世界千变万化,丰富多彩。任何一个结论都只能够是局部真理,老师在教育教学中要教会学生找到限制边界,合理运用教材知识,不要成为一个书呆子。

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