“假說(shuō)—演繹法”助力高中生物解題的運(yùn)用分析

摘 要：“假說(shuō)—演繹法”建立在學(xué)生觀察與分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)推理，假設(shè)問(wèn)題可能存在的答案，再根據(jù)答案進(jìn)行推理，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)是否正確.如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)答案一致，則假設(shè)正確，反之則說(shuō)明學(xué)生的假設(shè)錯(cuò)誤.“假說(shuō)—演繹法”的基本思路是學(xué)生提出問(wèn)題、基于問(wèn)題提出假設(shè)、進(jìn)行推理、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)、判斷正誤、得出答案.通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕忸}方法，能夠有效提高學(xué)生解題效率，使學(xué)生在解決生物題目時(shí)做到游刃有余.

關(guān)鍵詞：假說(shuō)演繹法；解題；運(yùn)用探索；高中生物

中圖分類號(hào)：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1008-0333（2023）21-0137-03

收稿日期：2023-04-25

作者簡(jiǎn)介：杜成成（1984.7-），女，四川省廣安人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事高中生物教學(xué)研究.

在高中生物學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)因?yàn)橹R(shí)儲(chǔ)備量不足而產(chǎn)生生物學(xué)習(xí)上的困難.因此，教師需要將“假說(shuō)—演繹法”引入到高中生物課堂中，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生形成正確的解題思維.

1 利用“假說(shuō)—演繹法”，強(qiáng)化學(xué)生的邏輯思維

例題1 現(xiàn)在有一種人工膜制成的袋子，要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)淀粉和碘是否能夠通過(guò)該膜.實(shí)驗(yàn)室提供實(shí)驗(yàn)用具：鐵架臺(tái)、燒杯、一根棉線以及人工膜袋.提供試劑：1%的淀粉溶液、稀碘溶液.

解析 學(xué)生在解決這類題型時(shí)，需要先仔細(xì)審題，明確題目中給出的關(guān)鍵信息.這是一類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)生物題型.學(xué)生需要根據(jù)題目中給出的實(shí)驗(yàn)用具，以及試劑設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，以便更好地解題，然后根據(jù)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行分析.題目中要求檢驗(yàn)淀粉和碘是否能通過(guò)人工膜？根據(jù)所學(xué)知識(shí)，淀粉遇碘會(huì)變藍(lán)的特性進(jìn)行分析.首先，按照“假說(shuō)—演繹法”，學(xué)生假設(shè)將碘和淀粉分開放置，將淀粉放入人工膜，將碘溶液放置于燒杯中，假設(shè)一：淀粉能夠通過(guò)人工膜；假設(shè)二：碘能通過(guò)人工膜；假設(shè)三：淀粉和碘都能通過(guò)人工膜；假設(shè)四，淀粉和碘兩個(gè)都不能通過(guò)人工膜.然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)室給出的試劑以及工具裝置實(shí)驗(yàn).如圖1所示，將實(shí)驗(yàn)裝置放置一段時(shí)間后，如果人工膜內(nèi)以及燒杯內(nèi)液體均不變藍(lán)，則表明假設(shè)四成立.如果人工膜袋內(nèi)液體以及燒杯內(nèi)液體均變藍(lán)，則假設(shè)三成立.如果人工膜袋內(nèi)液體變藍(lán)，而燒杯內(nèi)液體不變藍(lán)，則表明假設(shè)二成立.如果燒杯內(nèi)液體變藍(lán)，而人工膜袋內(nèi)液體不變藍(lán)，則假設(shè)一成立.通過(guò)使用“假說(shuō)—演繹法”，能夠使高中生物答案題目更全面、更完善，學(xué)生的解題效率也進(jìn)一步提高.

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置

2 利用“假說(shuō)—演繹法”，培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度

在高中生物教學(xué)中，遺傳學(xué)是教學(xué)重要內(nèi)容之一.孟德?tīng)栠\(yùn)用“假說(shuō)—演繹法”發(fā)現(xiàn)了基因的分離定律以及自由組合定律.在高中生物遺傳學(xué)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)常遇到基因問(wèn)題，利用“假說(shuō)—演繹法”，能夠有效提高學(xué)生的解題效率.

例題2 已知牛的有角與無(wú)角為一對(duì)相對(duì)性狀，分別由常染色體上的等位基因A與a控制.現(xiàn)有一個(gè)農(nóng)場(chǎng)主養(yǎng)殖有一群牛，其中無(wú)角基因頻率與有角基因頻率相等.如果從牛群中隨機(jī)選出一頭無(wú)角公牛以及六頭有角母牛，讓它們進(jìn)行交配，每頭母牛只生產(chǎn)一只小牛，生產(chǎn)的六頭小牛中，三頭有角，三頭五角.如果讓學(xué)生根據(jù)上述內(nèi)容，能否判斷出在有角與無(wú)角這對(duì)相對(duì)性狀中哪一個(gè)為顯性性狀.如果不能，請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)交配過(guò)程，從而得出正確的顯性性狀結(jié)論.

解析 根據(jù)“假說(shuō)—演繹法”的基本思路.首先，學(xué)生需要明確所給問(wèn)題，牛的有角與無(wú)角哪一個(gè)為顯性性狀.基于題目給出的材料，提出假說(shuō).學(xué)生在解決基因型遺傳問(wèn)題時(shí)，一般情況下，假設(shè)只存在兩種情況，所以學(xué)生只需要提出兩種假設(shè)，即無(wú)角為顯性性狀，或者有角為顯性性狀，然后根據(jù)假設(shè)進(jìn)行推理.假設(shè)無(wú)角為顯性性狀，則一頭無(wú)角公牛常染色體的基因型為Aa，有角母牛為aa，兩者進(jìn)行交配，產(chǎn)出的子代有角與無(wú)角的概率分別為1/2，所以將一頭無(wú)角公牛與六頭有角母牛進(jìn)行交配，會(huì)產(chǎn)出三頭有角小牛與三頭無(wú)角小牛.假設(shè)有角為顯性性狀，則無(wú)角公?；蛐痛嬖谝环N情況，即aa，有角母牛存在兩種基因型情況，即Aa和AA.基因型為AA的母牛的子代都為有角小牛.而AA基因型的母牛產(chǎn)出的子代可能有角也可能無(wú)角，概率均為一半.這種情況下還需要考慮配子的隨機(jī)性以及后代數(shù)量，所以可能會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果.所以根據(jù)推理，不能得出結(jié)論，無(wú)法確定有角與無(wú)角哪一個(gè)為顯性性狀.學(xué)生需要根據(jù)自己得出的結(jié)論，以及推理的過(guò)程進(jìn)行雜交環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì).在牛群中選擇數(shù)量較多的有角公牛與有角母牛進(jìn)行雜交，縮小可變因素的范圍，以便得到正確的答案.如果后代中出現(xiàn)無(wú)角小牛，則有角為顯性性狀，無(wú)角為隱性性狀；如果后代全部為有角小牛，則無(wú)角為顯性性狀，有角為隱性性狀.通過(guò)“假說(shuō)—演繹法”，能夠使學(xué)生在面對(duì)基因型問(wèn)題時(shí)，做到游刃有余，學(xué)生的解題效率也得到進(jìn)一步提高［1］.

3 利用“假說(shuō)—演繹法”，鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

在高中生物解題教學(xué)過(guò)程中，不僅需要重視學(xué)生理論問(wèn)題的解題方法的形成，也需要注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題解決效率的提高.

例題3 農(nóng)藥殘留問(wèn)題一直受到社會(huì)的廣泛關(guān)注，現(xiàn)在將一塊農(nóng)田作為實(shí)驗(yàn)田地，往實(shí)驗(yàn)農(nóng)田中施加農(nóng)藥A，一段時(shí)間后，通過(guò)測(cè)量記錄土壤中農(nóng)藥A的含量逐漸下降.請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，分析農(nóng)藥A含量下降是由于物理分解，還是由于微生物降解或是兩者共同作用的結(jié)果.

解析 學(xué)生需要仔細(xì)閱讀題目給出的信息，找出關(guān)鍵信息，以便更好地解決生物題目，得出正確生物題目結(jié)論.首先，為避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，學(xué)生需要選取不同的土壤，將不同的土壤混合在一起，并等量的將其放置在燒杯中，防止其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的影響（等量控制，控制變量，防止其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響）.然后對(duì)不同燒杯進(jìn)行分組編號(hào).對(duì)編號(hào)1的燒杯進(jìn)行滅菌處理，編號(hào)2燒杯不作處理.處理完成后再分別向兩個(gè)燒杯的土壤中施加無(wú)菌農(nóng)藥A，施加完成后，馬上測(cè)量?jī)山M燒杯中農(nóng)藥A的平均含量M，然后將兩組燒杯放置在溫箱中進(jìn)行培養(yǎng)（同一個(gè)溫箱，控制變量，防止其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾），培養(yǎng)一段時(shí)間后再進(jìn)行測(cè)量，記錄兩組燒杯中土壤含有農(nóng)藥A剩余量的平均含量值.根據(jù)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，即可得出結(jié)論.如果編號(hào)1燒杯中的土壤農(nóng)藥A，六周后的平均含量與六周前的平均含量相等，而且大于編號(hào)2燒杯中的土壤農(nóng)藥剩余含量，則表明農(nóng)藥A的分解僅僅是微生物降解的結(jié)果.如果編號(hào)1燒杯中土壤農(nóng)藥平均含量，六周前的大于六周后，編號(hào)2燒杯中的土壤農(nóng)藥含量六周前的大約六周后的，而且編號(hào)1燒杯中與編號(hào)2燒杯中的土壤農(nóng)藥含量相等，則說(shuō)明農(nóng)藥的分解是物理分解的結(jié)果.如果編號(hào)1燒杯與編號(hào)2燒杯中土壤農(nóng)藥平均含量均減小，而且燒杯1中的農(nóng)藥剩余含量大于燒杯2中的農(nóng)藥剩余含量，則說(shuō)明農(nóng)藥A的分解是物理分解和微生物降解共同作用的結(jié)果.通過(guò)“假說(shuō)—演繹法”能夠使學(xué)生生物題目解決效率提高，高中生物答案更全面，有助于學(xué)生后期的學(xué)習(xí)，為學(xué)生后面的學(xué)習(xí)奠定夯實(shí)的基礎(chǔ)［2］.

4 利用“假說(shuō)—演繹法”，提高學(xué)生的推理能力

假定能使學(xué)生對(duì)生物學(xué)現(xiàn)象有新的理解，進(jìn)而使他們對(duì)生物學(xué)現(xiàn)象有明顯的興趣.在教學(xué)中，教師要主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生深入地剖析有關(guān)的現(xiàn)象，并逐步提出邏輯性的假定，以提高他們的邏輯思維能力.

例題4 有絲分裂中期DNA數(shù)與染色體數(shù)的比與后期DNA數(shù)與染色體數(shù)的比分別為_______和_______.

解析 該題考查了有絲分裂過(guò)程中染色體數(shù)目和DNA分子數(shù)的變化規(guī)律.有絲分裂中期的細(xì)胞，其DNA已經(jīng)完成了復(fù)制.即每條染色體包含兩條染色單體，每條染色單體含有1個(gè)DNA分子，所以，每條染色體含有2個(gè)DNA分子.即DNA分子數(shù)和染色體數(shù)的比為2∶1.在有絲分裂后期，由于著絲粒一分為二，導(dǎo)致兩條染色單體彼此分離變成了兩條染色體，結(jié)果染色體數(shù)目暫時(shí)加倍，但DNA分子數(shù)沒(méi)變，故DNA分子數(shù)與染色體數(shù)的比為1∶1.DNA分子復(fù)制方式的提出與證實(shí)也是采用假說(shuō)—演繹法［3］.

5 利用“假說(shuō)—演繹法”，發(fā)展學(xué)生的總結(jié)能力

實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以很好地證明現(xiàn)象的結(jié)論，并且必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，才能得出所有假定推理的合理法則和理論.因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師要主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作過(guò)程和最后的結(jié)論進(jìn)行深入的研究，讓學(xué)生更好地了解其形成過(guò)程，并體會(huì)其與實(shí)驗(yàn)的一致性，從而讓他們體會(huì)到“假說(shuō)—演繹”的魅力.這樣，學(xué)生就能從假定中推斷出一個(gè)合理的結(jié)論，并進(jìn)行驗(yàn)證.

例題5 控制眼睛顏色的基因在X染色體上，它的基因是A、a它的控制翅膀長(zhǎng)度的基因在常染色體上面，基因是B、b.兩個(gè)果蠅都變現(xiàn)為紅色眼睛較長(zhǎng)翅膀，他們的后代的表現(xiàn)見(jiàn)表1，那么親本的基因型為_______.

解析 首先，這個(gè)問(wèn)題的目的是看學(xué)生是否掌握了外在表現(xiàn)，特別是推斷出他們內(nèi)在基因的變化.然后找到對(duì)應(yīng)的方法，具體方法有兩種，一種是用填空法考查基因的遺傳：看不見(jiàn)的隱性基因?yàn)榧兒象w；顯性表達(dá)可以是純合體或雜合體，即至少一個(gè)基因是顯性的，而另一個(gè)基因是從其后代的實(shí)現(xiàn)形式推斷出來(lái)的.另一種是比例分析：通過(guò)觀察其后代表現(xiàn)形式的分布來(lái)推斷：一對(duì)不同的表現(xiàn)形式的親代自交，后代的兩個(gè)不同的性狀比例為3∶1，則親本一定是雜合體；二對(duì)相對(duì)性狀自交，后代之比為9∶3∶3∶1，則親本一定是雙雜合體.例如這道題中的翅膀長(zhǎng)度的基因，它的比例是3∶1，那么它一定是雜合體.在做題的過(guò)程中，要總結(jié)兩種方法，深入了解，了解內(nèi)在原因，做透徹.無(wú)法記住分配比例，不僅成本高，而且效果不佳.做題過(guò)程中，要將兩種方法進(jìn)行總結(jié)，深入地理解，將其內(nèi)在的原因弄明白，搞透徹.不能死記硬背其分布比率，這樣的方法不僅耗費(fèi)精力，效果也不明顯.“假說(shuō)—演繹法”的目的不僅在于判斷真假，更在于形成科學(xué)的結(jié)論.

參考文獻(xiàn)：

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［3］ 林慶娟，楊軍.假說(shuō)—演繹法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用［J］

.中學(xué)教學(xué)參考，2019（35）：86-87.

［責(zé)任編輯：季春陽(yáng)］