“假說-演繹法”在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

安徽

傳統(tǒng)教學(xué)中，很多老師比較重視知識的傳授，而忽略了對學(xué)生學(xué)習(xí)方法和科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。在學(xué)習(xí)孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)時，教師往往偏向于雜交實(shí)驗(yàn)本身的教學(xué)，突出遺傳規(guī)律的獲得，而忽視了“假說-演繹法”在教學(xué)中的重要作用。本文從對“假說-演繹法”的認(rèn)識入手，同時針對課堂教學(xué)中如何應(yīng)用“假說-演繹法”進(jìn)行了探討。

一、對“假說-演繹法”的認(rèn)識

1. “假說-演繹法”的定義

在觀察和分析基礎(chǔ)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(jù)假說進(jìn)行演繹推理，再通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)論。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)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(xiàn)象→提出問題→作出假說→演繹推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論。

二、“假說-演繹法”在教學(xué)中的應(yīng)用

1. “假說-演繹法”在經(jīng)典實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)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(shí)驗(yàn)，通過孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)了“假說-演繹法”。同樣，如果用“假說-演繹法”來分析孟德爾的實(shí)驗(yàn)，會使學(xué)生對整個實(shí)驗(yàn)的思路、操作步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加清晰，如表1所示。

表1

續(xù)表

除了孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)可以用“假說-演繹法”來分析外，教材里的很多經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，如摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，DNA的半保留復(fù)制實(shí)驗(yàn)，肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)以及噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)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(yīng)用

遺傳題在高考中占很大比重，而其類型有較大差異，呈現(xiàn)的形式也靈活多變，且提供的信息較為隱晦，學(xué)生往往不知所措，思維混亂，得分甚微。實(shí)際上，解決遺傳題的思路無非是“假設(shè)→推斷→結(jié)果→結(jié)論”，實(shí)質(zhì)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(shí)驗(yàn)類試題分析中的應(yīng)用

從近幾年全國各地高考生物試題來看，實(shí)驗(yàn)試題是考查的重點(diǎn)題型之一，同時也是考生易失分的題型之一。這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)試題思維量大，信息和情境新穎，設(shè)問角度多樣，綜合性強(qiáng)，能力要求高，能較好地反映學(xué)生對基礎(chǔ)知識和基本技能的掌握情況，考查學(xué)生的創(chuàng)新意識和思維能力。在分析此類試題時，如果教師平時訓(xùn)練引導(dǎo)學(xué)生利用“假說-演繹法”來分析，會使學(xué)生在分析試題時目標(biāo)明確、思路清晰，在答題時科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，規(guī)范準(zhǔn)確。下面以一道高考題為例來分析一下此方法在實(shí)驗(yàn)類試題中的應(yīng)用。

【例2】（2018年，全國卷Ⅰ，第4題）已知藥物X對細(xì)胞增殖有促進(jìn)作用，藥物D可抑制藥物X的作用。某同學(xué)將同一瓶小鼠皮膚細(xì)胞平均分為甲、乙、丙三組，分別置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中進(jìn)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(xì)胞數(shù)，結(jié)果如圖2所示。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述不合理的是 （ ）

圖2

A.乙組加入了藥物X后再進(jìn)行培養(yǎng)

B.丙組先加入藥物X，培養(yǎng)一段時間后加入藥物D，繼續(xù)培養(yǎng)

C.乙組先加入藥物D，培養(yǎng)一段時間后加入藥物X，繼續(xù)培養(yǎng)

D.若藥物X為蛋白質(zhì)，則藥物D可能改變了藥物X的空間結(jié)構(gòu)

【分析】從題干可知兩種藥物的作用，并可預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合圖2分析每組實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)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(xiàng)作為一個假說，然后進(jìn)行演繹推理分析，如果推理分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果或者實(shí)驗(yàn)給予的條件相矛盾，那么該假說錯誤，即該選項(xiàng)錯誤，分析過程如表3所示。

表3

續(xù)表

【答案】D

三、在教學(xué)中應(yīng)用“假說-演繹法”要注意的問題

1. 注意引領(lǐng)學(xué)生自我生成“假說-演繹法”的科學(xué)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(dǎo)，學(xué)生自覺認(rèn)同。不能直接地告訴學(xué)生應(yīng)該如何想，如何做，更不能主觀地認(rèn)為只要反復(fù)地強(qiáng)調(diào)，學(xué)生就掌握了。這樣，反而剝奪了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的權(quán)力，讓學(xué)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(xué)生通過積極思考和質(zhì)疑，才能增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)的認(rèn)同感。

2. 要給學(xué)生足夠的時間領(lǐng)悟“假說-演繹法”的科學(xué)思維方式

利用“假說-演繹法”分析實(shí)驗(yàn)和試題的過程中，不僅有分析、推理、歸納、演繹，還有設(shè)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(xué)生提出問題后，再引導(dǎo)學(xué)生分析。因此，給學(xué)生足夠的時間進(jìn)行思考和討論非常重要。

3. 注意挖掘可利用的素材，訓(xùn)練“假說-演繹法”的科學(xué)思維方式

在教學(xué)中，教師要充分挖掘可以利用的教學(xué)素材，例如教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，搜集的一些典型試題等，引導(dǎo)學(xué)生用“假說-演繹法”來分析。在平時教學(xué)一點(diǎn)一滴的滲透中，才能使學(xué)生自我建立并學(xué)會自行運(yùn)用“假說-演繹法”的思維模式去分析教材，去處理遇到的實(shí)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(gòu)造科學(xué)理論的一種重要思維方法。在高中生物教學(xué)中，“假說-演繹法”是教師可以充分利用的有效教學(xué)手段，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的有效方法，在高中生物教學(xué)中發(fā)揮著重要作用。而“假說-演繹法”所培養(yǎng)的科學(xué)素養(yǎng)，也將一直伴隨和影響著學(xué)生們的學(xué)習(xí)。