“假說-演繹法”在高中生物教學中的應用

安徽

傳統教學中，很多老師比較重視知識的傳授，而忽略了對學生學習方法和科學思維能力的培養。在學習孟德爾豌豆雜交實驗時，教師往往偏向于雜交實驗本身的教學，突出遺傳規律的獲得，而忽視了“假說-演繹法”在教學中的重要作用。本文從對“假說-演繹法”的認識入手，同時針對課堂教學中如何應用“假說-演繹法”進行了探討。

一、對“假說-演繹法”的認識

1. “假說-演繹法”的定義

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，則證明假說是正確的，反之，則證明假說是錯誤的。

2. “假說-演繹法”的一般過程

“假說-演繹法”的一般過程：觀察現象→提出問題→作出假說→演繹推理→實驗驗證→得出結論。

二、“假說-演繹法”在教學中的應用

1. “假說-演繹法”在經典實驗教學中的應用

提到“假說-演繹法”，師生們首先想到的是孟德爾的豌豆雜交實驗，通過孟德爾的豌豆雜交實驗，學習了“假說-演繹法”。同樣，如果用“假說-演繹法”來分析孟德爾的實驗，會使學生對整個實驗的思路、操作步驟和實驗結論更加清晰，如表1所示。

表1

續表

除了孟德爾的豌豆雜交實驗可以用“假說-演繹法”來分析外，教材里的很多經典實驗，如摩爾根的果蠅雜交實驗，DNA的半保留復制實驗，肺炎雙球菌的體外轉化實驗以及噬菌體侵染細菌實驗都可以用“假說-演繹法”來分析。

2. “假說-演繹法”在遺傳題分析中的應用

遺傳題在高考中占很大比重，而其類型有較大差異，呈現的形式也靈活多變，且提供的信息較為隱晦，學生往往不知所措，思維混亂，得分甚微。實際上，解決遺傳題的思路無非是“假設→推斷→結果→結論”，實質上是“假說-演繹”的過程。因此，只要掌握了“假說-演繹法”的思維方法，這類問題也就迎刃而解了。

【例1】如圖1為一個家族中某種遺傳病的遺傳情況，若3號個體為純合子的概率是1/2，則該病最可能的遺傳方式是 （ ）

圖1

A.伴X染色體顯性遺傳

B.伴Y染色體遺傳

C.伴X染色體隱性遺傳

D.常染色體隱性遺傳

【分析】對該遺傳圖解的分析，首先,可以從圖1中判斷出該遺傳病為隱性遺傳病，致病基因在常染色體上還是X染色體上無法判斷。若用“假說-演繹法”來分析，答案就顯而易見了，如表2所示。

表2

【答案】C

3. “假說-演繹法”在實驗類試題分析中的應用

從近幾年全國各地高考生物試題來看，實驗試題是考查的重點題型之一，同時也是考生易失分的題型之一。這是因為實驗試題思維量大，信息和情境新穎，設問角度多樣，綜合性強，能力要求高，能較好地反映學生對基礎知識和基本技能的掌握情況，考查學生的創新意識和思維能力。在分析此類試題時，如果教師平時訓練引導學生利用“假說-演繹法”來分析，會使學生在分析試題時目標明確、思路清晰，在答題時科學嚴謹，規范準確。下面以一道高考題為例來分析一下此方法在實驗類試題中的應用。

【例2】（2018年，全國卷Ⅰ，第4題）已知藥物X對細胞增殖有促進作用，藥物D可抑制藥物X的作用。某同學將同一瓶小鼠皮膚細胞平均分為甲、乙、丙三組，分別置于培養液中培養，培養過程中進行不同的處理（其中甲組未加藥物），每隔一段時間測定各組細胞數，結果如圖2所示。據圖分析，下列相關敘述不合理的是 （ ）

圖2

A.乙組加入了藥物X后再進行培養

B.丙組先加入藥物X，培養一段時間后加入藥物D，繼續培養

C.乙組先加入藥物D，培養一段時間后加入藥物X，繼續培養

D.若藥物X為蛋白質，則藥物D可能改變了藥物X的空間結構

【分析】從題干可知兩種藥物的作用，并可預測實驗結果，結合圖2分析每組實驗分別進行了何種處理。筆者嘗試用“假說-演繹法”來分析，分析時把每個選項作為一個假說，然后進行演繹推理分析，如果推理分析結果與實驗結果或者實驗給予的條件相矛盾，那么該假說錯誤，即該選項錯誤，分析過程如表3所示。

表3

續表

【答案】D

三、在教學中應用“假說-演繹法”要注意的問題

1. 注意引領學生自我生成“假說-演繹法”的科學思維方式

“假說-演繹法”的過程不能用灌輸、“填鴨”等教育方式，而需要教師引導，學生自覺認同。不能直接地告訴學生應該如何想，如何做，更不能主觀地認為只要反復地強調，學生就掌握了。這樣，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和樂趣，在被動接受中逐漸喪失了思考的動力。只有學生通過積極思考和質疑，才能增強學生對科學的認同感。

2. 要給學生足夠的時間領悟“假說-演繹法”的科學思維方式

利用“假說-演繹法”分析實驗和試題的過程中，不僅有分析、推理、歸納、演繹，還有設計和想象等思維活動。教師要有足夠的耐心，在提出問題或由學生提出問題后，再引導學生分析。因此，給學生足夠的時間進行思考和討論非常重要。

3. 注意挖掘可利用的素材，訓練“假說-演繹法”的科學思維方式

在教學中，教師要充分挖掘可以利用的教學素材，例如教材中的經典實驗，搜集的一些典型試題等，引導學生用“假說-演繹法”來分析。在平時教學一點一滴的滲透中，才能使學生自我建立并學會自行運用“假說-演繹法”的思維模式去分析教材，去處理遇到的實際問題，從而收到事半功倍的效果。

總之，“假說-演繹法”是形成和構造科學理論的一種重要思維方法。在高中生物教學中，“假說-演繹法”是教師可以充分利用的有效教學手段，也是學生學習的有效方法，在高中生物教學中發揮著重要作用。而“假說-演繹法”所培養的科學素養，也將一直伴隨和影響著學生們的學習。