2026年1月1日 星期四

生物科的理科思維是如何的?

 

生物科的理科思維是如何的?

要學好生物科,擁有良好的理科思維是必需的。即使沒有(或不偏向),還是可以努力培養擁有理科思維能力的。於理解及作答生物科的問題時,適時轉用理科思維便可以。

不過,其實這有點難度的,大部分人祇慣性使用自己原來的思維方式,必須要刻意做及訓練才可以。(尤其對本身是一位偏向文科思維的人更需如此)

但理科思維是怎樣的? ()

以下使用一些例子作說明,遇到以下問題時,同學會如何作答? (先不要理會多少分)

1.      紅潮時(即水中藻類大量繁殖時),如何影響魚的生存? (即為甚麼魚的生存會受到紅潮的影響?)

2.      糖尿病患者為何有口渴及頻尿的徵象?

3.      化石燃料發電廠釋出的二氧化碳如何導致地球暖化?

## 先留意,以上的題目並不表明以上的結果一定會發生! 祇是需要同學說明如真的發生的話,背後的原因是甚麼而已。(其實答的應是機制)

以下祇以第1題作為回答的例子,同學先想一想,以下的答法是否完整?

1.          藻類大量繁殖時,

2.          使水中氧氣濃度下降,

3.          魚因缺氧而死。

答案: 以上的答法是不完整的! 如嚴格評分的話,隨時不會有任何分數,包括「水中氧氣濃度下降」這句,因為藻類大量繁殖也不一定導致水中氧氣濃度下降的

建議答法應如下:

1.      藻類大量繁殖時,(這句沒有分數,因祇是直抄題目而已)

2.      晚上或陽光不足時,(這情況出現時才會發生以下狀況)

3.      藻類的呼吸作用速率較光合作用速率快,(因為藻類同時進行呼吸作用及光光合作用)

4.      藻類的吸入氧氣便較釋出氧氣多,導致有淨氧氣吸入藻類內,(以上情況發生時才會)

5.      使水中的氧氣濃度下降,(以上情況發生時才會)

6.      下降至某個低水平時,(不是氧氣濃度下降,魚便立即死亡的)

7.      無法移動或不易游動的魚類,(因為魚可游動的)

8.      便會因氧氣不足而死亡。(這句也沒有分數)

看到有甚麼差異嗎?

同學會不會奇怪,為何不可以祇作答水中氧氣濃度下降便可以,其他事項不是一定會發生的嗎?

答案是真的不一定發生的! 當然,有時受限於作答自己的認知水平或DSE學習範圍的限度,同學不知道還有其他因素會影響中間過程的發生的話,那便無話可說。(那自然會覺得不需要詳細列出中間的過程)

總結而言,參考下圖

 

          假設A是藻類大量繁殖,D是魚類死亡的話,中間的BC便是需要列出的機制。如BC沒有其他可能影響其出現的因素,那是真的可能祇列出AD便可以。但如像以上更完整的機制描述的話,B也同時受1影響,C也同時受2影響,D也同時受3影響的話,那A便不一定導致D出現了。

          但如題目要你作答A如何導致D的出現的話,那便需要列出AàBàCàD了。至少1, 23是假設不存在的。(留意,祇是假設,實際是存在的!)

          同學會否覺得,這樣的思維方式,理科學習時是很常見的!

          但另一問題是,如何想出以上中間的過程呢?

          其實可以由A開始,套用這例子,即由「藻類大量繁殖」開始,會引致甚麼結果。但會有點困難,因為藻類大量繁殖會引致很多結果,你要想一個跟魚死亡的結果才有用的,那自己的思考便不斷來來回回的了。

          也可以由終點開始,即D,或即「魚類死亡」開始,向後倒推理。一般而言,反向推理較容易的,因為不用來來回回思考。

 

以下便用反向推理試試:

1.          魚類死亡(為甚麼? 一般是因為食物不足或氧氣不足,但藻類是魚的食物,不可能因食物不足,祇可能是氧氣不足)

2.          魚因氧氣不足,(但魚不是會游動嗎? 不可能不會游向氧氣較多的地方吧?)

3.          無法移動或不易移動的魚類。(因此祇能是這狀況下的魚類。但另一問題是藻類不是會進行光合作用,釋出氧氣嗎的?)

4.          於夜間或光線不足時,(這情況下,藻類才會有淨氧氣吸入)

5.          呼吸作用速率大於光合作用速率時,(這樣水中的氧氣濃度才會下降,但下降不代表魚一定缺氧死亡呀?)

6.          氧氣濃度跌至某一程度(即魚類無法接受的程度,留意,不同生物耐缺氧能力不同)

最後真正作答時,要整理一下以上的資料,按順序列出,由藻類大量繁殖開始,直至魚類死亡之間的過程。

 

同學會不會疑惑,這樣詳細列出的機制有甚麼好處。好處是,根據以上詳細機制流程,你會更容易作答其他相關問題,例如以下:

1.      那不想魚類死亡的話,有甚麼解決的方法?

2.      甚麼環境下的魚類更易死亡?

3.      有甚麼方法可避免水中氧氣濃度太低?

建議答案如下:

1.      那不想魚類死亡的話,有甚麼解決的方法?

: (1) 泵氧氣入水中(尤其是晚上)(因為死亡主因是缺氧)

   (2) 把魚類移走(如是養於魚排中的魚的話)(因為祇有無法或不易移動的魚才受到影響)

2.      甚麼環境下的魚類更易死亡?

: 無法或不易移動的魚類。例如:

(1)   飼養於魚排的魚(因受困)

(2)   範圍不太大的湖(魚類無法移去其他地方)

3.      有甚麼方法可避免水中氧氣濃度太低?

: 清除藻類(因主因是藻類太多)

             泵入氧氣(其實泵入空氣便可以)(如藻類主要是單細胞藻類的話,便不易清除)

 

 

其他參考:

1.      ?

2.      (可顯示防止蛀牙的方法其實跟蛀牙機制有密切關係)


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