假说演绎,提升生物概念教学有效性
2020-12-05蔡新梅江苏海安市实验中学
蔡新梅 (江苏海安市实验中学)
假说演绎研究法是高中新课程标准中一种重要的研究方法,该方法适用于现代科学研究的过程,符合学生理解高中生物概念的认知过程。因此将假说演绎法应用于高中生物教学,会促进学生对所学知识的掌握,增强学生的实验动手能力,提升学生的生物概念理解能力。
一、链接已知,建构推理起点
新课标教育理念下,教师重视课前的知识引导,通过新知识与已知理论知识的联系,构建起推理新知识的起点,引导学生探究其现象的本质,从而为问题的提出和概念的理解打好基础。
例如,在教学“遗传因子的发现”一课时,教师可以领学生去种植豌豆的农场,让学生亲自观察豌豆植株的高矮、叶片的形状、花瓣的色彩等,并鼓励学生向农民伯伯请教豌豆的栽培技术和培育条件,让学生记录,也可以有代表性地采几株作为标本,以供学生观察。在课堂上让学生再次观察豌豆标本,辨别豌豆的果实形状、颜色及豆荚的形状和颜色有什么异同。经过学生的观察后,教师可以提出几个疑问供学生探讨:为什么有的株高大、有的株矮小呢?有些开紫花、有的开白花呢?这其中有什么关系呢?此时学生还处于遗传学学习的初级阶段,但通过学生亲自观察和教师引导,学生够将问题建立为假说:豌豆花的颜色、植株的高低和遗传有关。
将新知识与已学过的知识链接起来,确立了推理的起点,知识体系的形成是不断链接加之推理的过程。教师要精心打造“链接”的课堂,使学生在知识的积累中成长,在探索中获得思维的升华。
二、分析材料,进行推理演绎
通过观察与教师的引导,学生对问题已有了一定的认识,接下来教师要充分激发学生对生物知识的渴求,让学生细致分析问题的根源,促使学生展开逻辑推理演绎过程。
例如,在“分子与细胞”一课中,教师通过引导学生建立假说:原生质层是不是相当于一层半透膜呢?教师提问学生:“如果原生质层是半透膜,将该细胞放在高浓度的环境中,细胞会不会变小呢?也就是说,会不会发生失水呢?”此时学生会结合原有知识:水,总是从低浓度溶液到高浓度溶液。学生进行推理过后,会对教师提出的问题做出肯定的回答:细胞会变小,会发生失水。然而细胞壁的结构相对固定,细胞失水时,细胞壁发生的形变较小。那么会发生什么现象呢?学生就会理解:细胞壁会和细胞膜发生分离,出现“质壁分离”。
学生的演绎推理过程,是根据自己对问题材料的理性分析与逻辑思考,从而建立假说进行知识推理演绎,在演绎推理过程中需要学生发挥自己的想象力和逻辑思维,全面地调动知识,进行较为全面的演绎推理。
三、实验验证,形成最终结论
实践是检验真理的唯一标准,假说演绎之所以能在高中生物的课堂中成功应用,是因为其可以通过动手实验来验证假说,在验证成功时,才能得出最终的结论。
例如,在学习“生长素的发现”这一新知识时,教师引导学生在建立假说后设计实验进行验证,让学生进行以下实验:受单侧光照时,植物的生长情况;相同单侧光照射一株切除尖端的植物和未切除尖端的植物;相同的单侧光照射用锡纸包住胚芽鞘尖端的植物和用锡纸包住胚芽鞘尖端下部的植物。这三个实验的难度不大,学生可以通过现有的资源开展实验,从而得出:单侧光作用下背光侧比向光侧长得快;向光性与胚芽鞘尖端有关;感光部位在胚芽鞘尖端。最后利用两株发生弯曲植物,一株在弯曲的尖端用刀划开,另一株曲的尖端下部用刀划开,以此探究:弯曲生长部位在胚芽鞘尖端以下。又如将发生质壁分离的细胞放入到清水中,通过显微镜观察细胞的形状,此时细胞会发生质壁分离复原,从而逆向的验证假说:细胞膜是半透膜,其有选择通透性。
假说演绎以实验为载体,需要通过学生动手实验验证,可以说这是假说演绎至关重要的一步,动手实验能够使学生对自己假说的价值和演绎推理的正确性做出客观的判定。
采用假说演绎法这种教学模式,促进了学生对生物概念的掌握与理解,培养学生假说演绎思维,达成了预期的教学效果,对学生高中生物的学习起到了促进作用。