假說(shuō)演繹法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例

李四堯

【內(nèi)容摘要】所謂假說(shuō)演繹法，指的就是能夠讓學(xué)生對(duì)生物現(xiàn)象進(jìn)行自主觀察分析，并針對(duì)觀察到的生物現(xiàn)象，提出相應(yīng)的問(wèn)題，針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行合理的想象與推理，進(jìn)而得出解決這一問(wèn)題的方法，再據(jù)這一方法進(jìn)行思考，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)這一解決問(wèn)題的方法是否正確的一種生物教學(xué)方法。若是生物實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其相符，則證明假設(shè)正確，若是實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其不符，則證明這一假設(shè)錯(cuò)誤。其假設(shè)演繹推理在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用，能夠有效的促進(jìn)學(xué)生思維能力的拓展，并且培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，讓學(xué)生在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作中加強(qiáng)對(duì)生物知識(shí)的理解和掌握，有效的提升高中生物的教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生生物知識(shí)水平的提升。下文就假說(shuō)演繹推理在高中生物教學(xué)中的妙用展開(kāi)論述。

【關(guān)鍵詞】假說(shuō)演繹法 高中 生物教學(xué)

引言

高中生物是高中生需要學(xué)習(xí)的重要科目之一，高中生物知識(shí)的學(xué)習(xí)，有利于拓展學(xué)生的知識(shí)面，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)生物特征的了解，提升學(xué)生的生活技巧，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，所以在高中時(shí)期對(duì)學(xué)生進(jìn)行生物知識(shí)的教學(xué)，有利于促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展進(jìn)步。但是傳統(tǒng)的生物教學(xué)中，教師一味對(duì)學(xué)生進(jìn)行生物教材內(nèi)容的灌輸，嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，不利于生物教學(xué)效率的增加，所以這就需要教師創(chuàng)新生物教學(xué)方法，進(jìn)行合理有效的生物教學(xué)，那么假說(shuō)演繹推理方法的應(yīng)用，不僅能夠最大程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的主動(dòng)性，還能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的理解記憶，提升教學(xué)效率。

一、 假說(shuō)演繹推理方法

在人類發(fā)展過(guò)程中，許多重要的生物科學(xué)結(jié)論都是通過(guò)假說(shuō)演繹推理方法發(fā)現(xiàn)的，比如牛頓發(fā)現(xiàn)光的顏色理論、凱庫(kù)勒提出苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、愛(ài)因斯坦相對(duì)論的提出和驗(yàn)證過(guò)程，這些無(wú)不體現(xiàn)“假說(shuō)―演繹法”在科學(xué)研究中的重要性。假說(shuō)是人們以一定的經(jīng)驗(yàn)材料和已知的科學(xué)事實(shí)為依據(jù)，以已有的科學(xué)推論和技術(shù)為指導(dǎo)，對(duì)未知的自然現(xiàn)象或事物產(chǎn)生的原因而作出的推測(cè)性解釋。演繹是由前提必然得出結(jié)論的推理，或是從一些假設(shè)的命題出發(fā)，運(yùn)用邏輯規(guī)則，導(dǎo)出另一命題的過(guò)程。也就是從普遍性的理論知識(shí)出發(fā)，認(rèn)識(shí)個(gè)別的、特殊的現(xiàn)象的一種邏輯推理方法。

“假說(shuō)―演繹法”的一般步驟為：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→提出假說(shuō)→演繹推理→預(yù)期結(jié)果→實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果是否吻合→得出結(jié)論。

二、假說(shuō)演繹法在高中生物教學(xué)中應(yīng)用實(shí)例

根據(jù)教材中“DNA是主要遺傳物質(zhì)”這一內(nèi)容，就可以讓學(xué)生采用假說(shuō)演繹推理法，讓學(xué)生對(duì)這一部分內(nèi)容進(jìn)行自主研究學(xué)習(xí)，其操作的具體過(guò)程如下：

1.發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

1928年，英國(guó)科學(xué)家格里菲思利用肺炎雙球菌進(jìn)行轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)如下：

（1）無(wú)毒性的R型活細(xì)菌注射到鼠體內(nèi)，小鼠不死亡。（2）有毒性的S型活細(xì)菌注射到鼠體內(nèi)，小鼠死亡。（3）加熱殺死的S型細(xì)菌注射到鼠體內(nèi)，小鼠不死亡。（4）無(wú)毒性的R型活細(xì)菌與加熱殺死的S細(xì)菌混合后注射到鼠體內(nèi)，小鼠死亡。

格里菲思的結(jié)論：第4組實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)可分離出有毒性的S型活細(xì)菌，推測(cè)已加熱殺死的S型細(xì)菌中必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，1944年美國(guó)的科學(xué)家艾弗里和他的同事改進(jìn)了格里菲斯的實(shí)驗(yàn)如下：

（1）從S型活細(xì)菌中提取得到DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)；（2）將上述提取得到的DNA加入已培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，在培養(yǎng)基上出現(xiàn)了有毒性的活的S型細(xì)菌菌落和無(wú)毒性的活的R型細(xì)菌菌落；（3）將上述提取得到的蛋白質(zhì)或多糖加入已培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，在培養(yǎng)基上只出現(xiàn)了無(wú)毒性的活的R型細(xì)菌菌落；（4）將上述提取得到的DNA先與DNA酶混合一段時(shí)間后，再加入已培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，在培養(yǎng)基上只出現(xiàn)了無(wú)毒性的活的R型細(xì)菌菌落。

2.做出假說(shuō)

通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，艾弗里提出假說(shuō)：S型細(xì)菌的DNA是促成R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的活性物質(zhì)，DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)。在格里菲斯實(shí)驗(yàn)中，蛋白質(zhì)僅僅會(huì)變性，而DNA在緩慢降溫后仍然可以復(fù)性，使單鏈重新聚合，恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)，但此時(shí)DNA片段較小，約含15個(gè)基因，稱為“轉(zhuǎn)化因子”。另一方面，R型活肺炎雙球菌（受體菌）在對(duì)數(shù)期后期（生長(zhǎng)后期）約40分鐘內(nèi)處于“感受態(tài)”，吸收外源DNA的能力比其他時(shí)期大1000倍。加熱殺死的S型細(xì)菌的DNA進(jìn)入R型細(xì)菌，外源DNA與受體細(xì)胞DNA之間的重組，受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息，使受體菌的遺傳特性發(fā)生改變，于是R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。

3.演繹推理

根據(jù)艾弗里提出DNA是遺傳物質(zhì)的假說(shuō)，即DNA控制生物的遺傳性狀。噬菌體侵染細(xì)菌，噬菌體DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌表面，在噬菌體DNA指導(dǎo)下利用細(xì)菌體內(nèi)的核苷酸、氨基酸等原料合成噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)，新合成的子代噬菌體具有與親代噬菌體相同的遺傳特性。

4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1952年，科學(xué)家赫爾希和蔡斯利用T2噬菌體（一種病毒）作實(shí)驗(yàn)材料，用不同放射性同位素標(biāo)記的T2噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，實(shí)驗(yàn)推理子代噬菌體具有與親代噬菌體相同的遺傳特性，同時(shí)部分子代噬菌體DNA有放射性，蛋白質(zhì)外殼均無(wú)放射性。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述 由于高中學(xué)生所學(xué)習(xí)的生物知識(shí)比較復(fù)雜，學(xué)生學(xué)習(xí)其具有一定難度，所以教師必須要合理根據(jù)生物內(nèi)容，在教學(xué)中巧用假說(shuō)演繹推理的方法，使學(xué)生在觀察與想象、設(shè)疑與解疑、實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證的過(guò)程中完成生物知識(shí)的學(xué)習(xí)，有效的提升學(xué)生對(duì)生物學(xué)習(xí)的喜愛(ài)程度，促進(jìn)生物教學(xué)效率的提升，此外，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)方案時(shí)應(yīng)盡量還原科學(xué)發(fā)現(xiàn)的本來(lái)面目，以保證生物教學(xué)的合理性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張紅梅.生物課程教材研究開(kāi)發(fā)中心編著.生物·必修2·遺傳與進(jìn)化[M].北京市：人民教育出版社，2016.

[2] 閆桂琴.遺傳學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社.2014.

[3]喬紅思.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民教育出版社，2013.

（作者單位：安徽省明光中學(xué)）