談談“假說——演繹法”
2012-04-29 00:00:00殷旭東
中學教學參考·理科版 2012年7期
“假說——演繹法”是現代科學研究中常用的一種科學方法，是一種解釋歸納推理，是形成和構造科學理論的一種重要思維方法。教師正確運用“假說——演繹法”的思維模式去分析教材，處理遇到的實際問題，能達到事半功倍的效果。
因此，本文從“假說——演繹法”的含義、特點、形式及應用舉例等方面談些粗淺的認識。
假說必須經過科學實踐的檢驗才能發展為科學理論。演繹是從一般到個別的邏輯推理方法。演繹推理與歸納推理相反，它是從已知的某些一般原理、定理、法則、公理或科學概念出發，推論出新結論的一種科學思維方式和科學研究方法。
一、“假說——演繹法”的形式
假說演繹推理可用公式表示如下:
如果H，那么E，
E_____
所以H可能真。
上述表達式中，H表示所提出或論證所依據的假設，E表示對未知事物的預測，“如果H，那么E”表示從假說演繹出對已知事物的解釋或未知事物的預測。
二、假說演繹推理的解釋
假說演繹推理，實質上是一種解釋歸納推理，即通過歸納得到的結論只能是一個假說，這個假說的合理性有多大，即歸納所得結論的可靠性有多大，需要接受事實的檢驗。如果假說能夠合理地解釋已知的或可預測的經驗事實，則假說的確證度就增大。
假說演繹推理與溯因推理既有聯系，又有區別。假說演繹推理是在溯因推理的基礎上進行的。通過溯因推理，在已知的事實E和科學原理（如果H，那么E）的基礎上推測出結論（假說）H以后，如何確定這個假說（結論）的可靠性呢？這就需要從假說H得到確證。因此，溯因推理是一種發現（假說）的方法，假說演繹推理則是一種驗證（假說）的方法。
三、“假說——演繹法”的基本特點
在科學研究過程中，研究者在觀察、實驗的基礎上，對所獲得的事實材料進行加工制作，首先提出某種作為理論基本前提的假說來，然后以假說作為出發點，邏輯地演繹出可由經驗檢驗的結論，構成一個理論系統。用這個理論系統解釋和預見所研究對象系統的各種現象，并用實驗來進行檢驗和修正。通俗地講，“假說——演繹法”是在觀察和分析基礎上提出問題以后，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符，就證明假說是正確的；反之，則證明假說是錯誤的。
四、“假說——演繹法”應用舉例
1.基因分離定律和自由組合定律的發現，基因位于染色體上的證實。美國遺傳學家薩頓發現，孟德爾假設研究，對基因與染色體關系的探究歷程也是假說——演繹的過程。
孟德爾用豌豆做實驗研究一對相對性狀（以下簡稱孟一）和兩對相對性的（以下簡稱孟兩）遺傳規律，以及摩爾根用染色體做實驗證明基因在染色體上（以下簡稱摩爾根）。下面針對人教版高中生物教材內容，根據假說——演繹法的步驟進行列舉并作以比較。
（1）實驗。
孟一 孟兩
P純種高莖×純種矮莖P純種黃色圓柱×純種綠色皺粒
↓↓
F1高莖F1黃色圓柱
↓↓
F2高莖矮莖F2黃色圓柱綠色圓柱黃色皺粒綠色皺粒
摩爾根
P紅眼雌×白眼雄
↓
F1紅眼（雌、雄）
↓（雌雄交配）
F2紅眼（雌、雄）白眼（雄）
（2）觀察和分析。
孟一：無論正交，還是反交，F1代總是高莖，F2代發生性狀分離。
孟兩：無論正交還是反交，F1代都是黃色圓柱，F2代出現新的性組合。
摩爾根：F1全為紅眼，F2紅眼和白眼數量比是3∶1，這樣的遺傳表現符合分離定律，表明果蠅的紅眼和白眼受一對等位基因控制，白眼性狀總是與性別相聯系。
（3）提出問題。
孟一：①為什么一代都是高莖而沒有矮莖的呢？
②為什么子二代矮莖性狀又出現了呢？
③F2中出現了1∶1的性狀分離比是偶然的嗎？
孟兩：①為什么會出現新的性狀組合呢？
②這與一對相對性狀實驗中F2的3∶1的數量比有聯系嗎？
摩爾根：F1全為紅眼，F2紅眼和白眼之間數量之比是3∶1，白眼性狀表現總是與性別相聯系。這些如何解釋？
（4）提出解釋問題的假說。
孟一：
①生物的性狀是由遺傳因子決定的。
②體細胞中遺傳因子是成對存在的。
③生物體在形成生殖細胞——配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中，配子中只含有成對遺傳因子中的一個。
④受精時，雌雄配子的結合是隨機的。
孟兩：①F1在產生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以自由組合。
②F1產生的雌配子和雄配子各有4種，即YR、Yr、yR、yr，它們之間的數量比為1∶1∶1∶1。
③受精時，雌雄配子的結合是隨機的，結合方式有16種，遺傳因子的組合形式有9種，性狀表現有4種。
摩爾根：控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體不會有它的等位基。
（5）演繹推理。
孟一：如果假說正確，那么F1測交后代高莖∶矮莖=1∶1。
孟兩：如果假說正確，那么F1測交后代黃色圓粒∶綠色圓柱∶綠色皺粒=1∶1∶1∶1。
（6）實驗檢驗。
孟一：用雜種子一代高莖豌豆（Dd）與隱性純合子矮莖豌(dd)雜交，后代中高莖與矮莖比接近1∶1。
孟兩：無論是以F1作母本還是作父本測交，后代黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒四種表現型比接近1∶1∶1∶1。
摩爾根：測交驗證。
2.DNA復制方式的提出與證實，以及整個中心法則的提出與證實，都是“假說——演繹法”的案例。DNA分子的復制方式的闡明就是一個很好的證明。此外，遺傳密碼的破譯是繼DNA雙螺旋結構模型提出后，現代遺傳學發展中的又一個重大事件。
五、“假說——演繹法”在遺傳探究題中的運用
遺傳探究題題目在高考中占很大的比重，而其類型差異較大，呈現的形式靈活多變，提供的信息較為隱晦，常常令學生手足無措。其實，遺傳探究題的解題思路不外乎“假設→推斷→結果→結論”，也就是“假設——演繹”的過程。因此，只要掌握了“假設——演繹法”的思維方法，此類問題往往迎刃而解。
總之，不管是在學生“假設——演繹法”生成的過程中，還是在應用的過程中，教師都不要忽視學生的能力發展，不能直接告訴學生應該這樣想或那樣做。這樣，實際上反而剝奪了學生自主學習的權力，讓學生失去了體會方法生成的過程，在被動接受中逐漸喪失了思考的動力。所以，只有教師引領學生學會自我建構，并會自行運用“假說——演繹法”的思維模式去分析教材，處理遇到的實際問題，教學才能收到事半功倍的效果。
(責任編輯 杜 華）
