假说—演绎法在高中生物教学中的应用

林庆娟 杨军

[摘   要]“假说—演绎法”是一种思考和解决问题的有效方式，它能够帮助学生有效理解生物学概念的内涵。为了更好地在高中生物教学中应用假说—演绎法，首先简要介绍了假说—演绎法的内涵和步骤，接着从实验教学、遗传题分析两个方面具体阐述了假说—演绎法的应用。

[关键词]假说—演绎法;高中生物教学;遗传题

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2019）35-0086-02

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》学业质量要求中明确提出：学生应能基于事实和证据采用演绎与推理的方法，以恰当的形式阐释生物学相关概念的内涵。“假说—演绎法”是一种思考和解决问题的有效方式，它能够帮助学生有效理解生物学概念的内涵，是培养学生独立思考能力和科学思维能力的重要工具。假说—演绎法在高中生物教学中也有重要的应用。

一、假说—演绎法的基本内涵和步骤

假说—演绎法的基本内涵是在观察和分析的基础上提出问题，再通过推理和想象提出解决问题的假说，之后根据假说进行演绎推理，最后通过实验验证假说。若实验所得结果和假说一致，则说明该假说成立，反之则不成立。

假说—演绎法的一般步骤：观察现象→提出问题→做出假设→演绎推理→实验验证→得出结论。

二、假说—演绎法的应用

1.假说—演绎法在实验教学中的应用

应用假说—演绎法解决实验教学中的问题的典型案例是孟德尔的豌豆杂交实验。学生通过对豌豆杂交实验的学习，理解和掌握了假说—演绎法，反过来，学生运用假说—演绎法能够更加透彻地理解整个实验的思路、操作步骤和结论。下面笔者选取孟德尔的一对相对性状豌豆杂交实验来阐述假说—演绎法在实验教学中的具体应用。

实验选取一对相对性状的豌豆（高茎豌豆与矮茎豌豆）进行杂交，观察现象：杂交得到的F1代豌豆全为高茎，F1自交得到的F2代中高茎豌豆和矮茎豌豆的比例为3∶1。提出问题：（1）F1代豌豆全是高茎，矮茎的性状怎么不见了？（2）F2代又产生了矮茎豌豆，说明了什么？（3）后代高茎豌豆和矮茎豌豆的比例基本都为3∶1，这是为什么？做出假设：（1）遗传因子决定着生物体的性状同时又有着显性和隐性之分。（2）遗传因子在体细胞中成对存在。（3）成对的遗传因子在生物体中形成配子（生殖细胞）时会分开进入不同的配子中，因此配子只拥有成对遗传因子中的一个。（4）雌雄配子在受精时的结合是随机进行的。演绎推理：如以上假设正确，则矮茎豌豆与F1代杂交，后代产生的豌豆高茎与矮茎的比例应为1∶1。实验验证：F1测交所得后代中豌豆高茎与矮茎的比为l∶1，推理无误。得出结论：假说与实验结果完全一致，假说成立。

在高中生物教材中，除豌豆杂交实验外还有很多经典的实验，例如果蝇杂交实验、DNA半保留复制实验及噬菌体侵染细菌实验等都可以应用假说—演绎法进行分析。

2. 假说—演绎法在遗传题分析中的应用

在最近几年的理综高考试题中，遗传类型的题目出现率比较高，难度和分值也较大，逻辑性强，注重考查学生的理性思维，能很好地体现学生的生物学学科核心素养。而在实际考查中发现，多数学生不知道该从何下手解决此类型题，得分率不高。因此，笔者以高考试题为例，运用假说—演绎法构建该类题型的解题思维模型，锻炼学生的思维能力，提高学生生物复习的效率和遗传题的得分率。

【例题】现有多对长尾和短尾纯合小鼠，目前已知小鼠的长尾性状对于短尾是显性，请判断控制这一对性状的基因位于X、Y染色体的同源区还是常染色体（请画出遗传图解并做出结果预测及分析）。

解：首先选取几对短尾雌鼠和长尾雄鼠进行杂交：

（1）若F1代雄鼠全是短尾，则可知该等位基因位于X染色体的非同源区，遗传图解如图1所示。

（2）若F1代雄鼠全是长尾，则需用F1代雄鼠和短尾雌鼠继续进行杂交：

a.如继续杂交得到的F1代小鼠中只有雄鼠有长尾的性状，则可知该等位基因位于X、Y染色体的同源区，遗传图解如图2所示。

b.若F1代小鼠中长尾性状在雄鼠和雌鼠中均存在且数目相当，说明该等位基因在常染色体上，具体如图3所示 。

解析：根据题目给出的已有条件，可对该等位基因的位置做如下假设：

（1）假设在X染色体的非同源区，可得：XaXa×XAY→ XAXa、XaY （F1代雄鼠全为短尾）。

（2）假设在X、Y染色体的同源区，可得：XaXa×XAYA  → XAXa、XaYA（F1代雄鼠全为长尾）。

（3）假设在常染色体上，可得：aaXX×AAYY →AaXX、AaXY（F1代雄鼠全为长尾）。

因为上述第（2）、（3）种假设得到的F1代雄鼠全为长尾，因此还需要选用F1代雄鼠和短尾雌鼠继续进行杂交，结果会有两种情况：

（1）XaXa×XaYA → XaXa、XaYA（F1代雄鼠全为长尾）。

（2）aaXX×AaXY → aaXX、aaXY、AaXY（F1代雄鼠中有长尾也有短尾）。

若出现（1），则证明这对等位基因位于X、Y染色体的同源区;若出现（2），则意味着这对等位基因位于常染色体上。

总之，在高中生物学科中，假说—演绎法可以有效提高学生的学习效率，更可以成就教师的高效课堂，在学生的学习和教师的教学中有着重要的作用，也是一种培养学生生物学学科核心素养和构造科学理论的重要思维方法。通过假说—演绎法培养出来的科学素养和思维习惯也将影响学生的一生。

[   参   考   文   献   ]

[1]  陈卫东.“假设演绎法”在生物解题中的运用[J].中学生物教学，2013（12）：54-56.

[2]  邵江樵.再說“假设—演绎”法在孟德尔定律中的应用[J].中学生物教学，2013（5）：24-26.

（责任编辑 黄春香）