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【摘 要】“假说——演绎法”应用于高中生物教学,不但可以有助于学生理解相关知识点,体验科学探究的乐趣,也有助于学生逻辑能力的锻炼,是学生认识客观事物理解客观规律的重要的科学探究方法。基于以上原因,本文主要阐述了“假说——演绎法”的含义,适用的教学素材,解题运用等方面。
【关键词】高中生物;假说一演绎法;案例分析;运用养成
一、“假说——演绎法”概述
“假说—演绎法”的基本特点是:在科学研究的过程中,研究者在密切观察实验的基础之上,对所获得的事实材料进行分析加工,首先根据已有现象,提出问题,然后通过推理和想象提出解释问题的假说,接着以假说作为出发点,逻辑地演绎出可以实验检验的结论,构成一个理论系统。再用这个理论系统的解释和预见所研究对象系统的各种现象,并且能用实验来进行检验和修正。通俗的讲,“假说—演绎法”是在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则证明假说是错误的。
二、假说——演绎法在高中生物教中的应用范例
(一)利用课本经典素材展现假说——演绎法
孟德尔的豌豆杂交实验是高中生物学教学的经典内容,在孟德尔证明遗传因子的分离规律时,他以“假说”作为理论依据,推导出可出现的具体事例,并以实验去验证,这一发现过程就是“假说一演绎法”基本思路的完整体现。
(二)利用“假说——演绎法”重新演绎教材内容
人教版高中生物必修二第三章第三节在《DNA的复制》一节中,关于DNA的复制方式有半保留复、全保留复制两种争议,在此可以运用假说——演绎法进行研究。
1.观察现象,发现问题
2.提出假说
3.演绎推理
4.设计实验
5.分析结果,得出结论
三、利用“假设—演绎法”破解习题
(一)利用“假说——法”破解遗传题
例如:(2006年高考理综全国卷1)从一个自然果绳种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制,所有果蝇均能正常生活,性状的分离符合遗传的基本定律。现用两个杂交组合:灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇,只做一代杂交试验,每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题,做出相应的推断。
(二)利用“假说——演绎法”破解实验探究题
例如:发现一种叫“熊虫”的动物,能耐受零下271℃的冰冻数小时(这时它的代谢率几乎降至0)。此时,它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。实验证明该动物体液中的海藻糖可以使组织细胞避免因低温而造成的损伤。
为探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有上述保护作用,某生物兴趣小组设计了如下实验,请将其补充完整。
(1)实验材料:
①海藻糖;
②细胞培养液及其他相关材料;
③适量哺乳动物细胞。
(2)操过程:
①取适量哺乳动物细胞,等分成甲、乙两组(以甲组为实验组),向甲组细胞中添加____________________,向乙组细胞中添加________________________________________________。
②___________________________________________________。
③观察并记录两组细胞的生活状况。
(3)预期结果及相应结论:
该实验结果会有____________种可能性,如果实验结果是
__________________________________________________,
则说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用。
解题思路:(1)理清条件:“熊虫”动物能忍受冰冻数小时,此时体内产生海藻糖
(2)明确问题:探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有保护作用
(3)作出假设:假设海藻糖对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用
(4)演绎推理:向甲组添加含海藻糖的细胞培养液,向乙组添加等量普通培养液,均置于零下271度的低温中,如果甲组生长状况比乙组好,则证明海藻糖具有保护普通哺乳动物细胞的特点。
(5)得出结论:①若甲组细胞均生活良好,乙组细胞均(或大部分)死亡,则说明熊虫产生的海藻糖确实能保护组织细胞,使组织细胞避免受到因低温造成的损伤
②若甲、乙两组细胞均(或大部分)死亡,则说明熊虫产生的海藻糖不能保护组织细胞避免受到因低温造成的损伤
三、结 语
假说——演绎法在培养学生的思维能力及探究能力的过程中有着较为重要的作用,而事实上学生思维及探究能力的提高也是新课标着力倡导的一个重要方面,我们比较一般探究的个案,发现过程与假说——演绎的流程高度一致,实际上考产学生探究能力的练习就是对假说演绎的应用。所以,教师在日常教学中注意渗透假说演绎的思想,让学生在潜移默化中掌握探究的步骤,提高其思维及探究的能力,进而提升学生的生物科学素养。
参考文献:
[1]崔鸿,郑晓蕙.新概念生物教学论[M].北京:北京大学出版社,2009.
[2]章江林“假说——演绎法”在高中生物教学中的应用例析[J]考试周刊2015.
[3]雷美华,李国强.“假说——演绎法”在高中生物新课程教学中的应用[J]教学实践2013.
[4]陆慧.谈生物教学中假说演绎法的应用[J]教材教法 2015.
【关键词】高中生物;假说一演绎法;案例分析;运用养成
一、“假说——演绎法”概述
“假说—演绎法”的基本特点是:在科学研究的过程中,研究者在密切观察实验的基础之上,对所获得的事实材料进行分析加工,首先根据已有现象,提出问题,然后通过推理和想象提出解释问题的假说,接着以假说作为出发点,逻辑地演绎出可以实验检验的结论,构成一个理论系统。再用这个理论系统的解释和预见所研究对象系统的各种现象,并且能用实验来进行检验和修正。通俗的讲,“假说—演绎法”是在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则证明假说是错误的。
二、假说——演绎法在高中生物教中的应用范例
(一)利用课本经典素材展现假说——演绎法
孟德尔的豌豆杂交实验是高中生物学教学的经典内容,在孟德尔证明遗传因子的分离规律时,他以“假说”作为理论依据,推导出可出现的具体事例,并以实验去验证,这一发现过程就是“假说一演绎法”基本思路的完整体现。
(二)利用“假说——演绎法”重新演绎教材内容
人教版高中生物必修二第三章第三节在《DNA的复制》一节中,关于DNA的复制方式有半保留复、全保留复制两种争议,在此可以运用假说——演绎法进行研究。
1.观察现象,发现问题
2.提出假说
3.演绎推理
4.设计实验
5.分析结果,得出结论
三、利用“假设—演绎法”破解习题
(一)利用“假说——法”破解遗传题
例如:(2006年高考理综全国卷1)从一个自然果绳种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制,所有果蝇均能正常生活,性状的分离符合遗传的基本定律。现用两个杂交组合:灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇,只做一代杂交试验,每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题,做出相应的推断。
(二)利用“假说——演绎法”破解实验探究题
例如:发现一种叫“熊虫”的动物,能耐受零下271℃的冰冻数小时(这时它的代谢率几乎降至0)。此时,它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。实验证明该动物体液中的海藻糖可以使组织细胞避免因低温而造成的损伤。
为探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有上述保护作用,某生物兴趣小组设计了如下实验,请将其补充完整。
(1)实验材料:
①海藻糖;
②细胞培养液及其他相关材料;
③适量哺乳动物细胞。
(2)操过程:
①取适量哺乳动物细胞,等分成甲、乙两组(以甲组为实验组),向甲组细胞中添加____________________,向乙组细胞中添加________________________________________________。
②___________________________________________________。
③观察并记录两组细胞的生活状况。
(3)预期结果及相应结论:
该实验结果会有____________种可能性,如果实验结果是
__________________________________________________,
则说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用。
解题思路:(1)理清条件:“熊虫”动物能忍受冰冻数小时,此时体内产生海藻糖
(2)明确问题:探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有保护作用
(3)作出假设:假设海藻糖对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用
(4)演绎推理:向甲组添加含海藻糖的细胞培养液,向乙组添加等量普通培养液,均置于零下271度的低温中,如果甲组生长状况比乙组好,则证明海藻糖具有保护普通哺乳动物细胞的特点。
(5)得出结论:①若甲组细胞均生活良好,乙组细胞均(或大部分)死亡,则说明熊虫产生的海藻糖确实能保护组织细胞,使组织细胞避免受到因低温造成的损伤
②若甲、乙两组细胞均(或大部分)死亡,则说明熊虫产生的海藻糖不能保护组织细胞避免受到因低温造成的损伤
三、结 语
假说——演绎法在培养学生的思维能力及探究能力的过程中有着较为重要的作用,而事实上学生思维及探究能力的提高也是新课标着力倡导的一个重要方面,我们比较一般探究的个案,发现过程与假说——演绎的流程高度一致,实际上考产学生探究能力的练习就是对假说演绎的应用。所以,教师在日常教学中注意渗透假说演绎的思想,让学生在潜移默化中掌握探究的步骤,提高其思维及探究的能力,进而提升学生的生物科学素养。
参考文献:
[1]崔鸿,郑晓蕙.新概念生物教学论[M].北京:北京大学出版社,2009.
[2]章江林“假说——演绎法”在高中生物教学中的应用例析[J]考试周刊2015.
[3]雷美华,李国强.“假说——演绎法”在高中生物新课程教学中的应用[J]教学实践2013.
[4]陆慧.谈生物教学中假说演绎法的应用[J]教材教法 2015.