云南省嵩明县第一中学 胡清菊
【摘 要】在高中生物必修模块的学习中，很多的生物科 学史完整或部分应用了假说演绎法，在新的高考考察生物学科 核心素养的背景下，对科学史的学习能更好的体现生物学科核 心素养的科学探究、理性思维、社会责任和生命观念。
【关键词】假说演绎法；生物学科核心素养
假说演绎法（Hypothetico-deductive-method）又称为假说演绎推理，是指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，则说明假说是错误的。在新的高考考察生物学科核心素养的 背景下，对科学史的学习能更好的体现生物学科核心素养的科学探 究、理性思维、社会责任和生命观念。核心素养的提出就是我国素 质教育的另一个新台阶，这对传统教学模式下的教学方法和教师的 教学能力提出了新的要求，这就要求我们教师能够转变教学观念， 调整教学策略，改变教学行为，以学生为中心，尊重学生的独立性 和自主性，给予学生自主讨论解决问题的机会。所以，对高中生物 科学史的教学，能有效应用假说演绎法可以提高课堂的有效性，增 加师生的交流和互动，培养学生的理性思维和科学学探究，现在就 对运用假说演绎法对科学史的教学做简单示例。
一、孟德尔对遗传规律的探究史——认识假说演绎法的 基本步骤
1、科学实验发现事实
孟德尔以豌豆为实验材料进行了一对及两对相对性状的杂交实验，基本程序是：以具有相对性状的亲本（P）杂交得 F1→让 F1 自交得F2→对F2 的性状表现进行统计分析→得出性状分离比为3： 1（一对）或 9：3：3：1（两对）。
2、推理想像提出假说
如何解释“F1 表现一种性状，F2 性状分离且呈现一定分离比” 呢？孟德尔通过推理想像，提出如下假说：
（1）生物的性状由遗传因子决定。
（2）体细胞中遗传因子成对存在：纯合体的遗传因子组成相同，杂合体的组成不同。
（3）生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，每个配子中只含有成对遗传因子 中的一个。对 F1 而言，一对相对性状时，形成 2 种等量且不同的 配子；两对时，形成 4 种等量且不同的配子。
（4）受精时，雌雄配子随机结合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一对相对性状时，F2 有 4 种组合、2 种表现型、比例为 3：1；两对时，F2 有 16 种组合、4 种表现型、比例为 9：3：3：1。
3、演绎推理得出推论
上述假说是否符合实际，其核心在于“F1 产生的配子类型及比例”。根据假说，隐性亲本只产生一种配子，不影响后代的表现型，如果让 F1 与隐性亲本杂交（即测交），所得后代表现型及其比 例只与 F1 产生的配子有关，即一对相对性状时，后代表现型应为 2 种、比例为 1：1；两对时，F2 表现型为 4 种、比例为 1：1：1： 1。
4、实验检测揭示规律
根据上述推论，孟德尔进行了一对及两对相对性状的测交实验，所得后代的表现型及其比例与预期相符，证明了假说的正确性，发现了分离定律和自由组合定律。
二、生物膜的探究历程（部分运用假说演绎法）
1、提出假说
欧文顿（E.Overton）：1895 年他曾用 500 多种化学物质对植物 细胞的通透性进行地上万次的试验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出了膜由脂质组成的假说。
2、提出问题：
如何把细胞膜提取出来？怎么鉴定细胞膜的成分？
3、实验验证，模型构建
科学家选用哺乳动物成熟的红细胞吸水涨破，内容物流出，再通过离心分离，得到了较为纯净的细胞膜。科学家用丙酮提取出了细胞膜中的脂质，并在空气和水界面上铺展成一薄层，发现磷脂分 子层的面积恰是细胞膜表面积的两倍，科学家对磷脂分子的特性进 行了研究，发现磷脂分子的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，基 于以上生物学事实，运用模型构建的方法，构建出了生物膜的基本支架：磷脂双分子层。科学家用人工合成的磷脂双分子层模拟细胞 膜进行物质的跨膜运输实验，发现许多能透过细胞膜的物质却不能 够通过磷脂双分子层，这又引发了科学家的思考：细胞膜上除了脂 质，还有其他物质吗？科学家又进行了很长时间的探索，发现用蛋 白酶处理细胞膜后，其结构被破坏，由此指出膜上还有蛋白质。罗伯特森（J. D. Robertson）：1959 年他在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，结合其他科学家的工作，提出了生物膜结构 的“单位膜”模型。但这一模型将细胞膜描述为统一的静态结构，不 能解释很多的生命现象，科学家又通过人鼠细胞的融合实验，证明了细胞膜是可以流动的，桑格（S. J. Singer ）和尼克森：在“单位 膜”模型的基础上提出“流动镶嵌模型”，强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性，为多数人所接受。
在生物膜的探究历程中，应用了假说演绎法中的提出假说，实验验证等步骤，不断通过假说、验证、修改、再假说，再验证，不断修正和改进，一步步地接近事实，这正是我们要学习的科学探究精神，对实验方法的设计，严谨的科学探究思维，锲而不舍得探究精神，正是我们在生物学科核心素养要求下的科学探究、理性思维 和生命观念的最好体现。
此外。在必修一模块《分子与细胞》中，酶的探究历程，光合 作用的探究历程、细胞呼吸方式的探究都可以按照假说演绎法的思路进行教学设计，这样既避免了单纯枯燥的历史事实的学习，又注重了生物学科理念的培养。对每一个科学史的学习都渗透科学探究 的理念，注重学生理性思维的培养。这样可以在日常的教学中既把 枯燥的基本知识讲透，有激发学生的学习兴趣，最关键的是对学生
思维习惯的培养，以适应高考对学生科学素养的考察。
【参考文献】
[1]朱丽红.浅谈生物学教师的核心素养.
[2].假说演绎法应用举例.
[3]对生物膜实验探究活动《生物学教学》2014 年 02 期.
论文作者:胡清菊
论文发表刊物:《创新人才教育》2017年第3期
论文发表时间:2017/8/14
标签：假说论文; 细胞膜论文; 演绎法论文; 性状论文; 表现型论文; 生物论文; 孟德尔论文; 《创新人才教育》2017年第3期论文;