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《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》必修二模塊的課程設(shè)計(jì)思路中明確指出“領(lǐng)悟假說演繹等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用”，突出了假說演繹、類比推理等科學(xué)方法的重要性。本模塊主要通過孟德爾遺傳定律、基因在染色體上等定律和理論的發(fā)現(xiàn)過程來體現(xiàn)了上述科學(xué)方法，但是在教學(xué)中，教師對(duì)兩種科學(xué)方法的傳授和學(xué)生對(duì)其的理解應(yīng)用都顯得略有困難，下面是我對(duì)這一問題的一些處理方法，與大家商榷。

一、對(duì)幾個(gè)基本概念的理解

1、假說：假設(shè)的意思，指科學(xué)研究上對(duì)客觀事物的假定的說明，假說要根據(jù)事實(shí)提出，經(jīng)過實(shí)踐證明是正確的，就成為理論。恩格斯曾經(jīng)說過，只要自然科學(xué)在思維著，它的發(fā)展形式就是假說，充分說明假說在自然科學(xué)發(fā)展中的作用。

2、演繹：有發(fā)揮的意思，如演說、演繹，一種推理的方法，是由一般原理推出關(guān)于特殊情況下的結(jié)論，跟“歸納”相對(duì)。

3、歸納：一種推理的方法，由一系列具體的事實(shí)概括出一般原理，跟“演繹”相對(duì)。

4、類比：一種推理的方法，根據(jù)兩種事物在某些特征上的相似，做出他們?cè)谄渌�特征上也可能相似的結(jié)論。類比推理是一種或然性的推理，其結(jié)論是否正確還有待實(shí)踐證明。

5、推理：邏輯學(xué)指思維的基本形式之一，由一個(gè)或幾個(gè)已知的判斷（前提）推出新判斷的（結(jié)論）過程，有直接推理和間接推理。

6、假說演繹法：在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出問題以后，通過推理和想像提出解釋問題的假說，根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理，再通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)論。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符，就證明假說是正確的，反之，則說明假說是錯(cuò)誤的。這是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科學(xué)方法。

7、類比推理法：是根據(jù)兩個(gè)或兩類對(duì)象在某些屬性上相同，推斷出它們?cè)诹硗獾膶傩陨希ㄟ@一屬性已為類比的一個(gè)對(duì)象所具有，而在另一個(gè)類比的對(duì)象那里尚未發(fā)現(xiàn)）也相同的一種推理。類比推理的結(jié)構(gòu)可表示如下： Ａ有屬性a、b、c、d ，Ｂ有屬性a、b、c ，推出結(jié)論Ｂ有屬性d 。例如科學(xué)家在研究光的性質(zhì)時(shí)，曾將光與聲進(jìn)行類比。聲有直線傳播、反射和折射等現(xiàn)象，其原因在于它有波動(dòng)性。后來發(fā)現(xiàn)光也有直線傳播、反射和折射等現(xiàn)象，因此推測(cè)光也可能有波動(dòng)性。

二、例說假說演繹法的一般流程

上午第一節(jié)課的上課鈴響了，小王蓬頭垢面，匆匆忙忙的闖進(jìn)教室（發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象），老師猜想，小王今天早晨起床完了，沒有來得及吃早飯（做出假設(shè)），如果真是這樣的話，小王在臨近中午的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)饑餓、注意力不集中等低血糖癥狀（演繹推理）。果然，小王在上午第四節(jié)課的時(shí)候坐立不安，經(jīng)詢問得知，小王確實(shí)因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系沒有來得及吃早飯（驗(yàn)證假設(shè)，得出結(jié)論），當(dāng)然我們的假設(shè)也可能不正確，如小王是因?yàn)閷W(xué)校停水沒來得及洗刷造成的，也就是說假說演繹的正確與否是要經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的。

三、遺傳定律發(fā)現(xiàn)過程中的假說演繹法

1、雜交實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題

孟德爾用純種高莖豌豆和純種矮莖豌豆作親本雜交，結(jié)果雜交后的子一代總是高莖的，將子一代自交后，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了3高：1矮的性狀分離比。對(duì)其它對(duì)的相對(duì)性狀也作了以上實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)共性，即子一代都是顯性性狀，子二代出現(xiàn)性狀分離，并且顯性性狀和隱性性狀的數(shù)目比例大致為3：1。

2、提出假說，解釋現(xiàn)象

孟德爾做了深入的思考，提出了遺傳因子相互分離的假設(shè)。即：生物的性狀是有遺傳因子決定的；體細(xì)胞中遺傳因子是成對(duì)存在的，一個(gè)來自父方，一個(gè)來自母方；在子一代中一個(gè)遺傳因子能夠掩蓋另一個(gè)遺傳因子的作用；生物體在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子中，因此配子中只含有每對(duì)遺傳因子中的一個(gè)；受精時(shí)，雌雄配子是隨機(jī)結(jié)合的。

3、演繹推理，深入探索

依據(jù)上面的假說，子一代的體細(xì)胞中含有兩個(gè)不同的遺傳因子，它們應(yīng)當(dāng)各自對(duì)立、互不混雜。子一代可以產(chǎn)生兩種不同類型的配子（雌雄均如此），分別含有顯性遺傳因子和隱性遺傳因子，并且數(shù)目相等。當(dāng)雌雄配子隨機(jī)結(jié)合發(fā)生受精作用時(shí)，子二代會(huì)出現(xiàn)三種不同類型的遺傳因子組成，比例為1：2：1，其中含有顯性遺傳因子的表現(xiàn)為顯性性狀，不含顯性遺傳因子的表現(xiàn)為隱性性狀，這樣，子二代就出現(xiàn)了3：1的性狀分離比。

4、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)

孟德爾的假說和演繹合理的解釋了他做的豌豆一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)，但是，作為一種正確的假說，僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不夠的，還應(yīng)該預(yù)測(cè)到另一些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。根據(jù)其假說和推理，如果子一代是雜合子，就可以產(chǎn)生兩種不同類型的配子，比例為1：1，如果用只能產(chǎn)生一種配子的隱性個(gè)體與子一代進(jìn)行雜交，預(yù)期雜交后代會(huì)出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型，且比例是1：1，孟德爾在預(yù)測(cè)了如上實(shí)驗(yàn)（測(cè)交）的結(jié)果后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)結(jié)果與其預(yù)期的結(jié)果相符，從而驗(yàn)證了其假說的正確性。

5、歸納綜合，總結(jié)規(guī)律

在反復(fù)進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)后，確定了孟德爾假說的正確性，后人總結(jié)歸納其假說，得出了孟德爾第一定律──基因的分離定律。

四、類比推理一例──基因在染色體上

1、認(rèn)真觀察，發(fā)現(xiàn)事物的共性

美國科學(xué)家薩頓觀察精子和卵細(xì)胞的形成過程時(shí)發(fā)現(xiàn)，孟德爾所說的遺傳因子（基因）的分離過程和細(xì)胞中同源染色體的分離過程非常相似，即基因的行為和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系：

基因行為

染色體行為

基因在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性

染色體在配子形成和受精過程中,具有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)

在體細(xì)胞中基因成對(duì)存在

在體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在

在配子中成對(duì)的基因只有一個(gè)

在配子中成對(duì)的染色體只有一條

體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來自父方,一個(gè)來自母方

體細(xì)胞中成對(duì)的染色體一個(gè)來自父方,一個(gè)來自母方

非等位基因在形成配子時(shí)自由組合

非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期自由組合

2、深入思考，依據(jù)共性作推理

薩頓根據(jù)發(fā)現(xiàn)的以上現(xiàn)象，將孟德爾遺傳定律形成配子過程中基因的行為變化與減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化做了深入類比分析，對(duì)它們之間的內(nèi)在聯(lián)系做出推論，即基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，也就是說，基因就在染色體上。

3、實(shí)踐檢驗(yàn)，團(tuán)結(jié)合作出真知

類比、假說、推理后得到的結(jié)論并不具備邏輯上的必然性，不管它有多么的合情合理，在沒有實(shí)踐的檢驗(yàn)之前，還都僅僅是假說，不能作為定律來使用，科學(xué)家們不斷的探索努力，終于在1909年，摩爾根通過果蠅紅眼與白眼這一對(duì)相對(duì)性狀的實(shí)驗(yàn)，將一個(gè)特定的基因和一條特定的染色體──X染色體聯(lián)系起來，從而用實(shí)驗(yàn)證明了基因確實(shí)在染色體上。

五、科學(xué)方法給我們的啟示

現(xiàn)代遺傳學(xué)把遺傳因子稱為基因，把位于一對(duì)同源染色體上控制著相對(duì)性狀的基因稱為等位基因，控制顯性性狀的基因稱為顯性基因，控制隱性性狀的基因稱為隱性基因。我們應(yīng)當(dāng)深刻體會(huì)，當(dāng)時(shí)人們還沒有認(rèn)識(shí)到配子形成過程和受精過程中染色體的行為變化，不知道基因位于染色體上，也并不清楚遺傳因子是什么，孟德爾提出的假說是超越時(shí)代的一種非凡的設(shè)想，是有很大的積極意義的，這也是他取得成功的重要原因之一。

在孟德爾所處的時(shí)代，生物學(xué)所采用的常規(guī)研究方法有兩種：其一是先進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)，再分析結(jié)果，然后提出假說，這種方法被稱為歸納法；另一種是先提出假說，然后用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)或否證，這種方法被稱為演繹法。孟德爾在假說演繹的科學(xué)方法的指導(dǎo)下，針對(duì)已有的事實(shí)，發(fā)現(xiàn)問題，提出假說，更重要的是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說，并在不同植物的雜交實(shí)驗(yàn)中分別驗(yàn)證了假說的正確性，從而使其假說變成普遍的規(guī)律。這一科學(xué)方法的深入應(yīng)用，為進(jìn)一步研究更復(fù)雜的遺傳現(xiàn)象提供了有力的依據(jù)和手段，其價(jià)值并不亞于遺傳規(guī)律本身，它對(duì)后人的科學(xué)研究具有非常重要的指導(dǎo)意義。

無論是孟德爾、薩頓還是其他科學(xué)家，他們對(duì)科學(xué)的執(zhí)著熱愛，對(duì)生產(chǎn)生活的密切觀察、深入思考等精神是很值得我們學(xué)習(xí)的，尤為重要的是，他們不僅僅有一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，而且敢于依據(jù)事實(shí)，大膽假說、推理，敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)，這在科學(xué)研究和發(fā)展中及其重要的。在教學(xué)中，我們不僅僅要讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的一般流程，還應(yīng)當(dāng)激發(fā)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行大膽探究，用所學(xué)知識(shí)去開辟一片新的天地。