假说演绎法在中学生物教学中的应用探究

马娟 冯晓东

摘  要：基于2017年最新的普通高中生物学课程标准的要求，通过假说演绎法的基本步骤，对生物教学中的应用假说演绎法的摩尔根的果蝇杂交实验案例进行分析，让学生体会假说演绎法的过程，培养学生的科学思维和科学态度。

关键词：假说演绎法，中学生物教学;摩尔根果蝇杂交实验

2017年，最新的普通高中生物课程标准明确指出，在学习培养学生科学思维的过程中，假说演绎法是培养学生科学思维的方法之一。以生物学实例和证据为基础，运用假说演绎方法探索和解释生命现象和规律，来提高学生的科学思维能力。接下来我们将探讨假说演绎法在中学生物教学中的应用。

一、假说演绎法的基本概念

假说演绎方法是通过观察现象，对现象提出问题，推理猜测后解释问题，根据假设提出演绎推理，然后通过设计实验验证演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论一致，则假设是正确的。相反，它证明了这个假设是错误的[1，2]。

二、演绎法和归纳法的区别和联系

1.演绎必须以归纳为基础。

只有当人们首先通过归纳的法总结出一般原理时，演绎才能从这个一般原理出发。因此，演绎是建立在归纳结论的基础上的，没有确凿的证据就没有推论

2.归纳必须以演绎为指导。

人们在寻找归纳的实证材料时，必须遵循一定的理论原则。它以演绎为指导，才能按照确定的方向，有目的地进行搜集，否则会丢失方向。

3.归纳和演绎相互渗透和转化。

在实际的思维过程中，归纳和演绎的推论并不是绝对分开的。在同一个思维过程中，归纳和演绎都会存在，不是单个存在的，他相互渗透和相互转化，缺一不可。

三、生物教学中的假说演绎法应用探究

对于孟德尔的遗传理论，摩尔根是不相信的态度。对于萨顿的说法：基因位于染色体上的陈述更为怀疑，他认为这是萨顿的主观观点，而实验证据还不够。所以一直在考虑设计一个实验来研究遗传和染色体之间的关系。鉴于此，他做了果蝇杂交实验。

1、观察现象，提出问题

摩尔根将红眼果蠅与白眼果蝇杂交，得到的结果是子一代全为红眼，子二代自交后代中红眼与白眼之间的数量比为3：1。为什么会出现F1代全为红眼的现象，白眼哪里去了？果蝇眼色的遗传又是否符合孟德尔遗传规律？果蝇白眼性状的特点是什么？这是否与性别相关？

2、分析问题，提出假说

果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。子一代的果蝇全为红眼，则红眼是显性性状。子二代红眼与白眼是3：1，则符合分离定律，红眼与白眼受一对等位基因的控制。在子二代，表现为白眼的是男性，红眼是男性和女性，所以白眼形状的表现与性别有关[3]。

通过分析问题，做出假说：控制果蝇白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因。

3、演绎推理，验证假说

为了引导学生验证假说的正确性，摩尔根进行了演绎推理和一系列的验证性实验。如图1 所示：

得到的结果是：（1）F1红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，子代中红眼雌蝇126只、红眼雄蝇132只、白眼雌蝇120只、白眼雄蝇115只[4]。红眼雌果蝇与白眼雄果蝇测交，后代中红眼与白眼的比例接近1：1。由此，摩尔根得出结论：控制眼色的基因位于X染色体上，不在Y染色体上。

4、得出结论

结果表明，预期结果与实际结果一致，假设是正确的。

5、反思

在这个过程中，通过假说演绎过程，学生可以体验科学界们的研究过程，首先要产生疑问，接着不断提出新的问题，从问题中获得答案。我们还应该学习科学家们的科学务实的精神，理解科学研究的方法，吸收科学家们的智慧与成果。认可基因位于染色体上，它们在染色体上呈线性排列。从而去培养学生合作探究的能力，提高他们的生物科学素养。

三、假说演绎法再生物教学中的作用

首先，从遗传学发展的角度出发，认为演绎法在使遗传学从描述科学发展到理性推导和实验验证科学的过程中发挥着重要的作用。利用该方法，孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因分离和自由组合的规律。Morgan用这种方法来探索基因是否在染色体上，发现基因的连锁和交换模式。它为遗传理论奠定了坚实的基础。

其次，在思维过程方法上，观察归纳和假设演绎都是重要的科学思维方法。从现代科学的发展来看，观察实验归纳法逐渐被假设演绎法所取代。这是因为现代科学已不再处于收集实证资料的阶段，而是处于高度的理论概括和推理阶段。由于数学和计算机科学等工具的不断发展，人们能够使用这些工具做出假设，推导出理论体系或特定的推论，然后通过观察和实验来测试它们。“假设-演绎法”被认为是构建科学理论的理想方法，是一些人科学知识增长的基本模型。

四、小结

假说演绎法是高考遗传大题命制的核心思想方法，也可以从科学探究方法上进行考查，多为填空题，也有选择题。教师通过"假说-演绎法"进行教学。在生物教学中，训练学生运用“假说演绎法”，加强学生假说演绎法的“演绎推理”思维，使学生掌握“假说演绎法”思维方法，在解决遗传探究题和实验探究题的时候去运用它，不仅对学生的的解题思路和学习质量有很大帮助，还能提高教师的教学效果。

参考文献

[1]  刘本举. “测交实验”的分析与教学建议 [J]. 生物学通报，2011，46（06）：38-41.

[2]  赵占良. 人教版高中生物课标教材中的科学方法体系 [J]. 中学生物教学，2007，16（03）：4-7.

[3]  普通高中课程标准实验教科书生物必修二《遗传与进化》（M）.人民教育出版社，2004.

[4]  刘莉，宋立伟.基于假说-演绎法发展学生的科学思维及科学探究能力——以“摩尔根的果蝇杂交实验”为例[J].中学生物学，2018，34（11）：8-10.