林慶娟 楊軍
[摘???要]“假說—演繹法”是一種思考和解決問題的有效方式,它能夠幫助學(xué)生有效理解生物學(xué)概念的內(nèi)涵。為了更好地在高中生物教學(xué)中應(yīng)用假說—演繹法,首先簡要介紹了假說—演繹法的內(nèi)涵和步驟,接著從實驗教學(xué)、遺傳題分析兩個方面具體闡述了假說—演繹法的應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞]假說—演繹法;高中生物教學(xué);遺傳題
[中圖分類號]????G633.91????????[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]????A????????[文章編號]????1674-6058(2019)35-0086-02
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》學(xué)業(yè)質(zhì)量要求中明確提出:學(xué)生應(yīng)能基于事實和證據(jù)采用演繹與推理的方法,以恰當(dāng)?shù)男问疥U釋生物學(xué)相關(guān)概念的內(nèi)涵?!凹僬f—演繹法”是一種思考和解決問題的有效方式,它能夠幫助學(xué)生有效理解生物學(xué)概念的內(nèi)涵,是培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力和科學(xué)思維能力的重要工具。假說—演繹法在高中生物教學(xué)中也有重要的應(yīng)用。
一、假說—演繹法的基本內(nèi)涵和步驟
假說—演繹法的基本內(nèi)涵是在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出問題,再通過推理和想象提出解決問題的假說,之后根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理,最后通過實驗驗證假說。若實驗所得結(jié)果和假說一致,則說明該假說成立,反之則不成立。
假說—演繹法的一般步驟:觀察現(xiàn)象→提出問題→做出假設(shè)→演繹推理→實驗驗證→得出結(jié)論。
二、假說—演繹法的應(yīng)用
1.假說—演繹法在實驗教學(xué)中的應(yīng)用
應(yīng)用假說—演繹法解決實驗教學(xué)中的問題的典型案例是孟德爾的豌豆雜交實驗。學(xué)生通過對豌豆雜交實驗的學(xué)習(xí),理解和掌握了假說—演繹法,反過來,學(xué)生運(yùn)用假說—演繹法能夠更加透徹地理解整個實驗的思路、操作步驟和結(jié)論。下面筆者選取孟德爾的一對相對性狀豌豆雜交實驗來闡述假說—演繹法在實驗教學(xué)中的具體應(yīng)用。
實驗選取一對相對性狀的豌豆(高莖豌豆與矮莖豌豆)進(jìn)行雜交,觀察現(xiàn)象:雜交得到的F1代豌豆全為高莖,F(xiàn)1自交得到的F2代中高莖豌豆和矮莖豌豆的比例為3∶1。提出問題:(1)F1代豌豆全是高莖,矮莖的性狀怎么不見了?(2)F2代又產(chǎn)生了矮莖豌豆,說明了什么?(3)后代高莖豌豆和矮莖豌豆的比例基本都為3∶1,這是為什么?做出假設(shè):(1)遺傳因子決定著生物體的性狀同時又有著顯性和隱性之分。(2)遺傳因子在體細(xì)胞中成對存在。(3)成對的遺傳因子在生物體中形成配子(生殖細(xì)胞)時會分開進(jìn)入不同的配子中,因此配子只擁有成對遺傳因子中的一個。(4)雌雄配子在受精時的結(jié)合是隨機(jī)進(jìn)行的。演繹推理:如以上假設(shè)正確,則矮莖豌豆與F1代雜交,后代產(chǎn)生的豌豆高莖與矮莖的比例應(yīng)為1∶1。實驗驗證:F1測交所得后代中豌豆高莖與矮莖的比為l∶1,推理無誤。得出結(jié)論:假說與實驗結(jié)果完全一致,假說成立。
在高中生物教材中,除豌豆雜交實驗外還有很多經(jīng)典的實驗,例如果蠅雜交實驗、DNA半保留復(fù)制實驗及噬菌體侵染細(xì)菌實驗等都可以應(yīng)用假說—演繹法進(jìn)行分析。
2.?假說—演繹法在遺傳題分析中的應(yīng)用
在最近幾年的理綜高考試題中,遺傳類型的題目出現(xiàn)率比較高,難度和分值也較大,邏輯性強(qiáng),注重考查學(xué)生的理性思維,能很好地體現(xiàn)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。而在實際考查中發(fā)現(xiàn),多數(shù)學(xué)生不知道該從何下手解決此類型題,得分率不高。因此,筆者以高考試題為例,運(yùn)用假說—演繹法構(gòu)建該類題型的解題思維模型,鍛煉學(xué)生的思維能力,提高學(xué)生生物復(fù)習(xí)的效率和遺傳題的得分率。
【例題】現(xiàn)有多對長尾和短尾純合小鼠,目前已知小鼠的長尾性狀對于短尾是顯性,請判斷控制這一對性狀的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)還是常染色體(請畫出遺傳圖解并做出結(jié)果預(yù)測及分析)。
解:首先選取幾對短尾雌鼠和長尾雄鼠進(jìn)行雜交:
(1)若F1代雄鼠全是短尾,則可知該等位基因位于X染色體的非同源區(qū),遺傳圖解如圖1所示。
(2)若F1代雄鼠全是長尾,則需用F1代雄鼠和短尾雌鼠繼續(xù)進(jìn)行雜交:
a.如繼續(xù)雜交得到的F1代小鼠中只有雄鼠有長尾的性狀,則可知該等位基因位于X、Y染色體的同源區(qū),遺傳圖解如圖2所示。
b.若F1代小鼠中長尾性狀在雄鼠和雌鼠中均存在且數(shù)目相當(dāng),說明該等位基因在常染色體上,具體如圖3所示?。
解析:根據(jù)題目給出的已有條件,可對該等位基因的位置做如下假設(shè):
(1)假設(shè)在X染色體的非同源區(qū),可得:XaXa×XAY→?XAXa、XaY?(F1代雄鼠全為短尾)。
(2)假設(shè)在X、Y染色體的同源區(qū),可得:XaXa×XAYA??→?XAXa、XaYA(F1代雄鼠全為長尾)。
(3)假設(shè)在常染色體上,可得:aaXX×AAYY?→AaXX、AaXY(F1代雄鼠全為長尾)。
因為上述第(2)、(3)種假設(shè)得到的F1代雄鼠全為長尾,因此還需要選用F1代雄鼠和短尾雌鼠繼續(xù)進(jìn)行雜交,結(jié)果會有兩種情況:
(1)XaXa×XaYA?→?XaXa、XaYA(F1代雄鼠全為長尾)。
(2)aaXX×AaXY?→?aaXX、aaXY、AaXY(F1代雄鼠中有長尾也有短尾)。
若出現(xiàn)(1),則證明這對等位基因位于X、Y染色體的同源區(qū);若出現(xiàn)(2),則意味著這對等位基因位于常染色體上。
總之,在高中生物學(xué)科中,假說—演繹法可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,更可以成就教師的高效課堂,在學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)中有著重要的作用,也是一種培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和構(gòu)造科學(xué)理論的重要思維方法。通過假說—演繹法培養(yǎng)出來的科學(xué)素養(yǎng)和思維習(xí)慣也將影響學(xué)生的一生。
[???參???考???文???獻(xiàn)???]
[1]??陳衛(wèi)東.“假設(shè)演繹法”在生物解題中的運(yùn)用[J].中學(xué)生物教學(xué),2013(12):54-56.
[2]??邵江樵.再說“假設(shè)—演繹”法在孟德爾定律中的應(yīng)用[J].中學(xué)生物教學(xué),2013(5):24-26.
(責(zé)任編輯 黃春香)