馬娟 馮曉東

摘 ?要：基于2017年最新的普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，通過假說演繹法的基本步驟，對(duì)生物教學(xué)中的應(yīng)用假說演繹法的摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)案例進(jìn)行分析，讓學(xué)生體會(huì)假說演繹法的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度。

關(guān)鍵詞：假說演繹法，中學(xué)生物教學(xué);摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)

2017年，最新的普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出，在學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的過程中，假說演繹法是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的方法之一。以生物學(xué)實(shí)例和證據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用假說演繹方法探索和解釋生命現(xiàn)象和規(guī)律，來提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。接下來我們將探討假說演繹法在中學(xué)生物教學(xué)中的應(yīng)用。

一、假說演繹法的基本概念

假說演繹方法是通過觀察現(xiàn)象，對(duì)現(xiàn)象提出問題，推理猜測(cè)后解釋問題，根據(jù)假設(shè)提出演繹推理，然后通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證演繹推理的結(jié)論。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論一致，則假設(shè)是正確的。相反，它證明了這個(gè)假設(shè)是錯(cuò)誤的[1，2]。

二、演繹法和歸納法的區(qū)別和聯(lián)系

1.演繹必須以歸納為基礎(chǔ)。

只有當(dāng)人們首先通過歸納的法總結(jié)出一般原理時(shí)，演繹才能從這個(gè)一般原理出發(fā)。因此，演繹是建立在歸納結(jié)論的基礎(chǔ)上的，沒有確鑿的證據(jù)就沒有推論

2.歸納必須以演繹為指導(dǎo)。

人們?cè)趯ふ覛w納的實(shí)證材料時(shí)，必須遵循一定的理論原則。它以演繹為指導(dǎo)，才能按照確定的方向，有目的地進(jìn)行搜集，否則會(huì)丟失方向。

3.歸納和演繹相互滲透和轉(zhuǎn)化。

在實(shí)際的思維過程中，歸納和演繹的推論并不是絕對(duì)分開的。在同一個(gè)思維過程中，歸納和演繹都會(huì)存在，不是單個(gè)存在的，他相互滲透和相互轉(zhuǎn)化，缺一不可。

三、生物教學(xué)中的假說演繹法應(yīng)用探究

對(duì)于孟德爾的遺傳理論，摩爾根是不相信的態(tài)度。對(duì)于薩頓的說法：基因位于染色體上的陳述更為懷疑，他認(rèn)為這是薩頓的主觀觀點(diǎn)，而實(shí)驗(yàn)證據(jù)還不夠。所以一直在考慮設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來研究遺傳和染色體之間的關(guān)系。鑒于此，他做了果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。

1、觀察現(xiàn)象，提出問題

摩爾根將紅眼果蠅與白眼果蠅雜交，得到的結(jié)果是子一代全為紅眼，子二代自交后代中紅眼與白眼之間的數(shù)量比為3：1。為什么會(huì)出現(xiàn)F1代全為紅眼的現(xiàn)象，白眼哪里去了？果蠅眼色的遺傳又是否符合孟德爾遺傳規(guī)律？果蠅白眼性狀的特點(diǎn)是什么？這是否與性別相關(guān)？

2、分析問題，提出假說

果蠅的紅眼和白眼是一對(duì)相對(duì)性狀。子一代的果蠅全為紅眼，則紅眼是顯性性狀。子二代紅眼與白眼是3：1，則符合分離定律，紅眼與白眼受一對(duì)等位基因的控制。在子二代，表現(xiàn)為白眼的是男性，紅眼是男性和女性，所以白眼形狀的表現(xiàn)與性別有關(guān)[3]。

通過分析問題，做出假說：控制果蠅白眼的基因位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因。

3、演繹推理，驗(yàn)證假說

為了引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證假說的正確性，摩爾根進(jìn)行了演繹推理和一系列的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。如圖1 所示：

得到的結(jié)果是：（1）F1紅眼雌蠅與白眼雄蠅雜交，子代中紅眼雌蠅126只、紅眼雄蠅132只、白眼雌蠅120只、白眼雄蠅115只[4]。紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅測(cè)交，后代中紅眼與白眼的比例接近1：1。由此，摩爾根得出結(jié)論：控制眼色的基因位于X染色體上，不在Y染色體上。

4、得出結(jié)論

結(jié)果表明，預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果一致，假設(shè)是正確的。

5、反思

在這個(gè)過程中，通過假說演繹過程，學(xué)生可以體驗(yàn)科學(xué)界們的研究過程，首先要產(chǎn)生疑問，接著不斷提出新的問題，從問題中獲得答案。我們還應(yīng)該學(xué)習(xí)科學(xué)家們的科學(xué)務(wù)實(shí)的精神，理解科學(xué)研究的方法，吸收科學(xué)家們的智慧與成果。認(rèn)可基因位于染色體上，它們?cè)谌旧w上呈線性排列。從而去培養(yǎng)學(xué)生合作探究的能力，提高他們的生物科學(xué)素養(yǎng)。

三、假說演繹法再生物教學(xué)中的作用

首先，從遺傳學(xué)發(fā)展的角度出發(fā)，認(rèn)為演繹法在使遺傳學(xué)從描述科學(xué)發(fā)展到理性推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證科學(xué)的過程中發(fā)揮著重要的作用。利用該方法，孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了基因分離和自由組合的規(guī)律。Morgan用這種方法來探索基因是否在染色體上，發(fā)現(xiàn)基因的連鎖和交換模式。它為遺傳理論奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

其次，在思維過程方法上，觀察歸納和假設(shè)演繹都是重要的科學(xué)思維方法。從現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展來看，觀察實(shí)驗(yàn)歸納法逐漸被假設(shè)演繹法所取代。這是因?yàn)楝F(xiàn)代科學(xué)已不再處于收集實(shí)證資料的階段，而是處于高度的理論概括和推理階段。由于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等工具的不斷發(fā)展，人們能夠使用這些工具做出假設(shè)，推導(dǎo)出理論體系或特定的推論，然后通過觀察和實(shí)驗(yàn)來測(cè)試它們?！凹僭O(shè)-演繹法”被認(rèn)為是構(gòu)建科學(xué)理論的理想方法，是一些人科學(xué)知識(shí)增長(zhǎng)的基本模型。

四、小結(jié)

假說演繹法是高考遺傳大題命制的核心思想方法，也可以從科學(xué)探究方法上進(jìn)行考查，多為填空題，也有選擇題。教師通過"假說-演繹法"進(jìn)行教學(xué)。在生物教學(xué)中，訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用“假說演繹法”，加強(qiáng)學(xué)生假說演繹法的“演繹推理”思維，使學(xué)生掌握“假說演繹法”思維方法，在解決遺傳探究題和實(shí)驗(yàn)探究題的時(shí)候去運(yùn)用它，不僅對(duì)學(xué)生的的解題思路和學(xué)習(xí)質(zhì)量有很大幫助，還能提高教師的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] ?劉本舉. “測(cè)交實(shí)驗(yàn)”的分析與教學(xué)建議 [J]. 生物學(xué)通報(bào)，2011，46（06）：38-41.

[2] ?趙占良. 人教版高中生物課標(biāo)教材中的科學(xué)方法體系 [J]. 中學(xué)生物教學(xué)，2007，16（03）：4-7.

[3] ?普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物必修二《遺傳與進(jìn)化》（M）.人民教育出版社，2004.

[4] ?劉莉，宋立偉.基于假說-演繹法發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維及科學(xué)探究能力——以“摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)”為例[J].中學(xué)生物學(xué)，2018，34（11）：8-10.