假說―演繹法

1、假說 演繹由于學(xué)生在初中學(xué)習(xí)階段已經(jīng)了解一些孟德爾的事跡，在高中階段可以 “孟 德爾對(duì)遺傳學(xué)的杰出貢獻(xiàn) ”為專題，組織小型的師生研討活動(dòng)。孟德爾科學(xué)實(shí)驗(yàn) 方法，最適于引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)探究的一般模式，在教學(xué)中可利用 “假說 演 繹法”教學(xué)，具體過程為：提出問題：學(xué)生閱讀，配以教師展示和講解。學(xué)生了解孟德爾一對(duì)相對(duì)性 狀的雜交試驗(yàn)，包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和提出問題。建立假說：教師介紹孟德爾的假說，學(xué)生討論并提問，了解假說的內(nèi)容。 教師通過邊繪制邊講解遺傳圖解，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解孟德爾的假說。模擬實(shí)驗(yàn)：通過性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生加深對(duì)孟德爾假說的理 解。演繹推導(dǎo)：教師設(shè)問：如果我們就是當(dāng)年的孟德爾，該如

2、何驗(yàn)證自己的假 說？教師將測(cè)交實(shí)驗(yàn)的親本組合告訴學(xué)生，請(qǐng)學(xué)生假設(shè)自己就是當(dāng)年的孟德 爾，用自己的假說對(duì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)的理論結(jié)果進(jìn)行演繹推理，推導(dǎo)出理論上的預(yù) 期。實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)：教師告訴學(xué)生測(cè)交實(shí)驗(yàn)的真實(shí)結(jié)果，判斷假說真?zhèn)?。教師啟發(fā) 學(xué)生思考測(cè)交后代的性狀分離比例為什么會(huì)是 1：1 呢？當(dāng)學(xué)生繪制遺傳圖解 時(shí)，糾正他們可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。得出結(jié)論：子一代的遺傳組成 :形成配子時(shí)子一代遺傳因子的分離行為。師 生共同揭示 “分離定律 ”的論點(diǎn)及實(shí)質(zhì)。因此，在教學(xué)中不僅要引導(dǎo)學(xué)生獲得知識(shí)和技能，而且要引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)知 識(shí)形成的過程，領(lǐng)悟科學(xué)家的思維方式和加強(qiáng)科學(xué)方法的訓(xùn)練。孟德爾的研究思路十分嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)可行，

3、他首先從一對(duì)相對(duì)性狀 的研究入手，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、提出假說、進(jìn)行演繹推理、設(shè) 計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證、得出結(jié)論、進(jìn)一步實(shí)驗(yàn) , 。孟德爾遺傳定律的發(fā)現(xiàn)過程就是 “假說演繹”法的充分體現(xiàn) “假說演繹法 ”是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科 學(xué)方法，也是訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維的一種重要的科學(xué)方法。它是指在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出問題以后，通過推理和想像提出解釋問題的假說，根據(jù)假說進(jìn)行 演繹推理，再通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)果。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相符， 就證明假說是正確的，反之，則說明假說是錯(cuò)誤的。 “假說演繹法 ”在科學(xué)發(fā) 展中起著十分重要的作用，例如，道爾頓提出的原子學(xué)說；薩頓提出的基因和 染色體之間

4、的平行關(guān)系學(xué)說； DNA 分子的半保留復(fù)制特點(diǎn)的提出，等等科學(xué)發(fā) 現(xiàn)就是 “假說演繹法 ”的生動(dòng)體現(xiàn)。“假說演繹法”不僅僅是科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的方法，也是學(xué)生認(rèn)識(shí)客觀 事物，形成客觀規(guī)律的重要的科學(xué)探究方法，是普通高中學(xué)生將來從事科學(xué)研 究，或走入社會(huì)普遍需要的科學(xué)思維方法。以下以一對(duì)相對(duì)性狀的分離實(shí)驗(yàn)為例，看看孟德爾在進(jìn)行豌豆雜交實(shí)驗(yàn)過 程中，以及提出基因的分離定律的過程中，是怎樣體現(xiàn)假說 演繹法的。1 模擬孟德爾的實(shí)驗(yàn)和思維過程很多老師在講課時(shí)，往往喜歡單刀直入，直接深入到基因分離定律的本 質(zhì)，即減數(shù)分裂中基因隨染色體的分離而分離，這種講授方式確實(shí)能促進(jìn)學(xué)生 對(duì)基因的分離定律的本質(zhì)的理解和

5、認(rèn)識(shí)，但學(xué)生分析問題、形成假說和進(jìn)行推 理的能力并沒有得到訓(xùn)練和提高，特別是假說 演繹的科學(xué)方法沒有得到學(xué) 習(xí)和訓(xùn)練，從教學(xué)的三維目標(biāo)知識(shí)、能力和情感態(tài)度價(jià)值觀來看，顯然不是最 優(yōu)的教學(xué)策略，也達(dá)不到最優(yōu)的教學(xué)效果。因此，模擬孟德爾當(dāng)時(shí)的工作和知 識(shí)背景，創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生從當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況出發(fā)，嘗試以孟德爾的思維方 式提出問題、進(jìn)行分析、形成假說，演繹推理，進(jìn)而設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)，這種對(duì)重 要科學(xué)史的再現(xiàn)，既是十分重要的思維能力和科學(xué)方法的訓(xùn)練，也是深入理解 科學(xué)知識(shí)的一種重要的途徑。2 給學(xué)生更多思考的時(shí)間和空間活躍的思維是課堂教學(xué)成功的保證，在再現(xiàn)孟德爾實(shí)驗(yàn)和思維的過程中， 不僅有分析、推理、歸

6、納、演繹，還有設(shè)計(jì)和想象等思維活動(dòng)，教師要有足夠 的耐心，提出問題或由學(xué)生提出問題，引導(dǎo)學(xué)生分析，因此給學(xué)生足夠的時(shí)間 進(jìn)行思考和討論非常重要。以下的一些問題由教師提出或由學(xué)生提出，進(jìn)行討 論是非常有必要的。為什么子一代都是高莖的？難道矮莖性狀消失了嗎？ 為什么 F2 代中又出現(xiàn)了矮莖呢？ F2 代出現(xiàn) 3：1 的性狀分離比是偶然的嗎？是什么原因?qū)е逻z傳性狀在 F2 代中按照一定的比例出現(xiàn)呢 針對(duì)以上的哪些現(xiàn)象，你能作出哪些相應(yīng)的假說？ 針對(duì)這些假說，你能設(shè)計(jì)什么樣的實(shí)驗(yàn)來證明你的假說成立？ 為什么孟德爾不是用 F1 代自交或用 F1 代與純種高莖豌豆雜交來證明其假說，而是將 F1 代與矮莖豌

7、豆進(jìn)行測(cè)交呢？ 測(cè)交的預(yù)期結(jié)果如何？怎樣才能說明你的假說是正確的？3 演繹推理是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理推理而非主觀臆斷 在引導(dǎo)學(xué)生演繹推理測(cè)交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案時(shí)，很多教師主觀臆斷地告訴學(xué) 生，孟德爾當(dāng)時(shí)就是這么想的，就是將 F1 代與純隱性類型雜交，至于為什么這樣做沒有必要進(jìn)行分析。 這種教學(xué)其直接結(jié)果是學(xué)生失去了思考的動(dòng)力，不進(jìn)行分析和思考就被動(dòng)接受，其后果是學(xué)生遇到檢驗(yàn)?zāi)骋簧飩€(gè)體是否是雜種的實(shí)際問題時(shí)，只會(huì)想 到測(cè)交而不會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析判斷，這是一種教學(xué)的失敗。分析豌豆雜交的各種實(shí)驗(yàn)情況，就可以很好地推理出采取測(cè)交的原因：以 高莖和矮莖一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)為例，從性狀來看，檢驗(yàn) F1 代

8、高莖有以下的雜交和自交方式，分別是： F1 代高莖與純種高莖雜交； F1 代高莖自交； F1 代高莖與純種矮莖雜交。第一種的后代全部為高莖，不能判斷 F1 代高莖是雜種還是純種。第二種是本實(shí)驗(yàn)中已有的實(shí)驗(yàn)步驟，不能用 “提 出假說的實(shí)驗(yàn)步驟 ”來證明根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)步驟而作出的假說。第三種后代中高莖 和矮莖的比值為 1：1，正好解釋所提出 F1 代是雜種的猜想，如果學(xué)生在老師的引導(dǎo)下推理出了測(cè)交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原 因，就能很自然地理解測(cè)交的定義，并能靈活地解決生產(chǎn)中的一些實(shí)際問題。引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑假說的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。假說中關(guān)鍵的推測(cè)是： F1 產(chǎn)生雌雄各兩種 配子：D和d,且比例相等，F(xiàn)1雌雄配子受精時(shí)隨機(jī)結(jié)合

9、，F(xiàn)2出現(xiàn)顯性和隱性 性狀分離比。孟德爾假設(shè)推論出的基因組合及數(shù)量比是否科學(xué)呢？引入性狀分 離模擬實(shí)驗(yàn)。做模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)注意：要始終引導(dǎo)學(xué)生理解體會(huì)其中蘊(yùn)含的真實(shí)意 義,在學(xué)生進(jìn)行每一步操作時(shí)都要通過提出一系列的問題引導(dǎo)學(xué)生思辯：4 幫助學(xué)生形成客觀的科學(xué)史觀通過對(duì)生物科學(xué)史的學(xué)習(xí),可以讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家探索生物規(guī)律的過程, 學(xué)習(xí)有關(guān)的概念、原理、規(guī)律和重要的科學(xué)方法,正確理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì) 之間的關(guān)系。具體到本節(jié),普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)中要求：分析孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的 科學(xué)方法。這種科學(xué)方法就是 “假說演繹法”,之所以有假說的提出,是因?yàn)?孟德爾不知道基因的概念,也不知道性狀是由基因控制的,更不知道等位基因 在減數(shù)分裂時(shí)會(huì)隨著同源染色體的分離而分開,孟德爾是通過一對(duì)相對(duì)性狀的 豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)來提出假說的,要證明其假說的正確性,孟德爾是通過演繹推 理來進(jìn)