“假说—演绎法”助力高中生物解题的运用分析

摘 要：“假说—演绎法”建立在学生观察与分析的基础上，通过推理，假设问题可能存在的答案，再根据答案进行推理，最后通过实验检验是否正确.如果实验结果与假设答案一致，则假设正确，反之则说明学生的假设错误.“假说—演绎法”的基本思路是学生提出问题、基于问题提出假设、进行推理、实验检验、判断正误、得出答案.通过严谨的解题方法，能够有效提高学生解题效率，使学生在解决生物题目时做到游刃有余.

关键词：假说演绎法；解题；运用探索；高中生物

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2023）21-0137-03

收稿日期：2023-04-25

作者简介：杜成成（1984.7-），女，四川省广安人，本科，中学一级教师，从事高中生物教学研究.

在高中生物学习过程中，学生可能会因为知识储备量不足而产生生物学习上的困难.因此，教师需要将“假说—演绎法”引入到高中生物课堂中，帮助学生提高学习能力，使学生形成正确的解题思维.

1 利用“假说—演绎法”，强化学生的逻辑思维

例题1 现在有一种人工膜制成的袋子，要求学生通过实验检测淀粉和碘是否能够通过该膜.实验室提供实验用具：铁架台、烧杯、一根棉线以及人工膜袋.提供试剂：1%的淀粉溶液、稀碘溶液.

解析 学生在解决这类题型时，需要先仔细审题，明确题目中给出的关键信息.这是一类实验设计生物题型.学生需要根据题目中给出的实验用具，以及试剂设计相应的实验装置图，以便更好地解题，然后根据所学的知识进行分析.题目中要求检验淀粉和碘是否能通过人工膜？根据所学知识，淀粉遇碘会变蓝的特性进行分析.首先，按照“假说—演绎法”，学生假设将碘和淀粉分开放置，将淀粉放入人工膜，将碘溶液放置于烧杯中，假设一：淀粉能够通过人工膜；假设二：碘能通过人工膜；假设三：淀粉和碘都能通过人工膜；假设四，淀粉和碘两个都不能通过人工膜.然后根据实验室给出的试剂以及工具装置实验.如图1所示，将实验装置放置一段时间后，如果人工膜内以及烧杯内液体均不变蓝，则表明假设四成立.如果人工膜袋内液体以及烧杯内液体均变蓝，则假设三成立.如果人工膜袋内液体变蓝，而烧杯内液体不变蓝，则表明假设二成立.如果烧杯内液体变蓝，而人工膜袋内液体不变蓝，则假设一成立.通过使用“假说—演绎法”，能够使高中生物答案题目更全面、更完善，学生的解题效率也进一步提高.

图1 实验装置

2 利用“假说—演绎法”，培养学生的严谨态度

在高中生物教学中，遗传学是教学重要内容之一.孟德尔运用“假说—演绎法”发现了基因的分离定律以及自由组合定律.在高中生物遗传学教学过程中，学生经常遇到基因问题，利用“假说—演绎法”，能够有效提高学生的解题效率.

例题2 已知牛的有角与无角为一对相对性状，分别由常染色体上的等位基因A与a控制.现有一个农场主养殖有一群牛，其中无角基因频率与有角基因频率相等.如果从牛群中随机选出一头无角公牛以及六头有角母牛，让它们进行交配，每头母牛只生产一只小牛，生产的六头小牛中，三头有角，三头五角.如果让学生根据上述内容，能否判断出在有角与无角这对相对性状中哪一个为显性性状.如果不能，请学生设计交配过程，从而得出正确的显性性状结论.

解析 根据“假说—演绎法”的基本思路.首先，学生需要明确所给问题，牛的有角与无角哪一个为显性性状.基于题目给出的材料，提出假说.学生在解决基因型遗传问题时，一般情况下，假设只存在两种情况，所以学生只需要提出两种假设，即无角为显性性状，或者有角为显性性状，然后根据假设进行推理.假设无角为显性性状，则一头无角公牛常染色体的基因型为Aa，有角母牛为aa，两者进行交配，产出的子代有角与无角的概率分别为1/2，所以将一头无角公牛与六头有角母牛进行交配，会产出三头有角小牛与三头无角小牛.假设有角为显性性状，则无角公牛基因型存在一种情况，即aa，有角母牛存在两种基因型情况，即Aa和AA.基因型为AA的母牛的子代都为有角小牛.而AA基因型的母牛产出的子代可能有角也可能无角，概率均为一半.这种情况下还需要考虑配子的随机性以及后代数量，所以可能会出现不同的结果.所以根据推理，不能得出结论，无法确定有角与无角哪一个为显性性状.学生需要根据自己得出的结论，以及推理的过程进行杂交环节的设计.在牛群中选择数量较多的有角公牛与有角母牛进行杂交，缩小可变因素的范围，以便得到正确的答案.如果后代中出现无角小牛，则有角为显性性状，无角为隐性性状；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性性状，有角为隐性性状.通过“假说—演绎法”，能够使学生在面对基因型问题时，做到游刃有余，学生的解题效率也得到进一步提高［1］.

3 利用“假说—演绎法”，锻炼学生的实验能力

在高中生物解题教学过程中，不仅需要重视学生理论问题的解题方法的形成，也需要注重学生实验设计问题解决效率的提高.

例题3 农药残留问题一直受到社会的广泛关注，现在将一块农田作为实验田地，往实验农田中施加农药A，一段时间后，通过测量记录土壤中农药A的含量逐渐下降.请学生设计实验环节，分析农药A含量下降是由于物理分解，还是由于微生物降解或是两者共同作用的结果.

解析 学生需要仔细阅读题目给出的信息，找出关键信息，以便更好地解决生物题目，得出正确生物题目结论.首先，为避免实验的偶然性，学生需要选取不同的土壤，将不同的土壤混合在一起，并等量的将其放置在烧杯中，防止其他因素对实验产生的影响（等量控制，控制变量，防止其他因素对实验产生影响）.然后对不同烧杯进行分组编号.对编号1的烧杯进行灭菌处理，编号2烧杯不作处理.处理完成后再分别向两个烧杯的土壤中施加无菌农药A，施加完成后，马上测量两组烧杯中农药A的平均含量M，然后将两组烧杯放置在温箱中进行培养（同一个温箱，控制变量，防止其他因素对实验结果的干扰），培养一段时间后再进行测量，记录两组烧杯中土壤含有农药A剩余量的平均含量值.根据所得数据进行分析，即可得出结论.如果编号1烧杯中的土壤农药A，六周后的平均含量与六周前的平均含量相等，而且大于编号2烧杯中的土壤农药剩余含量，则表明农药A的分解仅仅是微生物降解的结果.如果编号1烧杯中土壤农药平均含量，六周前的大于六周后，编号2烧杯中的土壤农药含量六周前的大约六周后的，而且编号1烧杯中与编号2烧杯中的土壤农药含量相等，则说明农药的分解是物理分解的结果.如果编号1烧杯与编号2烧杯中土壤农药平均含量均减小，而且烧杯1中的农药剩余含量大于燒杯2中的农药剩余含量，则说明农药A的分解是物理分解和微生物降解共同作用的结果.通过“假说—演绎法”能够使学生生物题目解决效率提高，高中生物答案更全面，有助于学生后期的学习，为学生后面的学习奠定夯实的基础［2］.

4 利用“假说—演绎法”，提高学生的推理能力

假定能使学生对生物学现象有新的理解，进而使他们对生物学现象有明显的兴趣.在教学中，教师要主动引导学生深入地剖析有关的现象，并逐步提出逻辑性的假定，以提高他们的逻辑思维能力.

例题4 有丝分裂中期DNA数与染色体数的比与后期DNA数与染色体数的比分别为_______和_______.

解析 该题考查了有丝分裂过程中染色体数目和DNA分子数的变化规律.有丝分裂中期的细胞，其DNA已经完成了复制.即每条染色体包含两条染色单体，每条染色单体含有1个DNA分子，所以，每条染色体含有2个DNA分子.即DNA分子数和染色体数的比为2∶1.在有丝分裂后期，由于着丝粒一分为二，导致两条染色单体彼此分离变成了两条染色体，结果染色体数目暂时加倍，但DNA分子数没变，故DNA分子数与染色体数的比为1∶1.DNA分子复制方式的提出与证实也是采用假说—演绎法［3］.

5 利用“假说—演绎法”，发展学生的總结能力

实验的结果可以很好地证明现象的结论，并且必须经过实验的检验，才能得出所有假定推理的合理法则和理论.因此，在教学过程中，教师要主动引导学生对实验设计、操作过程和最后的结论进行深入的研究，让学生更好地了解其形成过程，并体会其与实验的一致性，从而让他们体会到“假说—演绎”的魅力.这样，学生就能从假定中推断出一个合理的结论，并进行验证.

例题5 控制眼睛颜色的基因在X染色体上，它的基因是A、a它的控制翅膀长度的基因在常染色体上面，基因是B、b.两个果蝇都变现为红色眼睛较长翅膀，他们的后代的表现见表1，那么亲本的基因型为_______.

解析 首先，这个问题的目的是看学生是否掌握了外在表现，特别是推断出他们内在基因的变化.然后找到对应的方法，具体方法有两种，一种是用填空法考查基因的遗传：看不见的隐性基因为纯合体；显性表达可以是纯合体或杂合体，即至少一个基因是显性的，而另一个基因是从其后代的实现形式推断出来的.另一种是比例分析：通过观察其后代表现形式的分布来推断：一对不同的表现形式的亲代自交，后代的两个不同的性状比例为3∶1，则亲本一定是杂合体；二对相对性状自交，后代之比为9∶3∶3∶1，则亲本一定是双杂合体.例如这道题中的翅膀长度的基因，它的比例是3∶1，那么它一定是杂合体.在做题的过程中，要总结两种方法，深入了解，了解内在原因，做透彻.无法记住分配比例，不仅成本高，而且效果不佳.做题过程中，要将两种方法进行总结，深入地理解，将其内在的原因弄明白，搞透彻.不能死记硬背其分布比率，这样的方法不仅耗费精力，效果也不明显.“假说—演绎法”的目的不仅在于判断真假，更在于形成科学的结论.

参考文献：

［1］ 杨东波，罗会棱.假说—演绎法在生物解题中的应用［J］.中学生数理化（教与学）， 2011（5）：85.

［2］ 陈卫东.“假设演绎法”在生物解题中的运用［J］.中学生物教学，2013（12）：54-56.

［3］ 林庆娟，杨军.假说—演绎法在高中生物教学中的应用［J］

.中学教学参考，2019（35）：86-87.

［责任编辑：季春阳］