例谈“假说—演绎法”在高中生物教学中的应用

徐成会

摘 要：“假说—演绎法”是人们认识事物、探究规律的重要科学方法之一。“假说—演绎法”在高中生物课堂中的实施，以观察为基础，以演绎为核心，以实验为重点，引导学生积极探究、自主思考、掌握方法，拓展学生的热情和思维空间。

关键词：高中生物 假说—演绎法 逻辑推理能力

《高中生物新课程标准》明确强调：对学生探究能力、创新能力的发展，要求学生掌握基本的探索方法和技巧，以便为将来的学习和工作奠定基础。“假说—演绎法”是高中生物学习的最基本方法，学生要结合原有认识建立假说，通过层层推进、逻辑演绎、实验操作来验证假说的正确性，从而获取新知，提升能力。

一、“假说—演绎法”的概念和逻辑关系

“假说—演绎法”是指通过对事物的观察与分析，提出问题，并据此进行猜想、推理而得出解释问题的一种或几种假说，以假说为出发点进行演绎推理、设置实验、推理验证，得出与实验事实相符的假说或者推翻某种假说，最终获取真理。

“假说—演绎法”又被称为演绎推理，是科学研究的常用方法之一，是形成和构造科学理论的重要思维方法。该方法具有“预期结论，推理验证”的特点，在问题提出后，根据自身的认知特点和生活经验来尝试解决问题。在推理中提出假说，并对其中的理论或规律进行预测，学生围绕假说进行分析、推理和讨论，设置一系列的实验进行验证，在不断的检验和修正中，构成相关的理论。可见，“假说—演绎法”是培养学生逻辑推理能力的优秀载体，对学生逻辑思维、创新能力等方面的发展起到了积极的作用，图1为“假说—演绎法”中的逻辑关系。

二、“假说—演绎法”的教学实施策略

1.观察是基础，提出问题激发思维意识

观察是开启学生思维模式的钥匙，是对个别、特殊、具体事物进行演绎归纳的前提。学生在观察的过程中，教师要引导学生对事物的细节进行细致观察，找出事物之间的联系，推进学生由感性认识向理性思考的过渡，调动学生的原有认知、情感和经验，对事物进行积极地分析，找出其中的核心，让学生全身心地投入到建立假说的模式中去。

例如，在学习“孟德尔豌豆杂交实验”时，教师要积极引导学生对“纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆做亲本杂交”这一实验进行细致的观察。

观察现象：纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆的亲本杂交实验中，子一代都是高茎，子二代高茎与矮茎之比为3∶1，其他六种相对性状也具有这样的现象。

学生运用数学统计法对其中的现象进行了分析，发现这些现象用“遗传学”是无法解释的。学生遇到了思维障碍，但又不愿意放弃对现象解释的思考，这就自然会在头脑中形成问题。

提出问题：子一代为什么都是高茎？子二代为什么不是？什么原因导致遗传性状在后代中按照一定比例分离？

通过对实验的观察和问题的提出，学生能够积极地进行讨论、分析、推理，这不仅调动了学生原有生物知识的储备，还让学生学会了利用数学方法对现象进行归纳和整理，并从中发现问题，把课堂讨论、研究的中心问题凸显出来，为学生的进一步推理奠定基础。

2.演绎是核心，建立假说运用思维推理

演绎是对现象的分析推理，是学生进行理性思考后对事物的一个初步认识。在推理演绎的过程中，教师不能只对整个过程进行单方面的灌输、讲授，而要留给学生一定的思考空间，让学生自主地发挥其潜能，把原有知识和提出的问题进行融合，在相互质疑、讨论和交流中，提出带有逻辑性的假说，使学生体会到探索的乐趣，促使学生更积极地进行实验和规律验证。

例如，学生对上述问题进行分析时，得出以下结论：根据子二代中出现的矮茎豌豆，推导出矮茎并没有消失，而是在F1代中带有了隐性，在F2代中被显示出来；根据对比，推导出高茎为显性性状；根据显性性状受显性因子控制，其出现时应该是成对存在的。在逻辑推理后，学生可以得出相关假说：遗传因子中存在一定的相对关系，决定生物的相对性状；遗传因子成对出现在体细胞中；形成配子时，成对的遗传因子分离，并进入不同的配子中，雌雄配子随机受精。

假说使学生对知识有了一定的认知，学生在对生物知识感兴趣的基础上，能够主动地进行深层分析，从几个方面进行验证、设计实验、寻求证据来进行论证，为实验奠定了一定的基础。

3.实验是重点，尊重事实推进思维总结

实验在自然学科的学习中具有极强的说服力，所有的“假说—演绎”都要靠实验进行验证，才能得出正确的理论和规律。教师要引导学生对实验的设计、操作和结论进行分析，让学生深切地体会知识的存在和形成的过程，从事实上验证假说，真正感受实验结果与预期结果的一致性，深刻体会“假说—演绎法”的力量与魅力。

例如，在假说之后，教师可以设计测交实验来进行检验，如要直接验证孟德尔的假说，只能通过显微镜观察法来确定遗传因子的存在和传递方式，这显然是不可取的。可以从“假说”出发，演绎出一个必然的结果来进行实验验证：假设F1代为杂合体，必然会产生两种数量相等的配子。结合这一假说，孟德尔设计出了测交方法。

实验操作：将F1代中的杂合子与隐性纯合子杂交，对其后代中的高茎豌豆、矮茎豌豆进行测评，预测比例为1∶1。

学生对后代出现的高茎豌豆、矮茎豌豆进行实验，得出结论后发现实验结论与预期的比例1∶1是完全相符的，这说明成对的遗传因子在体细胞中是成对存在的，且互相不融合，在形成配子时发生分离，把高茎特征、隐性特征遗传给自己的后代，这就是著名的分离定律。实验不仅证明了假说的正确性，还让学生掌握了正确的逻辑推理方法，让学生深刻领悟了其中的思想，这对学生逻辑推理能力的发展具有积极作用。

三、“假说—演绎法”课堂实施后的反思

1.充足的时间和空间，发挥学生的想象

“假说—演绎法”需要学生具有极强的逻辑推理能力，整个过程要以学生为主体，保证学生的思维始终处于活跃的状态，教师应给予学生足够的时间和空间，让学生在细致地分析、推理、演绎、归纳中，不断地提出问题、解决问题，使学生的逻辑思维得到修复和完善，达到提升学生思维能力的目的。

2.科学的演绎与推理，挖掘学生的思维

“假说—演绎法”不能被简单地认为是一种想象，它不是任意地主观臆断。教师要引导学生科学、合理地进行推理，运用一定的方法，形成严密的逻辑，以问题的形成来引发学生思考，引导学生从实际情况出发进行分析、判断，促进学生以自身的逻辑进行演绎推理，而不是被动地分析、思考和接受，倡导学生自主交流、讨论和探究，不仅要让学生知其然，还要让他们知其所以然。

总之，“假说—演绎法”在生物教学中的应用，使学生从某一现象出发，不断融合原有的认知、经验和情感，通过层层的演绎推理来解释现象，一定假说的建立为新理论、新规律的探究提供了新思路，最终实现对新知识的掌握和领悟，全面提升学生的逻辑推理能力。

参考文献

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[2]沈卓义.高中生物学中的演绎推理例证[J].生物学通报，2012（7）.

[3]晨旭.突出逻辑推理 加强应用能力考查——2014年全国高考数学试题评析[J].中国考试，2014（10）.