假說演繹法在中學生物教學中的應用探究

馬娟 馮曉東

摘 ?要：基于2017年最新的普通高中生物學課程標準的要求，通過假說演繹法的基本步驟，對生物教學中的應用假說演繹法的摩爾根的果蠅雜交實驗案例進行分析，讓學生體會假說演繹法的過程，培養學生的科學思維和科學態度。

關鍵詞：假說演繹法，中學生物教學;摩爾根果蠅雜交實驗

2017年，最新的普通高中生物課程標準明確指出，在學習培養學生科學思維的過程中，假說演繹法是培養學生科學思維的方法之一。以生物學實例和證據為基礎，運用假說演繹方法探索和解釋生命現象和規律，來提高學生的科學思維能力。接下來我們將探討假說演繹法在中學生物教學中的應用。

一、假說演繹法的基本概念

假說演繹方法是通過觀察現象，對現象提出問題，推理猜測后解釋問題，根據假設提出演繹推理，然后通過設計實驗驗證演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論一致，則假設是正確的。相反，它證明了這個假設是錯誤的[1，2]。

二、演繹法和歸納法的區別和聯系

1.演繹必須以歸納為基礎。

只有當人們首先通過歸納的法總結出一般原理時，演繹才能從這個一般原理出發。因此，演繹是建立在歸納結論的基礎上的，沒有確鑿的證據就沒有推論

2.歸納必須以演繹為指導。

人們在尋找歸納的實證材料時，必須遵循一定的理論原則。它以演繹為指導，才能按照確定的方向，有目的地進行搜集，否則會丟失方向。

3.歸納和演繹相互滲透和轉化。

在實際的思維過程中，歸納和演繹的推論并不是絕對分開的。在同一個思維過程中，歸納和演繹都會存在，不是單個存在的，他相互滲透和相互轉化，缺一不可。

三、生物教學中的假說演繹法應用探究

對于孟德爾的遺傳理論，摩爾根是不相信的態度。對于薩頓的說法：基因位于染色體上的陳述更為懷疑，他認為這是薩頓的主觀觀點，而實驗證據還不夠。所以一直在考慮設計一個實驗來研究遺傳和染色體之間的關系。鑒于此，他做了果蠅雜交實驗。

1、觀察現象，提出問題

摩爾根將紅眼果蠅與白眼果蠅雜交，得到的結果是子一代全為紅眼，子二代自交后代中紅眼與白眼之間的數量比為3：1。為什么會出現F1代全為紅眼的現象，白眼哪里去了？果蠅眼色的遺傳又是否符合孟德爾遺傳規律？果蠅白眼性狀的特點是什么？這是否與性別相關？

2、分析問題，提出假說

果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀。子一代的果蠅全為紅眼，則紅眼是顯性性狀。子二代紅眼與白眼是3：1，則符合分離定律，紅眼與白眼受一對等位基因的控制。在子二代，表現為白眼的是男性，紅眼是男性和女性，所以白眼形狀的表現與性別有關[3]。

通過分析問題，做出假說：控制果蠅白眼的基因位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因。

3、演繹推理，驗證假說

為了引導學生驗證假說的正確性，摩爾根進行了演繹推理和一系列的驗證性實驗。如圖1 所示：

得到的結果是：（1）F1紅眼雌蠅與白眼雄蠅雜交，子代中紅眼雌蠅126只、紅眼雄蠅132只、白眼雌蠅120只、白眼雄蠅115只[4]。紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅測交，后代中紅眼與白眼的比例接近1：1。由此，摩爾根得出結論：控制眼色的基因位于X染色體上，不在Y染色體上。

4、得出結論

結果表明，預期結果與實際結果一致，假設是正確的。

5、反思

在這個過程中，通過假說演繹過程，學生可以體驗科學界們的研究過程，首先要產生疑問，接著不斷提出新的問題，從問題中獲得答案。我們還應該學習科學家們的科學務實的精神，理解科學研究的方法，吸收科學家們的智慧與成果。認可基因位于染色體上，它們在染色體上呈線性排列。從而去培養學生合作探究的能力，提高他們的生物科學素養。

三、假說演繹法再生物教學中的作用

首先，從遺傳學發展的角度出發，認為演繹法在使遺傳學從描述科學發展到理性推導和實驗驗證科學的過程中發揮著重要的作用。利用該方法，孟德爾通過豌豆雜交實驗發現了基因分離和自由組合的規律。Morgan用這種方法來探索基因是否在染色體上，發現基因的連鎖和交換模式。它為遺傳理論奠定了堅實的基礎。

其次，在思維過程方法上，觀察歸納和假設演繹都是重要的科學思維方法。從現代科學的發展來看，觀察實驗歸納法逐漸被假設演繹法所取代。這是因為現代科學已不再處于收集實證資料的階段，而是處于高度的理論概括和推理階段。由于數學和計算機科學等工具的不斷發展，人們能夠使用這些工具做出假設，推導出理論體系或特定的推論，然后通過觀察和實驗來測試它們。“假設-演繹法”被認為是構建科學理論的理想方法，是一些人科學知識增長的基本模型。

四、小結

假說演繹法是高考遺傳大題命制的核心思想方法，也可以從科學探究方法上進行考查，多為填空題，也有選擇題。教師通過"假說-演繹法"進行教學。在生物教學中，訓練學生運用“假說演繹法”，加強學生假說演繹法的“演繹推理”思維，使學生掌握“假說演繹法”思維方法，在解決遺傳探究題和實驗探究題的時候去運用它，不僅對學生的的解題思路和學習質量有很大幫助，還能提高教師的教學效果。

參考文獻

[1] ?劉本舉. “測交實驗”的分析與教學建議 [J]. 生物學通報，2011，46（06）：38-41.

[2] ?趙占良. 人教版高中生物課標教材中的科學方法體系 [J]. 中學生物教學，2007，16（03）：4-7.

[3] ?普通高中課程標準實驗教科書生物必修二《遺傳與進化》（M）.人民教育出版社，2004.

[4] ?劉莉，宋立偉.基于假說-演繹法發展學生的科學思維及科學探究能力——以“摩爾根的果蠅雜交實驗”為例[J].中學生物學，2018，34（11）：8-10.