“假說—演繹法”助力高中生物解題的運用分析

摘 要：“假說—演繹法”建立在學生觀察與分析的基礎上，通過推理，假設問題可能存在的答案，再根據答案進行推理，最后通過實驗檢驗是否正確.如果實驗結果與假設答案一致，則假設正確，反之則說明學生的假設錯誤.“假說—演繹法”的基本思路是學生提出問題、基于問題提出假設、進行推理、實驗檢驗、判斷正誤、得出答案.通過嚴謹的解題方法，能夠有效提高學生解題效率，使學生在解決生物題目時做到游刃有余.

關鍵詞：假說演繹法；解題；運用探索；高中生物

中圖分類號：G632?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2023）21-0137-03

收稿日期：2023-04-25

作者簡介：杜成成（1984.7-），女，四川省廣安人，本科，中學一級教師，從事高中生物教學研究.

在高中生物學習過程中，學生可能會因為知識儲備量不足而產生生物學習上的困難.因此，教師需要將“假說—演繹法”引入到高中生物課堂中，幫助學生提高學習能力，使學生形成正確的解題思維.

1 利用“假說—演繹法”，強化學生的邏輯思維

例題1 現在有一種人工膜制成的袋子，要求學生通過實驗檢測淀粉和碘是否能夠通過該膜.實驗室提供實驗用具：鐵架臺、燒杯、一根棉線以及人工膜袋.提供試劑：1%的淀粉溶液、稀碘溶液.

解析 學生在解決這類題型時，需要先仔細審題，明確題目中給出的關鍵信息.這是一類實驗設計生物題型.學生需要根據題目中給出的實驗用具，以及試劑設計相應的實驗裝置圖，以便更好地解題，然后根據所學的知識進行分析.題目中要求檢驗淀粉和碘是否能通過人工膜？根據所學知識，淀粉遇碘會變藍的特性進行分析.首先，按照“假說—演繹法”，學生假設將碘和淀粉分開放置，將淀粉放入人工膜，將碘溶液放置于燒杯中，假設一：淀粉能夠通過人工膜；假設二：碘能通過人工膜；假設三：淀粉和碘都能通過人工膜；假設四，淀粉和碘兩個都不能通過人工膜.然后根據實驗室給出的試劑以及工具裝置實驗.如圖1所示，將實驗裝置放置一段時間后，如果人工膜內以及燒杯內液體均不變藍，則表明假設四成立.如果人工膜袋內液體以及燒杯內液體均變藍，則假設三成立.如果人工膜袋內液體變藍，而燒杯內液體不變藍，則表明假設二成立.如果燒杯內液體變藍，而人工膜袋內液體不變藍，則假設一成立.通過使用“假說—演繹法”，能夠使高中生物答案題目更全面、更完善，學生的解題效率也進一步提高.

圖1 實驗裝置

2 利用“假說—演繹法”，培養學生的嚴謹態度

在高中生物教學中，遺傳學是教學重要內容之一.孟德爾運用“假說—演繹法”發現了基因的分離定律以及自由組合定律.在高中生物遺傳學教學過程中，學生經常遇到基因問題，利用“假說—演繹法”，能夠有效提高學生的解題效率.

例題2 已知牛的有角與無角為一對相對性狀，分別由常染色體上的等位基因A與a控制.現有一個農場主養殖有一群牛，其中無角基因頻率與有角基因頻率相等.如果從牛群中隨機選出一頭無角公牛以及六頭有角母牛，讓它們進行交配，每頭母牛只生產一只小牛，生產的六頭小牛中，三頭有角，三頭五角.如果讓學生根據上述內容，能否判斷出在有角與無角這對相對性狀中哪一個為顯性性狀.如果不能，請學生設計交配過程，從而得出正確的顯性性狀結論.

解析 根據“假說—演繹法”的基本思路.首先，學生需要明確所給問題，牛的有角與無角哪一個為顯性性狀.基于題目給出的材料，提出假說.學生在解決基因型遺傳問題時，一般情況下，假設只存在兩種情況，所以學生只需要提出兩種假設，即無角為顯性性狀，或者有角為顯性性狀，然后根據假設進行推理.假設無角為顯性性狀，則一頭無角公牛常染色體的基因型為Aa，有角母牛為aa，兩者進行交配，產出的子代有角與無角的概率分別為1/2，所以將一頭無角公牛與六頭有角母牛進行交配，會產出三頭有角小牛與三頭無角小牛.假設有角為顯性性狀，則無角公牛基因型存在一種情況，即aa，有角母牛存在兩種基因型情況，即Aa和AA.基因型為AA的母牛的子代都為有角小牛.而AA基因型的母牛產出的子代可能有角也可能無角，概率均為一半.這種情況下還需要考慮配子的隨機性以及后代數量，所以可能會出現不同的結果.所以根據推理，不能得出結論，無法確定有角與無角哪一個為顯性性狀.學生需要根據自己得出的結論，以及推理的過程進行雜交環節的設計.在牛群中選擇數量較多的有角公牛與有角母牛進行雜交，縮小可變因素的范圍，以便得到正確的答案.如果后代中出現無角小牛，則有角為顯性性狀，無角為隱性性狀；如果后代全部為有角小牛，則無角為顯性性狀，有角為隱性性狀.通過“假說—演繹法”，能夠使學生在面對基因型問題時，做到游刃有余，學生的解題效率也得到進一步提高［1］.

3 利用“假說—演繹法”，鍛煉學生的實驗能力

在高中生物解題教學過程中，不僅需要重視學生理論問題的解題方法的形成，也需要注重學生實驗設計問題解決效率的提高.

例題3 農藥殘留問題一直受到社會的廣泛關注，現在將一塊農田作為實驗田地，往實驗農田中施加農藥A，一段時間后，通過測量記錄土壤中農藥A的含量逐漸下降.請學生設計實驗環節，分析農藥A含量下降是由于物理分解，還是由于微生物降解或是兩者共同作用的結果.

解析 學生需要仔細閱讀題目給出的信息，找出關鍵信息，以便更好地解決生物題目，得出正確生物題目結論.首先，為避免實驗的偶然性，學生需要選取不同的土壤，將不同的土壤混合在一起，并等量的將其放置在燒杯中，防止其他因素對實驗產生的影響（等量控制，控制變量，防止其他因素對實驗產生影響）.然后對不同燒杯進行分組編號.對編號1的燒杯進行滅菌處理，編號2燒杯不作處理.處理完成后再分別向兩個燒杯的土壤中施加無菌農藥A，施加完成后，馬上測量兩組燒杯中農藥A的平均含量M，然后將兩組燒杯放置在溫箱中進行培養（同一個溫箱，控制變量，防止其他因素對實驗結果的干擾），培養一段時間后再進行測量，記錄兩組燒杯中土壤含有農藥A剩余量的平均含量值.根據所得數據進行分析，即可得出結論.如果編號1燒杯中的土壤農藥A，六周后的平均含量與六周前的平均含量相等，而且大于編號2燒杯中的土壤農藥剩余含量，則表明農藥A的分解僅僅是微生物降解的結果.如果編號1燒杯中土壤農藥平均含量，六周前的大于六周后，編號2燒杯中的土壤農藥含量六周前的大約六周后的，而且編號1燒杯中與編號2燒杯中的土壤農藥含量相等，則說明農藥的分解是物理分解的結果.如果編號1燒杯與編號2燒杯中土壤農藥平均含量均減小，而且燒杯1中的農藥剩余含量大于燒杯2中的農藥剩余含量，則說明農藥A的分解是物理分解和微生物降解共同作用的結果.通過“假說—演繹法”能夠使學生生物題目解決效率提高，高中生物答案更全面，有助于學生后期的學習，為學生后面的學習奠定夯實的基礎［2］.

4 利用“假說—演繹法”，提高學生的推理能力

假定能使學生對生物學現象有新的理解，進而使他們對生物學現象有明顯的興趣.在教學中，教師要主動引導學生深入地剖析有關的現象，并逐步提出邏輯性的假定，以提高他們的邏輯思維能力.

例題4 有絲分裂中期DNA數與染色體數的比與后期DNA數與染色體數的比分別為_______和_______.

解析 該題考查了有絲分裂過程中染色體數目和DNA分子數的變化規律.有絲分裂中期的細胞，其DNA已經完成了復制.即每條染色體包含兩條染色單體，每條染色單體含有1個DNA分子，所以，每條染色體含有2個DNA分子.即DNA分子數和染色體數的比為2∶1.在有絲分裂后期，由于著絲粒一分為二，導致兩條染色單體彼此分離變成了兩條染色體，結果染色體數目暫時加倍，但DNA分子數沒變，故DNA分子數與染色體數的比為1∶1.DNA分子復制方式的提出與證實也是采用假說—演繹法［3］.

5 利用“假說—演繹法”，發展學生的總結能力

實驗的結果可以很好地證明現象的結論，并且必須經過實驗的檢驗，才能得出所有假定推理的合理法則和理論.因此，在教學過程中，教師要主動引導學生對實驗設計、操作過程和最后的結論進行深入的研究，讓學生更好地了解其形成過程，并體會其與實驗的一致性，從而讓他們體會到“假說—演繹”的魅力.這樣，學生就能從假定中推斷出一個合理的結論，并進行驗證.

例題5 控制眼睛顏色的基因在X染色體上，它的基因是A、a它的控制翅膀長度的基因在常染色體上面，基因是B、b.兩個果蠅都變現為紅色眼睛較長翅膀，他們的后代的表現見表1，那么親本的基因型為_______.

解析 首先，這個問題的目的是看學生是否掌握了外在表現，特別是推斷出他們內在基因的變化.然后找到對應的方法，具體方法有兩種，一種是用填空法考查基因的遺傳：看不見的隱性基因為純合體；顯性表達可以是純合體或雜合體，即至少一個基因是顯性的，而另一個基因是從其后代的實現形式推斷出來的.另一種是比例分析：通過觀察其后代表現形式的分布來推斷：一對不同的表現形式的親代自交，后代的兩個不同的性狀比例為3∶1，則親本一定是雜合體；二對相對性狀自交，后代之比為9∶3∶3∶1，則親本一定是雙雜合體.例如這道題中的翅膀長度的基因，它的比例是3∶1，那么它一定是雜合體.在做題的過程中，要總結兩種方法，深入了解，了解內在原因，做透徹.無法記住分配比例，不僅成本高，而且效果不佳.做題過程中，要將兩種方法進行總結，深入地理解，將其內在的原因弄明白，搞透徹.不能死記硬背其分布比率，這樣的方法不僅耗費精力，效果也不明顯.“假說—演繹法”的目的不僅在于判斷真假，更在于形成科學的結論.

參考文獻：

［1］ 楊東波，羅會棱.假說—演繹法在生物解題中的應用［J］.中學生數理化（教與學）， 2011（5）：85.

［2］ 陳衛東.“假設演繹法”在生物解題中的運用［J］.中學生物教學，2013（12）：54-56.

［3］ 林慶娟，楊軍.假說—演繹法在高中生物教學中的應用［J］

.中學教學參考，2019（35）：86-87.

［責任編輯：季春陽］