假说演绎法在高考中的应用

　　摘 要：假说演绎已经普遍应用于各领域特别是生物领域科学研究，是科学家们进行科学研究的方法之一。在当前的教育实践中，很多学校和教师也将假说演绎法用于教师教学和学生解题中，逐渐成为教师引导学生认识事物、理解规律的有效方法。通过实践证明，假说演绎法不仅可以应用于高中生物教学，还可以有效促进学生充分理解和学习相关知识，培养其逻辑思维能力，并在高考中发挥功效。结合相关高考试题，对假说演绎法在高考中的应用做简要分析。 　　关键词：假说演绎法；高中生物；高考 　　纵观近代科学的发展历程，科学家开展科学研究一般采用“收集―观察―归纳”的方法，利用“收集―观察―归纳”，虽然可以很好地收集事物发展规律的感性认识材料，并在一定程度上认识事物的本质，但是，耗费的时间比较长，如果使用假说演绎法，则可以节省时间，提高效率，所以，目前人们普遍使用的方法是以假说演绎为主的推演方法。在学校教育实践中，假说演绎法也常常为老师和学生所利用，是老师和学生认识客观事物、探究科学规律、开展课堂训练、解答应试题目的科学方法，相对于其他观察归纳方法在培养学生应变能力、创新能力、逻辑思维、推理能力方面，有不可估量的作用和功效。 　　一、假说演绎法简析 　　假说演绎法的实质是一种归纳推理，即通过归纳得到一个结论或者假说，这个结论和假说的合理性和可靠性需接受事实的检验，如果结论和假说能合理解释已知的或可预测的经验事实，则结论和假说的正确性就较大。具体过程为：研究当事人通过观察和实验，发现和总结一些现象和问题，对其所获得的这些现象和问题的感性材料进行加工、综合、归纳，从而总结并大胆地提出一种或几种逻辑上基本适合于这种理论基本前提的假说，再以这种看似成立的理论基本前提或者是假说作为出发点，利用严密的逻辑手段进行演绎或推断，从而得出经得住实践和经验充分检验的结论，最后构成一个理论系统，而这一个理论系统又可以解释、预见科学研究者所研究的全部对象系统的全部现象，并通过实验或者实践来检验、修正。简单来讲，假说演绎法是发现问题，提出假设，根据假设开展演绎推理，再由具体实验检验演绎推理的结论，如果实验结果与推理结论是一致的，就证明假说正确，如果实验结果与推理结论不一致，则证明假说错误。 　　二、高中生物新课程中的假说演绎法 　　高中生物教学实践中，关于假说演绎的阐述，主要体现在遗传与进化教学模块，要求学生领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用。其主要要求学生能够理解并应用的有两项内容，一是“总结人类对遗传物质的探索过程”。即DNA复制方式的提出与证实，以及整个中心法则的提出与证实。沃森和克里克说：“在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传物质进行复制的一种可能机理。”紧接着提出了半保留复制的遗传物质自我复制的假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记法设计了巧妙的实验，实验结果与其假说一致。二是“分析孟德尔遗传实验的科学方法”。孟德尔用豌豆做了大量的杂交实验，他通过严谨的推理和大胆的想象提出假说，并巧妙地设计了测交实验用以检验假说，测交实验不可能直接验证假说本身，而是验证由假说演绎出的推论，即：如果遗传因子决定生物性状的假说是成立的，那么根据假说可以对测交实验结果进行理论推导和预测，然后将实验获得的数据与理论推导值进行比较，如果二者一致证明假说正确，反之则证明假说错误。最后，大量实验都验证了孟德尔假说的真实性。 　　三、高考中如何利用假说演绎法 　　生物高考中，遗传题的考查是热点之一，题型往往灵活多变。但是，如果考生能够熟练掌握假说演绎的过程，这类遗传题就会迎刃而解了。 　　例如这么一道题（改编自2012年山东高考）：遗传学上的缺失是指染色体上某一区段以及这个区段上附带的基因一起丢失，由此引起的变异，缺失纯合子常常会导致个体死亡，而缺失杂合子，虽然生命力会降低，但依然能够存活。现在一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变造成的？ 　　思路：根据题意，可以判断一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交得一只白眼雌果蝇的原因可能有二：一是该果蝇发生基因突变，二是该果蝇发生X染色体片段缺失。 　　假设一：该果蝇发生基因突变。演绎推理：若该果蝇发生了基因突变，则该果蝇的基因型为XaXa。 　　作出假设二：该果蝇发生了X染色体片段缺失。演绎推理：若该果蝇发生了X染色体片段缺失，则该果蝇的基因型为XaX-。 　　由此，得出答案：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的。 　　此题的解题思路就是从问题推断为落脚点，假设其中任一个结果出现，通过推断应该出现什么现象，再对现象进行分析和梳理，最后得出正确答案。 　　参考文献： 　　[1]李红.“遗传与进化”模块中假说演绎法的教学.生物学通报，2011（4）. 　　[2]宁又静.“基因的自由组合定律”中假说演绎法的教学设计[J].生物学通报，2009（1）. 　　[3]方钧.假说演绎法的专题教学探究[J].中学生物教学，2011（6）. 　　（作者单位 山东省滨州市博兴第二中学） 　　编辑 杨兆东