陳雅蓉
摘 要:假說演繹法是形成和構造科學理論的一種重要思維方法,該方法不僅是研究遺傳學問題的重要方法,也可在生物教學的其他案例中發(fā)揮重要的作用。簡述了利用假說演繹法的科學思維,可以有效地突破有絲分裂的過程這一重難點,拋開教材的固有思路,避免了傳統(tǒng)教學盲目灌輸?shù)谋锥?,充分體現(xiàn)了生成性教學的理念,逐步提高學生的科學推斷能力和空間想象能力。
關鍵詞:假說演繹法;高中生物;有絲分裂
一、假說演繹法的概述
假說演繹法是現(xiàn)代科學研究中常用的一種科學方法。在觀察和分析基礎上提出問題以后,通過推理和想象提出解釋問題的假說,根據(jù)假說進行演繹推理,再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符,就證明假說是正確的,反之,則說明假說是錯誤的。流程如圖1所示:
二、假說演繹法在高中生物教材中的應用
在高中生物人教版必修2的遺傳與進化模塊中,教材設計的核心理念之一就是采用了“假說一演繹法”。有以下典型素材:
素材1:孟德爾一對相對性狀的雜交實驗和兩對相對性狀的雜交實驗;
素材2:摩爾根證實基因位于染色體上的實驗;
素材3:DNA復制方式的提出與證實。
以上素材是在高中生物教學中滲透“假說一演繹法”教學的難得的好素材,特別是在促進學生感悟創(chuàng)新科學研究方法及探究生物科學的能力培養(yǎng)上,有著不可替代的作用。
三、假說演繹法在高中生物教學中的遷移應用
假說演繹法是形成和構造科學理論的一種重要思維方法,該方法不僅是研究遺傳學問題的重要方法,也可在生物教學的其他案例中發(fā)揮重要的作用,下面就以《有絲分裂》的教學為例簡述假說演繹法的應用。
1.提出問題:染色質如何實現(xiàn)平均分配的
學生在第三章已經學習過染色質是遺傳物質DNA的載體,初中教材中學生學習到細胞分裂實現(xiàn)了遺傳物質的復制及平均分配,那么學生不難得出細胞分裂的實質即染色質先復制后平均分配。教師先提供模型組織學生“動手游戲,均分線團”(通過該游戲學生可體會出七纏八繞的線團是難以均分的),引導學生說出細胞中類似線團的結構是染色質,那么提出問題:細胞中的染色質如何實現(xiàn)平均分配呢?
2.作出假說:染色質先螺旋化為染色體,分配后再解螺旋
教師展示自制模型(將線團螺旋化,比學生做游戲的線團直徑粗、長度短)均分的過程,學生體會到更粗更短的線團容易均分,再根據(jù)自己已有的關于染色體的知識,然后作出假說:細胞中染色質在分配前螺旋化為染色體,分配后染色體再解螺旋。
3.演繹推理:細胞會出現(xiàn)牽引染色體運動的結構,并且核膜會消失
教師提出問題:
(1)我們演示的染色體模型的運動是用手牽引著的,那在細胞中有沒有這樣的結構牽引著染色體的運動呢?
(2)染色體的運動僅局限在細胞核中嗎?(注:細胞核的直徑僅為10um左右,而染色體的長度有0.5~30um)
學生經過小組討論,得出推論:細胞中會有牽引染色體的結構出現(xiàn),并且核膜消失。
4.實驗驗證
教師向學生提供資料:1849年,科學家霍夫曼斯特(W·Hofmeister)在其出版的專著中精確地記載了紫露草、西蕃蓮科和松樹中所觀察到的現(xiàn)象(如圖2、圖3)。
由此可見,觀察到的實驗現(xiàn)象與推理一致,因此假說正確,得出結論:染色質在分配前螺旋化為染色體,分配后染色體再解螺旋成為染色體。并且在這個過程中核膜消失,細胞中出現(xiàn)牽引染色體運動的結構(即紡錘體)。
至于有絲分裂過程中其他結構的相關變化(如染色體的著絲點整齊排列,著絲點分裂等)都是圍繞著這一結論進行的,因此把握了這一結論,那么整個有絲分裂過程也就不難理解了。
所以,利用假說演繹法的科學思維,可以有效的突破有絲分裂的過程這一重難點,拋開了教材的固有思路,避免了傳統(tǒng)教學盲目灌輸?shù)谋锥?,充分體現(xiàn)了生成性教學的理念,逐步提高學生的科學推斷能力和空間想象能力。
總之,“假說—演繹法”的過程是不能用灌輸、堆砌等教育方式的,而需要教師引導,學生自覺認同。不管在“假設—演繹法”的生成還是應用過程中,不要忽視學生的能力發(fā)展,不能直接地告訴學生應該這樣想,那樣做,更不能主觀認為只要反復地強調了,學生就掌握了。這樣,實際上反而剝奪了學生自主學習的權力,讓學生失去了體會方法生成的過程,在被動接受中逐漸喪失了思考的動力。所以,教師的引領是至關重要的。教師引領尤其體現(xiàn)在平時教學的可利用素材的一點一滴的滲透中,只有引領學生自我建立并會自行運用“假說—演繹法”的思維模式去分析教材,去處理遇到的實際問題,才能收到事半功倍的效果。
參考文獻:
徐勝軍.生物教學中的“假說—演繹法”[J].中學生數(shù)理化,2013(4):29.
編輯 張曉婧endprint