假說(shuō)—演繹法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

林慶娟 楊軍

[摘???要]“假說(shuō)—演繹法”是一種思考和解決問(wèn)題的有效方式，它能夠幫助學(xué)生有效理解生物學(xué)概念的內(nèi)涵。為了更好地在高中生物教學(xué)中應(yīng)用假說(shuō)—演繹法，首先簡(jiǎn)要介紹了假說(shuō)—演繹法的內(nèi)涵和步驟，接著從實(shí)驗(yàn)教學(xué)、遺傳題分析兩個(gè)方面具體闡述了假說(shuō)—演繹法的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]假說(shuō)—演繹法;高中生物教學(xué);遺傳題

[中圖分類號(hào)]????G633.91????????[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]????A????????[文章編號(hào)]????1674-6058（2019）35-0086-02

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》學(xué)業(yè)質(zhì)量要求中明確提出：學(xué)生應(yīng)能基于事實(shí)和證據(jù)采用演繹與推理的方法，以恰當(dāng)?shù)男问疥U釋生物學(xué)相關(guān)概念的內(nèi)涵。“假說(shuō)—演繹法”是一種思考和解決問(wèn)題的有效方式，它能夠幫助學(xué)生有效理解生物學(xué)概念的內(nèi)涵，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和科學(xué)思維能力的重要工具。假說(shuō)—演繹法在高中生物教學(xué)中也有重要的應(yīng)用。

一、假說(shuō)—演繹法的基本內(nèi)涵和步驟

假說(shuō)—演繹法的基本內(nèi)涵是在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題，再通過(guò)推理和想象提出解決問(wèn)題的假說(shuō)，之后根據(jù)假說(shuō)進(jìn)行演繹推理，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō)。若實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果和假說(shuō)一致，則說(shuō)明該假說(shuō)成立，反之則不成立。

假說(shuō)—演繹法的一般步驟：觀察現(xiàn)象→提出問(wèn)題→做出假設(shè)→演繹推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論。

二、假說(shuō)—演繹法的應(yīng)用

1.假說(shuō)—演繹法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

應(yīng)用假說(shuō)—演繹法解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題的典型案例是孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)對(duì)豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，理解和掌握了假說(shuō)—演繹法，反過(guò)來(lái)，學(xué)生運(yùn)用假說(shuō)—演繹法能夠更加透徹地理解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的思路、操作步驟和結(jié)論。下面筆者選取孟德?tīng)柕囊粚?duì)相對(duì)性狀豌豆雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)闡述假說(shuō)—演繹法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)選取一對(duì)相對(duì)性狀的豌豆（高莖豌豆與矮莖豌豆）進(jìn)行雜交，觀察現(xiàn)象：雜交得到的F1代豌豆全為高莖，F(xiàn)1自交得到的F2代中高莖豌豆和矮莖豌豆的比例為3∶1。提出問(wèn)題：（1）F1代豌豆全是高莖，矮莖的性狀怎么不見(jiàn)了？（2）F2代又產(chǎn)生了矮莖豌豆，說(shuō)明了什么？（3）后代高莖豌豆和矮莖豌豆的比例基本都為3∶1，這是為什么？做出假設(shè)：（1）遺傳因子決定著生物體的性狀同時(shí)又有著顯性和隱性之分。（2）遺傳因子在體細(xì)胞中成對(duì)存在。（3）成對(duì)的遺傳因子在生物體中形成配子（生殖細(xì)胞）時(shí)會(huì)分開(kāi)進(jìn)入不同的配子中，因此配子只擁有成對(duì)遺傳因子中的一個(gè)。（4）雌雄配子在受精時(shí)的結(jié)合是隨機(jī)進(jìn)行的。演繹推理：如以上假設(shè)正確，則矮莖豌豆與F1代雜交，后代產(chǎn)生的豌豆高莖與矮莖的比例應(yīng)為1∶1。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：F1測(cè)交所得后代中豌豆高莖與矮莖的比為l∶1，推理無(wú)誤。得出結(jié)論：假說(shuō)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全一致，假說(shuō)成立。

在高中生物教材中，除豌豆雜交實(shí)驗(yàn)外還有很多經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，例如果蠅雜交實(shí)驗(yàn)、DNA半保留復(fù)制實(shí)驗(yàn)及噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)等都可以應(yīng)用假說(shuō)—演繹法進(jìn)行分析。

2.?假說(shuō)—演繹法在遺傳題分析中的應(yīng)用

在最近幾年的理綜高考試題中，遺傳類型的題目出現(xiàn)率比較高，難度和分值也較大，邏輯性強(qiáng)，注重考查學(xué)生的理性思維，能很好地體現(xiàn)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。而在實(shí)際考查中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)生不知道該從何下手解決此類型題，得分率不高。因此，筆者以高考試題為例，運(yùn)用假說(shuō)—演繹法構(gòu)建該類題型的解題思維模型，鍛煉學(xué)生的思維能力，提高學(xué)生生物復(fù)習(xí)的效率和遺傳題的得分率。

【例題】現(xiàn)有多對(duì)長(zhǎng)尾和短尾純合小鼠，目前已知小鼠的長(zhǎng)尾性狀對(duì)于短尾是顯性，請(qǐng)判斷控制這一對(duì)性狀的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)還是常染色體（請(qǐng)畫(huà)出遺傳圖解并做出結(jié)果預(yù)測(cè)及分析）。

解：首先選取幾對(duì)短尾雌鼠和長(zhǎng)尾雄鼠進(jìn)行雜交：

（1）若F1代雄鼠全是短尾，則可知該等位基因位于X染色體的非同源區(qū)，遺傳圖解如圖1所示。

（2）若F1代雄鼠全是長(zhǎng)尾，則需用F1代雄鼠和短尾雌鼠繼續(xù)進(jìn)行雜交：

a.如繼續(xù)雜交得到的F1代小鼠中只有雄鼠有長(zhǎng)尾的性狀，則可知該等位基因位于X、Y染色體的同源區(qū)，遺傳圖解如圖2所示。

b.若F1代小鼠中長(zhǎng)尾性狀在雄鼠和雌鼠中均存在且數(shù)目相當(dāng)，說(shuō)明該等位基因在常染色體上，具體如圖3所示?。

解析：根據(jù)題目給出的已有條件，可對(duì)該等位基因的位置做如下假設(shè)：

（1）假設(shè)在X染色體的非同源區(qū)，可得：XaXa×XAY→?XAXa、XaY?（F1代雄鼠全為短尾）。

（2）假設(shè)在X、Y染色體的同源區(qū)，可得：XaXa×XAYA??→?XAXa、XaYA（F1代雄鼠全為長(zhǎng)尾）。

（3）假設(shè)在常染色體上，可得：aaXX×AAYY?→AaXX、AaXY（F1代雄鼠全為長(zhǎng)尾）。

因?yàn)樯鲜龅冢?）、（3）種假設(shè)得到的F1代雄鼠全為長(zhǎng)尾，因此還需要選用F1代雄鼠和短尾雌鼠繼續(xù)進(jìn)行雜交，結(jié)果會(huì)有兩種情況：

（1）XaXa×XaYA?→?XaXa、XaYA（F1代雄鼠全為長(zhǎng)尾）。

（2）aaXX×AaXY?→?aaXX、aaXY、AaXY（F1代雄鼠中有長(zhǎng)尾也有短尾）。

若出現(xiàn)（1），則證明這對(duì)等位基因位于X、Y染色體的同源區(qū);若出現(xiàn)（2），則意味著這對(duì)等位基因位于常染色體上。

總之，在高中生物學(xué)科中，假說(shuō)—演繹法可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，更可以成就教師的高效課堂，在學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)中有著重要的作用，也是一種培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和構(gòu)造科學(xué)理論的重要思維方法。通過(guò)假說(shuō)—演繹法培養(yǎng)出來(lái)的科學(xué)素養(yǎng)和思維習(xí)慣也將影響學(xué)生的一生。

[???參???考???文???獻(xiàn)???]

[1]??陳衛(wèi)東.“假設(shè)演繹法”在生物解題中的運(yùn)用[J].中學(xué)生物教學(xué)，2013（12）：54-56.

[2]??邵江樵.再說(shuō)“假設(shè)—演繹”法在孟德?tīng)柖芍械膽?yīng)用[J].中學(xué)生物教學(xué)，2013（5）：24-26.

（責(zé)任編輯 黃春香）