對遺傳與進化模塊中假說演繹法的新認識

朱永梅

摘 要： 本文就《遺傳與進化》模塊涉及的有關(guān)假說演繹法的內(nèi)容，對必修2教材有了新的認識，并以基因在染色體上為例，說明了假說演繹法這種科學研究方法的重要作用。

關(guān)鍵詞： 假說演繹法 類比推理 《遺傳與進化》模塊

新教材剛剛開始使用時，我作為第一批使用者，當時很不適應，有時有點茫然。正是因為如此，在剛開始的時候自認為對教材進行了細致研究，仔細閱讀，熟悉課本編寫的模式，對于角角落落的內(nèi)容都不放過，我一直自信地認為，自己對新課標教材的研究是透徹的。但是在經(jīng)過了對各個模塊一輪完整的教學并經(jīng)過一次高三復習之后，再次進行遺傳與進化模塊的教學時，我發(fā)現(xiàn)自己對教材的認識是如此膚淺，在第一遍教學過程中，我甚至都沒有發(fā)現(xiàn)，假說演繹法實際上是課程標準在《遺傳與進化》模塊中要求體現(xiàn)的科學方法之一，對于假說演繹我當時只是輕描淡寫地告訴學生孟德爾在研究遺傳規(guī)律時使用的方法屬于假說演繹法，至于孟德爾的哪些工作是假說，哪些是演繹，沒有加以分析，至于教材中其他地方出現(xiàn)的假說演繹法，就只停留在講清楚知識的基礎(chǔ)上，對于這其中的科學思想，我都沒有意識到，更別說讓學生認識到假說演繹法在自然科學發(fā)展中的重要作用。在新的一輪教學過程中，我對假說演繹法有了新的認識。

1.假說演繹法是課程標準對《遺傳與進化》模塊在科學方法上的側(cè)重點

課程標準明確指出，《遺傳與進化》模塊要有助于學生“領(lǐng)悟假說——演繹、建立模型等科學方法及其應用”。正是因為缺乏對課標要求的認識，當時我有些困惑，是先學減數(shù)分裂還是先學豌豆雜交試驗，豌豆雜交實驗中，涉及基因的分離、組合，配子的形成和受精作用等內(nèi)容，學生缺乏減數(shù)分裂的知識，難以對有關(guān)解釋進行理解。面對這種問題，有的老師帶著困惑按照課本安排的順序教學，有的老師就按照自己的教學習慣調(diào)整教學順序。當教師的教學理念與教材的編寫體例不統(tǒng)一時，正確的做法應該是更多地關(guān)注課標對該知識的要求，作深入的思考與探索，尋求最利于學生學習和發(fā)展的教學策略。教材為什么不先安排講減數(shù)分裂，這是由課標要求決定的，課標要求學生能通過本模塊的學習掌握假說——演繹法。

2.認識假說演繹法自然科學發(fā)展中的重要作用

19世紀以前科學家對遺傳學的研究，多采用從實驗結(jié)果出發(fā)提出某種理論或?qū)W說?？茖W假說是人們以一定的經(jīng)驗材料和已知的科學事實為依據(jù)，對未知的自然事物或現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和規(guī)律等所作出的推測性解釋。假說演繹法是從客觀現(xiàn)象或?qū)嶒灲Y(jié)果出發(fā)，提出問題、做出假設(shè)，然后設(shè)計實驗驗證假說的研究方法，如果實驗結(jié)果與預期結(jié)論相符，就證明假說是正確的，反之，則證明假說是錯誤的。這種方法使生物科學的研究結(jié)果可以超越當時科學的發(fā)展，推動科學的新發(fā)現(xiàn)。使遺傳學由描述性科學進入理性推導和實驗驗證的科學。

從科學活動的一般模式來看，假說是通向科學理論的必要環(huán)節(jié)?？茖W研究和科學理論的主要任務(wù)是試探性地對已有的經(jīng)驗和事實作出解釋，并對未來的經(jīng)驗和事實提出預測，科學說就是實現(xiàn)這種試探性解釋和預測的基本思維形式。學生學習科學家的這種基本的思維形式，能沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質(zhì)和科學研究的方法，從而提高生物科學素養(yǎng)，這是新課程的基本理念。對于假說演繹法的透徹理解，其目標不僅是理解掌握科學結(jié)論，更重要的是體驗科學思維方法，提高科學探究能力。

提高每個高中生的生物科學素養(yǎng)是新課程實施中的核心任務(wù)。新課改的生物課堂應充滿生機與活力。在新的問題情境中，運用所學知識，像科學家一樣創(chuàng)造性地分析問題、解決問題，相信對于學生而言有極大的吸引力。

3.假說演繹法貫穿《遺傳與進化》模塊的教學過程

假說演繹法是現(xiàn)代科學研究中常用的科學方法。在遺傳學的發(fā)展歷程中，假說演繹法的案例很多。除了課本上明確指出的孟德爾的豌豆雜交實驗以外，還包括薩頓提出的基因位于染色體上及摩爾根對其理論的驗證，DNA分子結(jié)構(gòu)和復制方式的提出與證實，及整個中心法則的提出與證實，遺傳密碼的破譯等。

4.從“基因位于染色體上”再看假說演繹法的教學流程設(shè)計

孟德爾遺傳定律的發(fā)現(xiàn)過程就是假說演繹法的充分體現(xiàn)，通過對孟德爾雜交實驗的學習，學生已經(jīng)初步了解了假說演繹法的基本過程，即提出問題→建立假說→演繹推導→實驗檢驗→得出結(jié)論。孟德爾根據(jù)實驗現(xiàn)象提出的假說，是超越時代的一種非凡的設(shè)想，學生理解起來可能會有困難，教師要給予學生一定的時間，讓他們充分理解和領(lǐng)會。不僅如此，還要在教材其他出現(xiàn)假說演繹法的地方，讓學生按照假說演繹法的基本過程分析問題，進一步通過科學史實理解假說演繹法在科學研究中的重要作用。比如《基因在染色體上》的教材設(shè)計，就是沿著遺傳學的發(fā)現(xiàn)史，在了解孟德爾的豌豆雜交實驗和減數(shù)分裂中染色體的行為的基礎(chǔ)上，分析基因位于染色體上的實驗證據(jù)。摩爾根的果蠅眼色遺傳實驗本身是一個完整的假說演繹的科學研究方法的案例。在教學過程中讓學生再次體驗假說演繹法，下面是與體驗過程有關(guān)的教學流程設(shè)計。

特別值得一提的是，摩爾根假說的提出，是在薩頓類比推理提出的基因位于染色體上的假說。類比推理方法是以比較為基礎(chǔ)的一種科學研究方法。通過對兩個或兩類研究對象進行比較，找出它們之間的相同點或相似點，并以此為依據(jù)，把對某一個或某一類對象的有關(guān)知識或結(jié)論遷移到另一個或另一類對象（人們要研究的對象）上，從而推論出它們的其他屬性或規(guī)律也可能相同或相似的結(jié)論；或者由兩個對象的規(guī)律相似而推論出它們的屬性相同或相似的結(jié)論。類比推理方法科學研究中具有重要作用。類比推理方法可以為模擬實驗提供邏輯基礎(chǔ)；類比推理方法有助于提出科學假說（薩頓假說的提出）；運用類比推理方法可以在技術(shù)上有所發(fā)明；運用類比推理方法能夠推進不同科學領(lǐng)域研究方法的移植或滲透。

總之，在教學過程中應該注重對課程資源的合理開發(fā)和利用。在教材中出現(xiàn)的有關(guān)假說演繹的案例中，都引領(lǐng)學生自我建立并自行運用假說演繹法的思維模式分析教材，處理遇到的實際問題，才能達到事半功倍的效果。在對科學實驗的分析過程中，非常注重對其科學方法的總結(jié)，在新的思維情景中產(chǎn)生新的問題，激發(fā)學生的學習興趣。實踐證明，這樣處理能有效激發(fā)學生的探究欲望，讓學生像科學家一樣創(chuàng)造性地分析問題、解決問題，同時能體味科學研究的嚴謹和艱辛，更好地實現(xiàn)教學目標。

參考文獻：

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