例談“假說—演繹法”在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

徐成會(huì)

摘 要：“假說—演繹法”是人們認(rèn)識(shí)事物、探究規(guī)律的重要科學(xué)方法之一?！凹僬f—演繹法”在高中生物課堂中的實(shí)施，以觀察為基礎(chǔ)，以演繹為核心，以實(shí)驗(yàn)為重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生積極探究、自主思考、掌握方法，拓展學(xué)生的熱情和思維空間。

關(guān)鍵詞：高中生物 假說—演繹法 邏輯推理能力

《高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)》明確強(qiáng)調(diào)：對(duì)學(xué)生探究能力、創(chuàng)新能力的發(fā)展，要求學(xué)生掌握基本的探索方法和技巧，以便為將來(lái)的學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)?！凹僬f—演繹法”是高中生物學(xué)習(xí)的最基本方法，學(xué)生要結(jié)合原有認(rèn)識(shí)建立假說，通過層層推進(jìn)、邏輯演繹、實(shí)驗(yàn)操作來(lái)驗(yàn)證假說的正確性，從而獲取新知，提升能力。

一、“假說—演繹法”的概念和邏輯關(guān)系

“假說—演繹法”是指通過對(duì)事物的觀察與分析，提出問題，并據(jù)此進(jìn)行猜想、推理而得出解釋問題的一種或幾種假說，以假說為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行演繹推理、設(shè)置實(shí)驗(yàn)、推理驗(yàn)證，得出與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符的假說或者推翻某種假說，最終獲取真理。

“假說—演繹法”又被稱為演繹推理，是科學(xué)研究的常用方法之一，是形成和構(gòu)造科學(xué)理論的重要思維方法。該方法具有“預(yù)期結(jié)論，推理驗(yàn)證”的特點(diǎn)，在問題提出后，根據(jù)自身的認(rèn)知特點(diǎn)和生活經(jīng)驗(yàn)來(lái)嘗試解決問題。在推理中提出假說，并對(duì)其中的理論或規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)，學(xué)生圍繞假說進(jìn)行分析、推理和討論，設(shè)置一系列的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，在不斷的檢驗(yàn)和修正中，構(gòu)成相關(guān)的理論?？梢?，“假說—演繹法”是培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力的優(yōu)秀載體，對(duì)學(xué)生邏輯思維、創(chuàng)新能力等方面的發(fā)展起到了積極的作用，圖1為“假說—演繹法”中的邏輯關(guān)系。

二、“假說—演繹法”的教學(xué)實(shí)施策略

1.觀察是基礎(chǔ)，提出問題激發(fā)思維意識(shí)

觀察是開啟學(xué)生思維模式的鑰匙，是對(duì)個(gè)別、特殊、具體事物進(jìn)行演繹歸納的前提。學(xué)生在觀察的過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)事物的細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)致觀察，找出事物之間的聯(lián)系，推進(jìn)學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)向理性思考的過渡，調(diào)動(dòng)學(xué)生的原有認(rèn)知、情感和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)事物進(jìn)行積極地分析，找出其中的核心，讓學(xué)生全身心地投入到建立假說的模式中去。

例如，在學(xué)習(xí)“孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)”時(shí)，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“純種高莖豌豆和純種矮莖豌豆做親本雜交”這一實(shí)驗(yàn)進(jìn)行細(xì)致的觀察。

觀察現(xiàn)象：純種高莖豌豆和純種矮莖豌豆的親本雜交實(shí)驗(yàn)中，子一代都是高莖，子二代高莖與矮莖之比為3∶1，其他六種相對(duì)性狀也具有這樣的現(xiàn)象。

學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)法對(duì)其中的現(xiàn)象進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象用“遺傳學(xué)”是無(wú)法解釋的。學(xué)生遇到了思維障礙，但又不愿意放棄對(duì)現(xiàn)象解釋的思考，這就自然會(huì)在頭腦中形成問題。

提出問題：子一代為什么都是高莖？子二代為什么不是？什么原因?qū)е逻z傳性狀在后代中按照一定比例分離？

通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察和問題的提出，學(xué)生能夠積極地進(jìn)行討論、分析、推理，這不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生原有生物知識(shí)的儲(chǔ)備，還讓學(xué)生學(xué)會(huì)了利用數(shù)學(xué)方法對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行歸納和整理，并從中發(fā)現(xiàn)問題，把課堂討論、研究的中心問題凸顯出來(lái)，為學(xué)生的進(jìn)一步推理奠定基礎(chǔ)。

2.演繹是核心，建立假說運(yùn)用思維推理

演繹是對(duì)現(xiàn)象的分析推理，是學(xué)生進(jìn)行理性思考后對(duì)事物的一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。在推理演繹的過程中，教師不能只對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行單方面的灌輸、講授，而要留給學(xué)生一定的思考空間，讓學(xué)生自主地發(fā)揮其潛能，把原有知識(shí)和提出的問題進(jìn)行融合，在相互質(zhì)疑、討論和交流中，提出帶有邏輯性的假說，使學(xué)生體會(huì)到探索的樂趣，促使學(xué)生更積極地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和規(guī)律驗(yàn)證。

例如，學(xué)生對(duì)上述問題進(jìn)行分析時(shí)，得出以下結(jié)論：根據(jù)子二代中出現(xiàn)的矮莖豌豆，推導(dǎo)出矮莖并沒有消失，而是在F1代中帶有了隱性，在F2代中被顯示出來(lái)；根據(jù)對(duì)比，推導(dǎo)出高莖為顯性性狀；根據(jù)顯性性狀受顯性因子控制，其出現(xiàn)時(shí)應(yīng)該是成對(duì)存在的。在邏輯推理后，學(xué)生可以得出相關(guān)假說：遺傳因子中存在一定的相對(duì)關(guān)系，決定生物的相對(duì)性狀；遺傳因子成對(duì)出現(xiàn)在體細(xì)胞中；形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子分離，并進(jìn)入不同的配子中，雌雄配子隨機(jī)受精。

假說使學(xué)生對(duì)知識(shí)有了一定的認(rèn)知，學(xué)生在對(duì)生物知識(shí)感興趣的基礎(chǔ)上，能夠主動(dòng)地進(jìn)行深層分析，從幾個(gè)方面進(jìn)行驗(yàn)證、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、尋求證據(jù)來(lái)進(jìn)行論證，為實(shí)驗(yàn)奠定了一定的基礎(chǔ)。

3.實(shí)驗(yàn)是重點(diǎn)，尊重事實(shí)推進(jìn)思維總結(jié)

實(shí)驗(yàn)在自然學(xué)科的學(xué)習(xí)中具有極強(qiáng)的說服力，所有的“假說—演繹”都要靠實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，才能得出正確的理論和規(guī)律。教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作和結(jié)論進(jìn)行分析，讓學(xué)生深切地體會(huì)知識(shí)的存在和形成的過程，從事實(shí)上驗(yàn)證假說，真正感受實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果的一致性，深刻體會(huì)“假說—演繹法”的力量與魅力。

例如，在假說之后，教師可以設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)，如要直接驗(yàn)證孟德爾的假說，只能通過顯微鏡觀察法來(lái)確定遺傳因子的存在和傳遞方式，這顯然是不可取的?？梢詮摹凹僬f”出發(fā)，演繹出一個(gè)必然的結(jié)果來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：假設(shè)F1代為雜合體，必然會(huì)產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子。結(jié)合這一假說，孟德爾設(shè)計(jì)出了測(cè)交方法。

實(shí)驗(yàn)操作：將F1代中的雜合子與隱性純合子雜交，對(duì)其后代中的高莖豌豆、矮莖豌豆進(jìn)行測(cè)評(píng)，預(yù)測(cè)比例為1∶1。

學(xué)生對(duì)后代出現(xiàn)的高莖豌豆、矮莖豌豆進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論與預(yù)期的比例1∶1是完全相符的，這說明成對(duì)的遺傳因子在體細(xì)胞中是成對(duì)存在的，且互相不融合，在形成配子時(shí)發(fā)生分離，把高莖特征、隱性特征遺傳給自己的后代，這就是著名的分離定律。實(shí)驗(yàn)不僅證明了假說的正確性，還讓學(xué)生掌握了正確的邏輯推理方法，讓學(xué)生深刻領(lǐng)悟了其中的思想，這對(duì)學(xué)生邏輯推理能力的發(fā)展具有積極作用。

三、“假說—演繹法”課堂實(shí)施后的反思

1.充足的時(shí)間和空間，發(fā)揮學(xué)生的想象

“假說—演繹法”需要學(xué)生具有極強(qiáng)的邏輯推理能力，整個(gè)過程要以學(xué)生為主體，保證學(xué)生的思維始終處于活躍的狀態(tài)，教師應(yīng)給予學(xué)生足夠的時(shí)間和空間，讓學(xué)生在細(xì)致地分析、推理、演繹、歸納中，不斷地提出問題、解決問題，使學(xué)生的邏輯思維得到修復(fù)和完善，達(dá)到提升學(xué)生思維能力的目的。

2.科學(xué)的演繹與推理，挖掘?qū)W生的思維

“假說—演繹法”不能被簡(jiǎn)單地認(rèn)為是一種想象，它不是任意地主觀臆斷。教師要引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)、合理地進(jìn)行推理，運(yùn)用一定的方法，形成嚴(yán)密的邏輯，以問題的形成來(lái)引發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際情況出發(fā)進(jìn)行分析、判斷，促進(jìn)學(xué)生以自身的邏輯進(jìn)行演繹推理，而不是被動(dòng)地分析、思考和接受，倡導(dǎo)學(xué)生自主交流、討論和探究，不僅要讓學(xué)生知其然，還要讓他們知其所以然。

總之，“假說—演繹法”在生物教學(xué)中的應(yīng)用，使學(xué)生從某一現(xiàn)象出發(fā)，不斷融合原有的認(rèn)知、經(jīng)驗(yàn)和情感，通過層層的演繹推理來(lái)解釋現(xiàn)象，一定假說的建立為新理論、新規(guī)律的探究提供了新思路，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)新知識(shí)的掌握和領(lǐng)悟，全面提升學(xué)生的邏輯推理能力。

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