生物教学中采用“假说―演绎法”的策略

“假说―演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法，然而很多学生对其内涵的理解并不透彻，在解题时也不会使用，说明教师对这一方法的教学还不到位。本文结合自身的教学实践，着重探讨如何通过深入浅出的讲解和科学有效的训练，帮助学生领悟并学会使用“假说―演绎法”，期望与广大教师进行交流。

一、教材案例分析及教学建议

在“遗传与进化”模块中，可用于“假说―演绎法”教学的素材很多。教师可以充分利用这些素材引导学生体验知识形成的过程，领悟科学家的思维方式和加强科学方法的训练。

1.孟德尔的豌豆杂交实验

在一对相对性状的杂交实验中，教师可以采用问题串的形式，层层深入地引发问题和分析问题，待分析和解决这些问题之后，“假说―演绎法”已经呼之欲出，可顺势向学生进行介绍：

“假说―演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法，其基本思路可简要表示如下：

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待学生对这一方法有了初步认识之后，再请学生将孟德尔的研究过程与“假说―演绎法”的思路对应起来，如下表所示。给出“假说―演绎法”的一般思路，请学生对照教材将第二列内容填到表中。

在分析两对相对性状的杂交实验时，应继续鼓励学生进行主动探究。因为已经有了一定的基础，在学生填表时可提出更高的要求，比如让他们在脱离教材的情况下对照一对相对性状的杂交实验填写表中第三列内容。

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本案例教学的重点在于深刻地理解孟德尔的假说。孟德尔在生物学界尚未认识到配子形成和受精过程中染色体变化的情况下提出，遗传因子在体细胞中成对存在而在配子中单个出现，这是一种超越时代的非凡设想。

本案例教学的难点在于让学生理解孟德尔的演绎推理过程。如果孟德尔要直接验证他的假说，只能通过显微镜进行观察，从而确定遗传因子的真实存在以及它的传递方式，而这在当时是不可能做到的。所以，孟德尔只能先通过假说进行推论，即F1是杂合体（Dd），产生配子时，D与d彼此分离，然后再通过具体的实验结果间接地验证这一假说。在引导学生设计验证方案时，可以提示学生分析豌豆杂交的各种实验情况。这样就可以很好地推理出采取测交的原因。检验F1代的基因型有以下三种方式，分别是：F1代高茎与纯种高茎杂交；F1代高茎自交；F1代高茎与纯种矮茎杂交。第一种的后代全部为高茎，不能判断F1代高茎是杂种还是纯种。第二种是本实验中已有的实验步骤，不能用“提出假说的实验步骤”来证明根据这些实验步骤而做出的假说。第三种后代中高茎和矮茎的比值为1∶1，正好解释所提出F1代是杂种的猜想。如果学生能在老师的引导下推理出测交实验的设计原因，而不是被动地接受这一既定事实，那么，学生就能很自然地理解测交的含义，并能灵活使用以解决生产中的实际问题。

2.基因在染色体上

摩尔根以一个科学家敏锐的观察和分析能力，在注意到白眼性状的遗传和性别相联系时，直截了当地提出假设：控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上没有它的等位基因。但对于学生来讲，他们并不具备相应的知识背景，因而接受起来并不容易。而如果按照“假说―演绎法”的思路去推导，学生则更容易接受。对于摩尔根的实验，可以采用这样的步骤来分析：判定显隐性否定基因位于常染色体上基因位于性染色体上的情况分析。其中，第三步较为复杂，也是训练学生思维严密性的好材料。在简单讲述X、Y这一对同源染色体与通常的同源染色体的不同之后，学生可以归纳出决定红、白眼的基因位于性染色体上的三种可能：（1）X、Y的同源区段；（2）仅在Y的非同源区段；（3）仅在X的非同源区段。根据教材提供的果蝇杂交实验结果，很容易排除第二种可能。但要排除第一种可能，则需要教师提供摩尔根所做的测交实验的真实结果：