假說—演繹法在高中生物教學中的應用

林慶娟 楊軍

[摘???要]“假說—演繹法”是一種思考和解決問題的有效方式，它能夠幫助學生有效理解生物學概念的內涵。為了更好地在高中生物教學中應用假說—演繹法，首先簡要介紹了假說—演繹法的內涵和步驟，接著從實驗教學、遺傳題分析兩個方面具體闡述了假說—演繹法的應用。

[關鍵詞]假說—演繹法;高中生物教學;遺傳題

[中圖分類號]????G633.91????????[文獻標識碼]????A????????[文章編號]????1674-6058（2019）35-0086-02

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》學業質量要求中明確提出：學生應能基于事實和證據采用演繹與推理的方法，以恰當的形式闡釋生物學相關概念的內涵。“假說—演繹法”是一種思考和解決問題的有效方式，它能夠幫助學生有效理解生物學概念的內涵，是培養學生獨立思考能力和科學思維能力的重要工具。假說—演繹法在高中生物教學中也有重要的應用。

一、假說—演繹法的基本內涵和步驟

假說—演繹法的基本內涵是在觀察和分析的基礎上提出問題，再通過推理和想象提出解決問題的假說，之后根據假說進行演繹推理，最后通過實驗驗證假說。若實驗所得結果和假說一致，則說明該假說成立，反之則不成立。

假說—演繹法的一般步驟：觀察現象→提出問題→做出假設→演繹推理→實驗驗證→得出結論。

二、假說—演繹法的應用

1.假說—演繹法在實驗教學中的應用

應用假說—演繹法解決實驗教學中的問題的典型案例是孟德爾的豌豆雜交實驗。學生通過對豌豆雜交實驗的學習，理解和掌握了假說—演繹法，反過來，學生運用假說—演繹法能夠更加透徹地理解整個實驗的思路、操作步驟和結論。下面筆者選取孟德爾的一對相對性狀豌豆雜交實驗來闡述假說—演繹法在實驗教學中的具體應用。

實驗選取一對相對性狀的豌豆（高莖豌豆與矮莖豌豆）進行雜交，觀察現象：雜交得到的F1代豌豆全為高莖，F1自交得到的F2代中高莖豌豆和矮莖豌豆的比例為3∶1。提出問題：（1）F1代豌豆全是高莖，矮莖的性狀怎么不見了？（2）F2代又產生了矮莖豌豆，說明了什么？（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：（1）遺傳因子決定著生物體的性狀同時又有著顯性和隱性之分。（2）遺傳因子在體細胞中成對存在。（3）成對的遺傳因子在生物體中形成配子（生殖細胞）時會分開進入不同的配子中，因此配子只擁有成對遺傳因子中的一個。（4）雌雄配子在受精時的結合是隨機進行的。演繹推理：如以上假設正確，則矮莖豌豆與F1代雜交，后代產生的豌豆高莖與矮莖的比例應為1∶1。實驗驗證：F1測交所得后代中豌豆高莖與矮莖的比為l∶1，推理無誤。得出結論：假說與實驗結果完全一致，假說成立。

在高中生物教材中，除豌豆雜交實驗外還有很多經典的實驗，例如果蠅雜交實驗、DNA半保留復制實驗及噬菌體侵染細菌實驗等都可以應用假說—演繹法進行分析。

2.?假說—演繹法在遺傳題分析中的應用

在最近幾年的理綜高考試題中，遺傳類型的題目出現率比較高，難度和分值也較大，邏輯性強，注重考查學生的理性思維，能很好地體現學生的生物學學科核心素養。而在實際考查中發現，多數學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，運用假說—演繹法構建該類題型的解題思維模型，鍛煉學生的思維能力，提高學生生物復習的效率和遺傳題的得分率。

【例題】現有多對長尾和短尾純合小鼠，目前已知小鼠的長尾性狀對于短尾是顯性，請判斷控制這一對性狀的基因位于X、Y染色體的同源區還是常染色體（請畫出遺傳圖解并做出結果預測及分析）。

解：首先選取幾對短尾雌鼠和長尾雄鼠進行雜交：

（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，遺傳圖解如圖1所示。

（2）若F1代雄鼠全是長尾，則需用F1代雄鼠和短尾雌鼠繼續進行雜交：

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

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

解析：根據題目給出的已有條件，可對該等位基因的位置做如下假設：

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

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

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

因為上述第（2）、（3）種假設得到的F1代雄鼠全為長尾，因此還需要選用F1代雄鼠和短尾雌鼠繼續進行雜交，結果會有兩種情況：

（1）XaXa×XaYA?→?XaXa、XaYA（F1代雄鼠全為長尾）。

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

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

總之，在高中生物學科中，假說—演繹法可以有效提高學生的學習效率，更可以成就教師的高效課堂，在學生的學習和教師的教學中有著重要的作用，也是一種培養學生生物學學科核心素養和構造科學理論的重要思維方法。通過假說—演繹法培養出來的科學素養和思維習慣也將影響學生的一生。

[???參???考???文???獻???]

[1]??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.

[2]??邵江樵.再說“假設—演繹”法在孟德爾定律中的應用[J].中學生物教學，2013（5）：24-26.

（責任編輯 黃春香）