假說演繹法在高中生物教學中的應用實例

李四堯

【內(nèi)容摘要】所謂假說演繹法，指的就是能夠讓學生對生物現(xiàn)象進行自主觀察分析，并針對觀察到的生物現(xiàn)象，提出相應的問題，針對這一問題進行合理的想象與推理，進而得出解決這一問題的方法，再據(jù)這一方法進行思考，通過實驗來檢驗這一解決問題的方法是否正確的一種生物教學方法。若是生物實驗結果與其相符，則證明假設正確，若是實驗結果與其不符，則證明這一假設錯誤。其假設演繹推理在高中生物教學中的應用，能夠有效的促進學生思維能力的拓展，并且培養(yǎng)學生的動手能力，讓學生在實際實驗操作中加強對生物知識的理解和掌握，有效的提升高中生物的教學效率，促進學生生物知識水平的提升。下文就假說演繹推理在高中生物教學中的妙用展開論述。

【關鍵詞】假說演繹法 高中 生物教學

引言

高中生物是高中生需要學習的重要科目之一，高中生物知識的學習，有利于拓展學生的知識面，加強學生對生物特征的了解，提升學生的生活技巧，促進學生思維能力的發(fā)展，所以在高中時期對學生進行生物知識的教學，有利于促進學生全面發(fā)展進步。但是傳統(tǒng)的生物教學中，教師一味對學生進行生物教材內(nèi)容的灌輸，嚴重影響了學生學習生物的興趣，不利于生物教學效率的增加，所以這就需要教師創(chuàng)新生物教學方法，進行合理有效的生物教學，那么假說演繹推理方法的應用，不僅能夠最大程度上調(diào)動學生學習生物知識的主動性，還能夠強化學生對生物知識的理解記憶，提升教學效率。

一、 假說演繹推理方法

在人類發(fā)展過程中，許多重要的生物科學結論都是通過假說演繹推理方法發(fā)現(xiàn)的，比如牛頓發(fā)現(xiàn)光的顏色理論、凱庫勒提出苯分子的環(huán)狀結構、愛因斯坦相對論的提出和驗證過程，這些無不體現(xiàn)“假說―演繹法”在科學研究中的重要性。假說是人們以一定的經(jīng)驗材料和已知的科學事實為依據(jù)，以已有的科學推論和技術為指導，對未知的自然現(xiàn)象或事物產(chǎn)生的原因而作出的推測性解釋。演繹是由前提必然得出結論的推理，或是從一些假設的命題出發(fā)，運用邏輯規(guī)則，導出另一命題的過程。也就是從普遍性的理論知識出發(fā)，認識個別的、特殊的現(xiàn)象的一種邏輯推理方法。

“假說―演繹法”的一般步驟為：發(fā)現(xiàn)問題→提出假說→演繹推理→預期結果→實驗結果與預期結果是否吻合→得出結論。

二、假說演繹法在高中生物教學中應用實例

根據(jù)教材中“DNA是主要遺傳物質(zhì)”這一內(nèi)容，就可以讓學生采用假說演繹推理法，讓學生對這一部分內(nèi)容進行自主研究學習，其操作的具體過程如下：

1.發(fā)現(xiàn)問題

1928年，英國科學家格里菲思利用肺炎雙球菌進行轉化實驗如下：

（1）無毒性的R型活細菌注射到鼠體內(nèi)，小鼠不死亡。（2）有毒性的S型活細菌注射到鼠體內(nèi)，小鼠死亡。（3）加熱殺死的S型細菌注射到鼠體內(nèi)，小鼠不死亡。（4）無毒性的R型活細菌與加熱殺死的S細菌混合后注射到鼠體內(nèi)，小鼠死亡。

格里菲思的結論：第4組實驗鼠體內(nèi)可分離出有毒性的S型活細菌，推測已加熱殺死的S型細菌中必然含有某種促成這一轉化的活性物質(zhì)。在此基礎上，1944年美國的科學家艾弗里和他的同事改進了格里菲斯的實驗如下：

（1）從S型活細菌中提取得到DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)；（2）將上述提取得到的DNA加入已培養(yǎng)了R型細菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，在培養(yǎng)基上出現(xiàn)了有毒性的活的S型細菌菌落和無毒性的活的R型細菌菌落；（3）將上述提取得到的蛋白質(zhì)或多糖加入已培養(yǎng)了R型細菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，在培養(yǎng)基上只出現(xiàn)了無毒性的活的R型細菌菌落；（4）將上述提取得到的DNA先與DNA酶混合一段時間后，再加入已培養(yǎng)了R型細菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，在培養(yǎng)基上只出現(xiàn)了無毒性的活的R型細菌菌落。

2.做出假說

通過觀察和實驗，艾弗里提出假說：S型細菌的DNA是促成R型細菌轉化為S型細菌的活性物質(zhì)，DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)。在格里菲斯實驗中，蛋白質(zhì)僅僅會變性，而DNA在緩慢降溫后仍然可以復性，使單鏈重新聚合，恢復雙螺旋結構，但此時DNA片段較小，約含15個基因，稱為“轉化因子”。另一方面，R型活肺炎雙球菌（受體菌）在對數(shù)期后期（生長后期）約40分鐘內(nèi)處于“感受態(tài)”，吸收外源DNA的能力比其他時期大1000倍。加熱殺死的S型細菌的DNA進入R型細菌，外源DNA與受體細胞DNA之間的重組，受體細胞獲得了新的遺傳信息，使受體菌的遺傳特性發(fā)生改變，于是R型細菌轉化為S型細菌。

3.演繹推理

根據(jù)艾弗里提出DNA是遺傳物質(zhì)的假說，即DNA控制生物的遺傳性狀。噬菌體侵染細菌，噬菌體DNA進入細菌體內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在細菌表面，在噬菌體DNA指導下利用細菌體內(nèi)的核苷酸、氨基酸等原料合成噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)，新合成的子代噬菌體具有與親代噬菌體相同的遺傳特性。

4.實驗過程

1952年，科學家赫爾希和蔡斯利用T2噬菌體（一種病毒）作實驗材料，用不同放射性同位素標記的T2噬菌體侵染未標記的細菌，實驗推理子代噬菌體具有與親代噬菌體相同的遺傳特性，同時部分子代噬菌體DNA有放射性，蛋白質(zhì)外殼均無放射性。

結束語

綜上所述 由于高中學生所學習的生物知識比較復雜，學生學習其具有一定難度，所以教師必須要合理根據(jù)生物內(nèi)容，在教學中巧用假說演繹推理的方法，使學生在觀察與想象、設疑與解疑、實驗與驗證的過程中完成生物知識的學習，有效的提升學生對生物學習的喜愛程度，促進生物教學效率的提升，此外，教師在設計教學方案時應盡量還原科學發(fā)現(xiàn)的本來面目，以保證生物教學的合理性。

【參考文獻】

[1]張紅梅.生物課程教材研究開發(fā)中心編著.生物·必修2·遺傳與進化[M].北京市：人民教育出版社，2016.

[2] 閆桂琴.遺傳學[M].北京：科學出版社.2014.

[3]喬紅思.普通高中生物課程標準[S].北京：人民教育出版社，2013.

（作者單位：安徽省明光中學）