高中数学逻辑用语在生物学实验分析与设计中的应用

发布时间：2022-10-23 09:10:05 浏览数：次

摘要：应用高中数学的逻辑用语对实验的设计思路进行分析可对实验结果和结论之间存在的关系进行论证。因此，本文针对高中数学逻辑用语在生物学实验分析与设计中的应用做出了详细的分析。

关键词：数学思想;高中生物;遗传教学

在高中数学选修当中，对经常使用的逻辑用语进行了详细的介绍，在学生对基础内容有详细的掌握之后，教师需要应用相应的逻辑用语对实验的设计思路进行分析，以便对实验结果和结论之间存在的关系进行论证。通过这样的教学过程，可帮助学生对实验逻辑有准确以及清晰的了解，对其进行严密的推理，有益于学生学习效果的有效提升。

1命题及其关系分析

原命题为：如果甲状腺当中的激素有所增加，那么物质代谢能力便会有所增强。......（1）那么该命题（1）的逆命题为：物质发生的代谢能力有所增强，那么甲状腺激素便会有所增多。......（2）;命题（1）当中的否命题为：如果甲状腺激素缺少，那么物质代谢能力便会有所下降。......（3）;命题（1）的逆否命题为：如果物质代谢能力有所下降，那么便是缺乏甲状腺激素......（4）。

其中，对命题和其中的关系，总结了两个结论：

其一，两个命题属于互否命题，所以其真假性之间没有相应的关系;其二，两个命题属于逆否命题，所以其真假性之间有相应的关系。根据这一结论，可对分析题进行相应的分析：已知甲状腺激素由甲状腺分泌，为了对命题（1）为真进行证明，在切除小鼠的甲状腺之后，对其进行了10天的观察。最终发现，小鼠的代谢速率开始减慢，在对血液进行检测时，并没有检测到小鼠的甲状腺激素^[1]。针对这一实验结果，能否对命题（1）为真进行证明？为什么能证明？

通过对实验结果进行分析，充分表明了小鼠由于甲状腺激素的缺乏，使得自身的物质代谢能力严重减弱，所以命题（1）为真。其中命题（1）和命题（3）之间为否命题，依照相关的结论，认为他们之间存在的真假性并没有关系。因此，最终的实验结果，并不能有效说明如果甲状腺激激素能够对动物的物质代谢能力进行增强。站在生物学的角度进行分析，甲切除小鼠的甲状腺激素，会使小鼠的甲状腺激素严重缺乏，并使其他物质发生减少或者缺乏的情况。所以，小鼠出现了明显的代谢速率减慢，但并不一定是因为甲状腺激素导致的，还存在其他的因素和原因^[2]。

之后对实验设计题进行分析：

再看实验设计题：

血液中存在的Ca²⁺在正常血液凝固当中产生的作用十分关键，如果缺少便不能使血液发生凝固;其中，血液当中的Ca²⁺能够与草酸钾溶液发生反应，之后便产生了草酸钙沉淀，而K⁺不会对血液的凝固产生任何的影响。所以，需要学生对相应的实验进行设计，对Ca²⁺在血液凝固当中产生的重要作用进行验证。

其中，需要设计的实验证明命题为，如果血液的正常凝固没有任何的异常情况，那么血液中有Ca²⁺... ... （5）变为真。根据前文提到的第二条结论，如果能证明命题（5）逆否命题为真，那么可对命题（5）进行推断为真。但是命题（5）针对否命题进行的表述为：如果血液中没有响应的Ca²⁺，那么血液的正常凝固便不会发生......（6）。所以，只需要对草酸钾溶液进行应用，将Ca²⁺进行沉淀之后，对血液是否发生凝固进行检查。如果没有响应的凝固现象，便说明这一命题（6）为真，则命题（5）也为真;反之，命题（5）则为假。

第二个结论，也提供了另一种实验设计思路，那便是如果难以对某个命题的真假性进行证明，可以转换思路，对其他的逆否命题真假性进行证明，以便对该命题进行实现求证。

2、实验设计题的命题思考

从实验设计的层面进行分析，q与P之间的关系的求证属于定性实验^[3]。根据之前做出的一系列分析，可对已知逻辑关系的命题进行求证，尽管其中应用的套路都是固定的，但是对学生的基础知识能力以及综合能力应用的考察非常强。所以，在当前的一些实验题目当中，并没有较多的求证已知的命题问题，而是要求学生在明确未知q与P关系的基础之上，利用相应的實验设计，对最终的实验结果进行详细的分析，以便对q与P的逻辑关系进行推理。例如：了解下丘脑与其他内分泌腺之间的功能关系”;“了解酸雨对陆地植物的影响’，等。对其进行探究，可充分对数学模型进行应用，可对q与P的之间的逻辑关系和数量关系建立更加明确。

结束语：

总之，在高中数学当中学习的数学逻辑用语在生物实验设计当中进行应用，可帮助学生明确实验逻辑，其实验效果表达会非常严密和简洁，对学生的实验效果提升有着重要的帮助作用。

参考文献：

[1]潘翠萍.浅谈高中数学常用逻辑用语[J].数学学习与研究，2015（19）：153.

[2]李艳艳，黄卫华.离散数学与高中数学新课标中常用逻辑用语的衔接研究[J].文山学院学报，2014，27（06）：40-42.

[3]李辉辉.高中数学逻辑用语在生物学实验分析与设计中的应用[J].生物学教学，2008（06）：73-74.

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