潘宇
[摘? ?要]“假說—演繹法”是新課程標準要求在“遺傳與進化”模塊中體現(xiàn)的最為重要的研究方法之一。具體過程主要包括:發(fā)現(xiàn)問題→提出假說→演繹推理→驗證假說→得出結(jié)論。在教學中運用“假說—演繹法”,教師的引領(lǐng)至關(guān)重要。只有引領(lǐng)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。
[關(guān)鍵詞]“假說—演繹法”;高中生物教學;基因在染色體上
[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2018)35-0077-02
“假說—演繹法”又稱假說演繹推理,是指在觀察事物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上能夠發(fā)現(xiàn)問題,并通過推理提出解釋問題的假說,然后根據(jù)假說內(nèi)容進行演繹并預測結(jié)論,最后再通過實驗檢驗演繹推理的結(jié)論。 如果實驗結(jié)果與預期結(jié)論相符,就證明假說是正確的,反之則是錯誤的。具體過程主要包括:發(fā)現(xiàn)問題→提出假說→演繹推理→驗證假說→得出結(jié)論。
“假說—演繹法”不僅僅是科學家進行科學研究的方法,也是學生認識客觀事物,形成客觀規(guī)律的重要的科學探究方法。應(yīng)用“假說—演繹法”不僅可以幫助學生學習與理解相關(guān)的理論知識,體驗科學研究的過程,還可以培養(yǎng)學生的逆向思維和邏輯思維能力。因此,教師在教學過程中要不斷地引導學生應(yīng)用“假說—演繹法”,使學生能夠充分掌握并應(yīng)用“假說—演繹法”來解決實際問題。
一、“假說—演繹法”在《基因在染色體上》教學中的應(yīng)用
1. 發(fā)現(xiàn)問題
摩爾根利用果蠅的眼色性狀進行實驗,發(fā)現(xiàn)在親本中,紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配,F(xiàn)1無論雌雄,都為紅眼,而F1雌雄相互交配,F(xiàn)2中出現(xiàn)性狀分離,既有紅眼果蠅又有白眼果蠅,紅眼果蠅與白眼果蠅的比例為3∶1,但白眼果蠅全部為雄性。這樣的遺傳表現(xiàn)符合基因的分離定律,表明果蠅的紅眼與白眼是受一對等位基因控制的。所不同的是,白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相關(guān)聯(lián)。如何解釋這一現(xiàn)象呢?此時要給學生充足的時間,引導學生結(jié)合薩頓的假說與性染色體相關(guān)內(nèi)容進行思考。
2. 提出假說
學生經(jīng)過深入的思考,提出了控制眼色的基因可能在不同染色體上的假設(shè)。即用w表示控制眼睛顏色的基因(紅眼W,白眼w)。存在以下四種假設(shè)情況:
(1)基因位于常染色體上(W,w)。
(2)基因只位于Y染色體非同源區(qū)段(X , YW)。
(3)基因位于X和Y染色體同源區(qū)段(XW , YW)。
(4)基因只位于X染色體非同源區(qū)段(XW , Y)。
3. 演繹推理,解釋現(xiàn)象
依據(jù)上面的假設(shè),紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配,讓學生討論各種情況,并畫出相應(yīng)的遺傳圖解。學生很容易得出基因位于X和Y染色體同源區(qū)段(XW , YW)和基因只位于X染色體非同源區(qū)段(XW, Y)這兩種都有可能,都滿足測交實驗。如何進一步證明基因在哪兒呢?可進行如下演繹推理。
<E:\教育學院雜志社\中學教學參考\中學教學參考2018年12月(理科中旬)\s3.eps><E:\教育學院雜志社\中學教學參考\中學教學參考2018年12月(理科中旬)\s3-1.eps>
4. 設(shè)計實驗,驗證假說
設(shè)計一組實驗,使基因位于X和Y染色體同源區(qū)段(XW ,YW)和基因只位于X染色體非同源區(qū)段(XW , Y)理論上出現(xiàn)不同結(jié)果,從而根據(jù)真實的實驗結(jié)果,證明其真?zhèn)?。引導學生設(shè)計白眼雌果蠅和紅眼雌果蠅交配,結(jié)果出現(xiàn)差異。
5.分析結(jié)果,得出結(jié)論
在科學家反復進行了相關(guān)的實驗后,根據(jù)實驗結(jié)果,確定了“假設(shè)二”的正確性,證明了“基因只位于X染色體非同源區(qū)段(XW , Y)”。
二、“假說—演繹法”在高中生物教學中的應(yīng)用反思
1.引導學生進行合理的分析,提出假說
“假說—演繹法”的應(yīng)用不能采用灌輸、堆砌等方式,而是需要教師引導,學生自覺認同。對于學習中有不同看法的學生,教師要鼓勵他們積極發(fā)言,發(fā)表不同觀點。對于有意義的問題,要引導學生討論、交流,發(fā)散學生的思維,提高學生分析問題和解決問題的能力。在本課例中,要引導學生從摩爾根當時的實際情況出發(fā),嘗試把自己變成摩爾根,以他的思維方式提出問題,進行分析,形成假說,進行演繹推理,進而引導他們自行設(shè)計實驗驗證假說,最終得出結(jié)論。這樣,既能促進學生深入理解科學知識,也能有效培養(yǎng)學生的思維能力和科學方法。
2.給學生充分的思考時間,發(fā)散學生思維
活躍的思維是課堂教學成功實施的保證。在重現(xiàn)摩爾根實驗和思維方法的過程中,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,精心設(shè)計問題或由學生提出問題,引領(lǐng)學生主動思維和分析。鑒于此,給學生足夠的時間進行思考和討論是非常重要的。比如,F(xiàn)2中出現(xiàn)性狀分離,紅眼果蠅與白眼果蠅的比例為3∶1,但白眼果蠅全部為雄性。為什么性狀會與性別相關(guān)聯(lián)?在演繹推理中,基因位于X和Y染色體同源區(qū)段(XW , YW)和基因只位于X染色體非同源區(qū)段(XW, Y)都有可能,都滿足測交實驗。那如何進一步證明基因到底在哪兒呢? 構(gòu)建假說需要大膽的設(shè)想,演繹推理需要縝密的思維,驗證假設(shè)需要設(shè)計實驗,尋求證據(jù),進行論證。這一系列過程非常有利于發(fā)散學生的思維,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。
[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]
白新學.“假說—演繹”在生物教學中的應(yīng)用舉例[J].中學生物教學, 2015(22):27.
(責任編輯 黃春香)