假说演绎法和类比推理法的比较研究
浅析生物科学研究的一般流程
山东省青岛市平度第一中学隋守世
《普通高中生物课程标准》必修二模块的课程设计思路中明确指出“领悟假说演绎等科学方法及其在科学研究中的应用”，突出了假说演绎、类比推理等科学方法的重要性。本模块主要通过孟德尔遗传定律、基因在染色体上等定律和理论的发现过程来体现了上述科学方法，但是在教学中，教师对两种科学方法的传授和学生对其的理解应用都显得略有困难，下面是我对这一问题的一些处理方法，与大家商榷。
一、对几个基本概念的理解
1、假说：假设的意思，指科学研究上对客观事物的假定的说明，假说要根据事实提出，经过实践证明是正确的，就成为理论。恩格斯曾经说过，只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说，充分说明假说在自然科学发展中的作用。
2、演绎：有发挥的意思，如演说、演绎，一种推理的方法，是由一般原理推出关于特殊情况下的结论，跟“归纳”相对。
3、归纳：一种推理的方法，由一系列具体的事实概括出一般原理，跟“演绎”相对。
4、类比：一种推理的方法，根据两种事物在某些特征上的相似，做出他们在其他特征上也可能相似的结论。类比推理是一种或然性的推理，其结论是否正确还有待实践证明。
5、推理：逻辑学指思维的基本形式之一，由一个或几个已知的判断（前提）推出新判断的（结论）过程，有直接推理和间接推理。
6、假说演绎法：在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想像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。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。
7、类比推理法：是根据两个或两类对象在某些属性上相同，推断出它们在另外的属性上（这一属性已为类比的一个对象所具有，而在另一个类比的对象那里尚未发现）也相同的一种推理。类比推理的结构可表示如下：Ａ有属性a、b、c、d ，Ｂ有属性a、b、c ，推出结论Ｂ有属性d 。例如科学家在研究光的性质时，曾将光与声进行类比。声有直线传播、反射和折射等现象，其原因在于它有波动性。后来发现光也有直线传播、反射和折射等现象，因此推测光也可能有波动性。
二、例说假说演绎法的一般流程
上午第一节课的上课铃响了，小王蓬头垢面，匆匆忙忙的闯进教室（发现现象），老师猜想，小王今天早晨起床完了，没有来得及吃早饭（做出假设），如果真是这样的话，小王在临近中午的时候会出现饥饿、注意力不集中等低血糖症状（演绎推理）。果然，小王在上午第四节课的时候坐立不安，经询问得知，小王确实因为时间关系没有来得及吃早饭（验证假设，得出结论），当然我们的假设也可能不正确，如小王是因为学校停水没来得及洗刷造成的，也就是说假说演绎的正确与否是要经过实践检验的。
三、遗传定律发现过程中的假说演绎法
1、杂交实验，发现问题
孟德尔用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本杂交，结果杂交后的子一代总是高茎的，将子一代自交后，经统计，发现出现了3高：1矮的性状分离比。对其它对的相对性状也作了以上实验，发现这是一个共性，即子一代都是显性性状，子二代出现性状分离，并且显性性状和隐性性状的数目比例大致为3：1。
2、提出假说，解释现象
孟德尔做了深入的思考，提出了遗传因子相互分离的假设。即：生物的性状是有遗传因子决定的；体细胞中遗传因子是成对存在的，一个来自父方，一个来自母方；在子一代中一个遗传因子能够掩盖另一个遗传因子的作用；生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，因此配子中只含有每对遗传因子中的一个；受精时，雌雄配子是随机结合的。
3、演绎推理，深入探索
依据上面的假说，子一代的体细胞中含有两个不同的遗传因子，它们应当各自对立、互不混杂。子一代可以产生两种不同类型的配子（雌雄均如此），分别含有显性遗传因子和隐性遗传因子，并且数目相等。当雌雄配子随机结合发生受精作用时，子二代会出现三种不同类型的遗传因子组成，比例为1：2：1，其中含有显性遗传因子的表现为显性性状，不含显性遗传因子的表现为隐性性状，这样，子二代就出现了3：1的性状分离比。
4、设计实验，验证假设
孟德尔的假说和演绎合理的解释了他做的豌豆一对相对性状的杂交实验，但是，作为一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该预测到另一些实验的结果。根据其假说和推理，如果子一代是杂合子，就可以产生两种不同类型的配子，比例为1：1，如果用只能产生一种配子的隐性个体与子一代进行杂交，预期杂交后代会出现两种表现型，且比例是1：1，孟德尔在预测了如上实验（测交）的结果后，设计实验方案进行了多次实验，发现结果与其预期的结果相符，从而验证了其假说的正确性。
5、归纳综合，总结规律
在反复进行了相关的实验后，确定了孟德尔假说的正确性，后人总结归纳其假说，得出了孟德尔第一定律──基因的分离定律。
四、类比推理一例──基因在染色体上
1、认真观察，发现事物的共性
美国科学家萨顿观察精子和卵细胞的形成过程时发现，孟德尔所说的遗传因子（基因）的分离过程和细胞中同源染色体的分离过程非常相似，即基因的行为和染色体的行为存在着明显的平行关系：
基因行为
染色体行为
基因在杂交过程中保持完整性和独立性
染色体在配子形成和受精过程中,具有相对稳定的形态结构
在体细胞中基因成对存在
在体细胞中染色体成对存在
在配子中成对的基因只有一个
在配子中成对的染色体只有一条
体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方
体细胞中成对的染色体一个来自父方,一个来自母方
非等位基因在形成配子时自由组合
非同源染色体在减数第一次分裂后期自由组合
2、深入思考，依据共性作推理
萨顿根据发现的以上现象，将孟德尔遗传定律形成配子过程中基因的行为变化与减数分裂过程中染色体的行为变化做了深入类比分析，对它们之间的内在联系做出推论，即基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，也就是说，基因就在染色体上。
3、实践检验，团结合作出真知
类比、假说、推理后得到的结论并不具备逻辑上的必然性，不管它有多么的合情合理，在没有实践的检验之前，还都仅仅是假说，不能作为定律来使用，科学家们不断的探索努力，终于在1909年，摩尔根通过果蝇红眼与白眼这一对相对性状的实验，将一个特定的基因和一条特定的染色体──X染色体联系起来，从而用实验证明了基因确实在染色体上。
五、科学方法给我们的启示
现代遗传学把遗传因子称为基因，把位于一对同源染色体上控制着相对性状的基因称为等位基因，控制显性性状的基因称为显性基因，控制隐性性状的基因称为隐性基因。我们应当深刻体会，当时人们还没有认识到配子形成过程和受精过程中染色体的行为变化，不知道基因位于染色体上，也并不清楚遗传因子是什么，孟德尔提出的假说是超越时代的一种非凡的设想，是有很大的积极意义的，这也是他取得成功的重要原因之一。
在孟德尔所处的时代，生物学所采用的常规研究方法有两种：其一是先进行观察和实验，再分析结果，然后提出假说，这种方法被称为归纳法；另一种是先提出假说，然后用实验来证实或否证，这种方法被称为演绎法。孟德尔在假说演绎的科学方法的指导下，针对已有的事实，发现问题，提出假说，更重要的是设计实验验证假说，并在不同植物的杂交实验中分别验证了假说的正确性，从而使其假说变成普遍的规律。这一科学方法的深入应用，为进一步研究更复杂的遗传现象提供了有力的依据和手段，其价值并不亚于遗传规律本身，它对后人的科学研究具有非常重要的指导意义。
无论是孟德尔、萨顿还是其他科学家，他们对科学的执着热爱，对生产生活的密切观察、深入思考等精神是很值得我们学习的，尤为重要的是，他们不仅仅有一种严谨的科学态度，而且敢于依据事实，大胆假说、推理，敢于向传统挑战，这在科学研究和发展中及其重要的。在教学中，我们不仅仅要让学生体验科学研究的一般流程，还应当激发学生运用科学方法进行大胆探究，用所学知识去开辟一片新的天地。
“假说―演绎法”的理解与应用 孟德尔运用“假说-演绎法”发现了基因的分离定律和自由组合定律.在学习过程中，有些学生感觉理解起来有困难.实际上，“假说-演绎法”在生活中也会经常用到. 例如，1.某公共汽车上，你和朋友正在闲谈，突然发觉自己的精美手机不见了.（发现问题）2.你怀疑是身后“黄毛青年”所为.（作出假设）3.如果你借用朋友的手机拨打自己的手机，熟悉的音乐铃声马上在该“黄毛青年”身上响起，就可断定是他所为.（演绎推理）4.马上拨打――果真响了！（验证假设）5.小偷――抓他！（得出结论） “发现问题-作出假设-演绎推理-验证假设-得出结论”这五步就是“假说-演绎法”的核心.事实上，无论是警察，还是科学家，并不总是那么幸运.狡猾的小偷往往会在得手后迅速关机，那你必须重新假设和演绎推理. 在遗传学中，我们经常要判断基因在细胞中的位置.基因在细胞中要么位于细胞质中（线粒体中和植物的叶绿体中），要么位于细胞核中.在细胞核中，要么位于常染色体，要么位于性染色体.在性染色体上，或位于X染色体，或位于Y染色体. 果蝇的眼形有圆眼和棒眼之分，眼色有红眼和白眼之
分，翅型有长翅和残翅之分.如果你见到一只圆眼雄果蝇，假定圆眼对棒眼是显性，圆眼基因用B表示，你能推测一下该基因在果蝇细胞中的位置吗？ 例野生型果蝇（纯合体）的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了如图1的实验.雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图2. 图1图2 请分析回答： （1）由F1可知，果蝇眼形的是显性性状. （2）据左图，能否排除细胞质遗传？若能，为什么？若不能，该怎么办？ （3）该雄性果蝇的棒眼能否只是伴Y遗传？为什么？ （4）若F2中圆眼：棒眼≈3：1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于染色体上. （5）若F2中圆眼：棒眼≈3：1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因有可能位于， 也有可能位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ. （6）请从野生型（纯合体）、F1、F2中选择合适的个体，设计方案，对上述（5）中的问题做出判断，写出你的实验步骤和预期结果与结论. 看一下你做的答案是否正确：（1）圆眼（2）不能；单
高中生物中的假说演绎法与类比推理法假说一演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像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。 高中生物中，那些科学家用了假说演绎法 1、孟德尔的豌豆杂交实验。19世纪中期，孟德尔用豌豆做了大量的杂交实验，在对实验结果进行观察、记载和进行数学统计分析的过程中，发现杂种后代中出现一定比例的性状分离，两对及两对以上相对性状杂交实验中子二代出现不同性状自由组合现象。他通过严谨的推理和大胆的想象而提出假说，并对性状分离现象和不同性状自由组合现象作出尝试性解释。然后他巧妙地设计了测交实验用以检验假说，测交实验不可能直接验证假说本身，而是验证由假说演绎出的推论，即:如果遗传因子决定生物性状的假说是成立的，那么，根据假说可以对测交实验结果进行理论推导和预测;然后，将实验获得的数据与理论推导值进行比较，如果二者一致证明假说是正确的，如果不一致则证明假说是错误的。当然，对假说的实践检验过程是很复杂的，不能单靠一两个实验来说明问题。事实上，孟德尔做的很多实验都得到了相似的结果，后来又有数位科学家做了许多与孟德尔实验相似的观察，大量的实验都验证了孟德尔假说的真实性之后，孟德尔假说最终发展为遗传学的经典理论。 我们知道，演绎推理是科学论证的一种重要推理形式，测交实验值与理论推导值的一致性为什么就能证明假说是正确的呢?原来，测交后代的表现型及其比例真实地反映出子一代产生的配子种类及其比例，根据子一代的配子型必然地可以推导其遗传组成，揭示这个奥秘为演绎推理的论证过程起到画龙点睛的作用，不揭示这个奥秘学生则难以理解“假说一演绎
“假说演绎法”在物理探究教学中的运用 《全日制义务教育物理课程标准（实验稿）》根据科学探究的一般要求，将科学探究分为七个要素，为物理课程的科学探究提供了一种简便、容易操作的教学方式. 但科学探究活动并没有固定的程序和模式，也不是所有的学习内容都适合采用这种方式，在科学发展历程中科学研究的方法有许多，“假说演绎法”就是其中常用的一种. 在物理教学中，根据具体的教学目标与内容，灵活、恰当地运用“假说演绎法”，常会收到独特的教学效果. 一、运用“假说演绎法”进行探究教学的基本思路 “假说演绎法”的研究思路是：确定需要研究的问题，在已有经验和背景知识的基础上，通过观察现象、搜集相关的事实依据，提出解释问题的假说，再根据假说进行演绎推理，得出一个或几个具体的推论，然后通过实验的方法来检验这些推论，如果实验结果与预期的推论相符，就证明假说是正确的；反之若不相符，则说明假说是错误的，需要重新提出新的假说，再重复先前的过程. 将这一方法运用到物理课程的探究教学中，其教学流程图可以用图1来表示. 以下以“探究凸透镜成像”规律为例，说明该方法的应用. 二、运用“假说演绎法”探究凸透镜成像规律 1．发现问题 学生在先前的学习活动中已有所发现：通过凸透镜看近处书本上的字是正立、放大的，而看远处的景物，则是倒立、缩小的，说明凸透镜可以成不同的像. 那么，凸透镜在什么情况下成正立的像，或是倒立的像？什么情况下又成放大的像，或是缩小的像？这其中存在什么规律呢？ 2．搜集事实 学生选用凸透镜、蜡烛、光屏、光具座（或直尺），尝试搜集、获取直观的科学事实. 将凸透镜固定在光具座的中间位置不变，使烛焰沿主光轴从距凸透镜较远处逐渐靠近透镜，调节好像距，使烛焰在光屏上成清晰的像. 可以发现：随着物距的减小，光屏上的像逐渐增大，并且由缩小逐渐变为放大，同时，像距也随之增大. 当烛焰与凸透镜之间的距离太靠近时，光屏上就不出现烛焰的像，只有亮斑，但此时通过凸透镜看烛焰，就能看到一个正立、放大、清晰的像. 换一块焦距不同的凸透镜重复刚才的实验，情况大致相同，只是光屏上出现放大、或缩小的像、或不出现像时，烛焰的位置有所不同. 3．提出假说 对搜集到的事实进行分析：每次凸透镜成不同的像，都是通过移动烛焰的位
假说—演绎法的详解及其应用 刘清华 乌鲁木齐市长沙路18号金剑桥学校 提要：这篇文章针对高中生物必修二第一章内容运用到的假说—演绎的科学方法进行了的梳理和归纳，在讲解孟德尔的豌豆杂交实验及摩尔根的果蝇杂交实验时运用其方法能使学生印象深刻，系统的掌握这些内容，并能在解题时运用这种方法。 高中生物必修二《遗传与进化》中在孟德尔的豌豆杂交实验中（一）、（二）以及基因位于染色体上这三节课都是运用了假说—演绎法。假说—演绎法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，则说明是错误的。这就是现代科学研究中常用的一种科学方法。必修二中在讲解基因分离定律时用的就是假说—演绎法，但课本在论述时有点支离破碎，很多学生没有形成一个整体的印象，对这种方法不是很理解，在做题的时候也不懂得去运用，下面我就这个问题四个步骤进行了系统的归纳并举例如何运用假说—演绎法解题。 一、通过《孟德尔的豌豆杂交试验（一）》讲解假说—演绎法 1.1根据实验现象提出问题 孟德尔用具有一对相对性状的纯合高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，子一代表现为高茎。子一代自交，子二代出现性状分离：既有高茎又有矮茎，比例为3：1。
用其他一对相对性状做实验也出现了同样的结果。看来，F2中出现3:1的性状分离比不是偶然的，是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？ 1.2提出解释问题的假说 孟德尔在观察和统计分析的基础上，对分离现象的原因提出了假说：高茎和矮茎是一对相对性状，决定这一对相对性状的基因用D和d表示。而基因在体细胞中成对存在。由于豌豆在自然状态下永远是纯合子。这样，亲本高茎豌豆的基因型是DD，产生的配子只有一种：D。矮茎豌豆的基因型是dd，产生的配子也只有一种：d。这样，D和d结合，产生的子一代的基因型是Dd，D对d有显性作用，F1全部表现为高茎。F1在进行减数分裂形成配子时，同源染色体分离，导致等位基因分离，从而形成两种比例相同的雄配子D、d；两种比例相同的雌配子D、d。雌雄配子随机结合，可以有四种组合：DD、Dd、Dd、DD。表现为3份高茎、1份矮茎，假说与实验结果符合。 1.3根据假说进行演绎推理 孟德尔解释实验现象的关键是F1能否产生两种比例相同的雄配子或雌配子，这也是分离定律的实质。如能产生，则让F1与其隐性个体矮茎豌豆杂交，后代会出现两种表现型的后代：高茎、矮茎，且比例应为1：1。 1.4实验验证 孟德尔用F1和隐性个体做了测交实验，得到了与假说演绎的测交实验结果相同的结果。从而证实了自己的假说正确。这就是科学探究的一般方法假说演绎法。
假说演绎法和类比推理法的比较研究 浅析生物科学研究的一般流程 《普通高中生物课程标准》必修二模块的课程设计思路中明确指出“领悟假说演绎等科学方法及其在科学研究中的应用”，突出了假说演绎、类比推理等科学方法的重要性。本模块主要通过孟德尔遗传定律、基因在染色体上等定律和理论的发现过程来体现了上述科学方法，但是在教学中，教师对两种科学方法的传授和学生对其的理解应用都显得略有困难，下面是我对这一问题的一些处理方法，与大家商榷。 一、对几个基本概念的理解 1、假说：假设的意思，指科学研究上对客观事物的假定的说明，假说要根据事实提出，经过实践证明是正确的，就成为理论。恩格斯曾经说过，只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说，充分说明假说在自然科学发展中的作用。 2、演绎：有发挥的意思，如演说、演绎，一种推理的方法，是由一般原理推出关于特殊情况下的结论，跟“归纳”相对。 3、归纳：一种推理的方法，由一系列具体的事实概括出一般原理，跟“演绎”相对。 4、类比：一种推理的方法，根据两种事物在某些特征上的相似，做出他们在其他特征上也可能相似的结论。类比推理是一种或然性的推理，其结论是否正确还有待实践证明。 5、推理：逻辑学指思维的基本形式之一，由一个或几个已知的判断（前提）推出新判断的（结论）过程，有直接推理和间接推理。 6、假说演绎法：在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想像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。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。 7、类比推理法：是根据两个或两类对象在某些属性上相同，推断出它们在另外的属性上（这一属性已为类比的一个对象所具有，而在另一个类比的对象那里尚未发现）也相同的一种推理。类比推理的结构可表示如下：Ａ有属性a、b、c、d ，Ｂ有属性a、b、c ，推出结论Ｂ有属性d 。例如科学家在研究光的性质时，曾将光与声进行类比。声有直线传播、反射和折射等现象，其原因在于它有波动性。后来发现光也有直线传播、反射和折射等现象，因此推测光也可能有波动性。 二、例说假说演绎法的一般流程
高中生物中的假说演绎法与类比推理法 假说一演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像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。 高中生物中，那些科学家用了假说演绎法 1、孟德尔的豌豆杂交实验。19世纪中期，孟德尔用豌豆做了大量的杂交实验，在对实验结果进行观察、记载和进行数学统计分析的过程中，发现杂种后代中出现一定比例的性状分离，两对及两对以上相对性状杂交实验中子二代出现不同性状自由组合现象。他通过严谨的推理和大胆的想象而提出假说，并对性状分离现象和不同性状自由组合现象作出尝试性解释。然后他巧妙地设计了测交实验用以检验假说，测交实验不可能直接验证假说本身，而是验证由假说演绎出的推论，即:如果遗传因子决定生物性状的假说是成立的，那么，根据假说可以对测交实验结果进行理论推导和预测;然后，将实验获得的数据与理论推导值进行比较，如果二者一致证明假说是正确的，如果不一致则证明假说是错误的。当然，对假说的实践检验过程是很复杂的，不能单靠一两个实验来说明问题。事实上，孟德尔做的很多实验都得到了相似的结果，后来又有数位科学家做了许多与孟德尔实验相似的观察，大量的实验都验证了孟德尔假说的真实性之后，孟德尔假说最终发展为遗传学的经典理论。 我们知道，演绎推理是科学论证的一种重要推理形式，测交实验值与理论推导值的一致性为什么就能证明假说是正确的呢?原来，测交后代的表现型及其比例真实地反映出子一代产生的配子种类及其比例，根据子一代的配子型必然地可以推导其遗传组成，揭示这个奥秘为演绎推理的论证过程起到画龙点睛的作用，不揭示这个奥秘学生则难以理解“假说一演绎法”的科学性和严谨性，对演绎推理得出的结论仍停留在知其然的状况。 2、1900年，3位科学家分别重新发现了孟德尔的工作，遗传学界开始认识到孟德尔遗传理论的重要意义。如果孟德尔假设的遗传因子，即基因确实存在，那么它到底在哪里呢?1903年，美国遗传学家萨顿发现，孟德尔假设的一对遗传因子即等位基因的分离，与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。萨顿根据基因和染色体行为之间明显的平行关系，提出假说:基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的，也就是说，基因位于染色体上。美国遗传学家摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论，也怀疑萨顿的假说，后来他做了大量的果蝇杂交实验，用实验把一个特定的基因和一条特定的染色体—X染色体联系起来，从而证实了萨顿的假说。由此可以看出，对基因与染色体的关系的探究历程，也是假说一演绎的过程。 3、DNA复制方式的提出与证实，以及整个中心法则的提出与证实，都是“假说一演绎法”的案例。以DNA分子的复制方式的阐明为例。美国生物学家沃森和英国物理学家克里克在发表DNA分子双螺旋结构的那篇著名的论文的最后写道:“在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传物质进行复制的一种可能机理。”他们紧接着发表了第2篇论文，提出了遗传物质自我复制的假说:DNA分子复制时，双螺旋解开，解开的两条单链
假说演绎法学案 一、概念：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像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。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说-演绎法。 二、以孟德尔的一对相对性状的分离实验来分析假说演绎法的步骤。 假说演绎法的一般步骤： 1.观察现象提出问题 提出的问题是： 2.通过推理和想象，做出假说 做出的假设是： 孟德尔假说的核心是： 3.根据假说进行演绎推理 问题（1）如何才能知道F1的D和d 是否分离并进入不同配子？ 问题（2）：能直接观察出F1产生的配子的种类吗？ 问题（3）：配子中遗传因子的控制作用能在子代表现出来吗？ 4.对假说进行验证（方法是：） 练习： 1.“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法，下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是（） A．若遗传因子位于染色体上，则遗传因子在体细胞中成对存在 B．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1：1 C．由F2出现了“3：1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离 D．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因个体比接近1：2：1
2.几种染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。 用红眼雌果蝇(X R X R)与白眼雄果蝇(X r Y)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。 实验步骤：____________________________________________________________________。结果预测：Ⅰ.若_________________________________________________，则是环境改变；Ⅱ.若_________________________________________________________，则是基因突变；Ⅲ.若__________________________________________，则是减数分裂时X染色体不分离。 3.（2013年新课标卷）一对相对性状可受多对等位基因控制，如某种植物花的紫色（显性）和白色（隐性）这一相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该植物的一个紫花品系选育出5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。回答问题： （1）假如上述植物花的紫色（显性）和白色（隐性）这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别是A、B、C、D、E、F、G、H表示，则紫花品系的基因型为；上述5个白花品系之一的基因型可能为（写出一种基因型即可）。 （2）假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则： ①该实验的思路： ②预期实验结果和结论
孟德尔遗传定律发现中的“假说—演绎法” 假说—演绎法是现代科学研究的常用方法，是在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像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。通过学习孟德尔豌豆杂交实验可以较好地体验“假说—演绎法”的应用。 一、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）。 二、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。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。
三、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。 四、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。
分离定律 自由组合定律提出问题 为什么子一代都 是高茎而没有矮 茎？为什么子二 代中矮茎又出现 了？F2中出现3:1 的性状分离比是 偶然的吗？ 为什么会出现新 的性状组合哪？ 这与一对相对性 状实验中F2的 3:1的数量比有联 系吗？提出解释问题的假说 （1）生物性状由遗传因子决定的。（2）体细胞中遗传因子成对存在。（3）生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离；（4）受精时雌雄配子的结合是随机的。根据假说演绎推理实验检验推理正确与否F1在形成配子时，进行测交试验验证成对的遗传因子彼此分离，产生两种等量配子；受精时雌雄配子随机结合，即测交后代会出现2种性状，比例接近1：1若F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合。F1产生四种等量配子；受精时雌雄配子随机结合，则测交后代会出现四种性状，比例接近1：1:1:1F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合，这
样F1产生4种比例相等的配子，受精时，雌雄配子的结合是随机的。进行测交试验验证基因位于染色体上遗传因子（等位基 因）的分离与减数 分裂中同源染色 体的分离相似。基因在染色体上 （1）基因在杂交过程中保持完整性和独立性。（2）在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个，同样，成对的染色体也只有一条。（3）体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。 同源染色体也是如此。（4）非等位基因在形成配子时自由组合。 非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合。如果控制白眼的基进行测交试验验证因在X染色体上，在Y上没有等位基因；红眼雄性果蝇与白眼雌性果蝇杂交，雌配子为Xw一种，雄配子为XW、Y两种等量配子，受精时雌雄配子随机结合；子一代雌性均为红眼，雄性均为红眼。
假说——演绎 由于学生在初中学习阶段已经了解一些孟德尔的事迹，在高中阶段可以“孟德尔对遗传学的杰出贡献”为专题，组织小型的师生研讨活动。孟德尔科学实验方法，最适于引导学生领悟科学探究的一般模式，在教学中可利用“假说——演绎法”教学，具体过程为： 提出问题：学生阅读，配以教师展示和讲解。学生了解孟德尔一对相对性状的杂交试验，包括实验现象和提出问题。 建立假说：教师介绍孟德尔的假说，学生讨论并提问，了解假说的内容。教师通过边绘制边讲解遗传图解，帮助学生进一步理解孟德尔的假说。 模拟实验：通过性状分离比的模拟实验，让学生加深对孟德尔假说的理解。 演绎推导：教师设问：如果我们就是当年的孟德尔，该如何验证自己的假说？教师将测交实验的亲本组合告诉学生，请学生假设自己就是当年的孟德尔，用自己的假说对测交实验的理论结果进行演绎推理，推导出理论上的预期。 实验检验：教师告诉学生测交实验的真实结果，判断假说真伪。教师启发学生思考测交后代的性状分离比例为什么会是1：1呢？当学生绘制遗传图解时，纠正他们可能出现的错误。 得出结论：子一代的遗传组成:形成配子时子一代遗传因子的分离行为。师生共同揭示“分离定律”的论点及实质。 因此，在教学中不仅要引导学生获得知识和技能，而且要引导学生体验知识形成的过程，领悟科学家的思维方式和加强科学方法的训练。 孟德尔的研究思路十分严谨，实验设计科学可行，他首先从一对相对性状的研究入手，进行实验、观察现象、统计数据、提出假说、进行演绎推理、设计实验进行验证、得出结论、进一步实验……。孟德尔遗传定律的发现过程就是“假说——演绎”法的充分体现“假说——演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法，也是训练学生科学思维的一种重要的科学方法。它是指在观察和分析
假说演绎法 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。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。 假说演绎推理概述 假说演绎推理，实质上是一种解释归纳推理，即通过归纳得到的结论只能是一个假说，这个假说的合理性有多大，即归纳所得结论的可靠性有多大，需要接受事实的检验。如果假说能够合理地解释已知的或可预测的经验事实，则假说的确证度就增大。 假说演绎推理与溯因推理既有联系又有区别。假说演绎推理是在溯因推理的基础上进行的。通过溯因推理，在已知的事实E和科学原理（如果H，那么E）的基础上推测出结论（假说）H以后，如何确定这个假说（结论）的可靠性呢？这就需要从假说H得到确证。因此，溯因推理是一种发现（假说）的方法，假说演绎推理则是一种验证（假说）的方法。 假说演绎推理的前提和结论之间的联系是或然的，前提并不蕴涵结论。前提真，结论未必真。从推理形式来看，它不符合充分条件假言推理的规则；肯定后件不能肯定前件。无论是某一个事实E与实验的结果相符合，还是一系列的事实（E1，E2…EN）与观察实验的结果相符合，逻辑上都不能必然地断定结论（假说）H是真实的。如医生给病人诊断后提出假说：该病人患有肺炎。在此基础上，医生进一步演绎出病人有发烧、咳嗽、呼吸困难等现象，尽管这些现象可能都是事实，但并不能必然地得出病人患有肺炎的结论，因为存在这些现象的病人也可能患有别的疾病。因此，假说演绎推理结论（假说）只能是某种程度的确证。 科学史上，亚里士多德提出的归纳——演绎方法，可看作假说演绎法的雏型。亚里士多德主张，科学家要从被解释现象中归纳出解释性原理，然后再从包含这些原理的前提中，演绎出关于这个事实的原因的知识。反映必然性知识的科学就是通过演绎组织起来的一组陈述。其后。中世纪英国经验论经院哲学家罗吉尔·培根进一步发展了假说演绎法。亚里士多德曾满足于演绎出关于作为研究出发点的同一现象的陈述，罗吉尔·培根则要求演绎出新的能与经验耦合的事实。新知识实际上是某种理论预见。近代实验科学之父，也是近代科学方法奠基人的伽里略提出了用观察、实验和数学方法相结合来研究自然界的方法。这一方法包含的两个重要的认识论原则：科学知识必须建立在观测实验的基础上，科学知识之间必须有确定的、必然的联系，这种联系要力求用数学公式定量地表达出来，现在已经更好地体现在科学理论的假说演绎结构中，因此，人们常常把伽利略看作假说演绎方法的创立者。但严格地说，在近代科学史上。牛顿是力学和物理学的集大成者，也是假说演绎方法的完善者。牛顿创立光的颜色理论的过程，是运用假说演绎方法的范例，人们常依据它来说明假说演绎方法的基本再以假说提出假说。在事实基础上进行归纳概括。步骤和特征。即首先从实验中获取事实， 作为解释性原理，推演出某种理论推断；最后，试图通过实验检验这个推断的正确性。 假说演绎方法不仅是形成和构造科学理论的思维方法，而且成为一些科学哲学流派用来解释科学发现的一种模式，即假设主义模式。一般认为19世纪英国哲学家w、惠威尔和威廉姆·斯坦利·杰文斯（William Stanley Jevons）是假设主义模式的奠基人，卡尔·古斯塔夫·亨佩尔(Carl Gustav Hempel）、皮尔士等都进一步丰富、完善了假设主义模式的内容，波普尔则把假设主义的科学发现模式发展为一种证伪主义的模式，走向极端。假设主义模式的基本内容就是假说演绎法，认为在科学研究中，为了解释现象，科学家必须发明出假设来，然后从假设演绎出可由经验检验
“假说——演绎法”的专题教学探究 方钧 摘要：“假说——演绎法”是高中生物学中的重要教学内容，对提高学生的科学素养有着重要意义。因此有必要开展“假说——演绎法”的专题教学。在教学过程中从三个方面引导学生系统学习“假说——演绎法”：理解假说——演绎法在科学研究中的作用、以经典实验模仿科学家的思维过程、实践应用“假说——演绎法”。 关键词：假说——演绎法、高中生物、专题教学 假说——演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，是提高学生科学素养的重要内容，也是高考中常考的内容。因此在高中生物教学过程中，开设“假说——演绎法”的专题教学是很有必要的。 1“假说——演绎法”在科学研究中的作用 “假说——演绎法”是指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像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。“假说——演绎法”是形成和构造科学理论的一种重要思维方法。 现代科学研究的基本步骤是： 观察或实验 发现问题 修正假说提出假说 演绎预期实验结果设计实验两者不相符 肯定假说 进行实验得到实验结果两者相符得出结论
图1 1.1假说是设计实验的原理。 1.2预期实验结果是根据假说进行演绎得出的。 1.3实验结果并不直接证明假说本身，而是证明依据假说演绎的预期实验结果是否正确。 1.4可以结合数学中的程序设计思想来看待此流程图，“假说——演绎法”使现代科学的研究通过不断地修正假说，最终指向正确的结论，从这个意义上说，“假说——演绎法”是现代科学研究的核心方法。 2 感悟教材中的经典实例 在教材中，提供了较多的与假说——演绎法相关的经典实验，在对于这些经典实例的教学中，一定要让学生去总结、感悟“假说——演绎法”与科学发现之间的关系，教师的关键是引导学生思考并总结归纳。 2.1孟德尔实验 表1 1 2.2摩尔根实验2 表
高中生物教学中“假说――演绎法” “假说――演绎法”是高中生物课程标准要求学生必须掌握的科学方法之一，对于落实“提高每个高中学生的生物科学素养”的课程理念是至关重要的。以下是本人对“假说―演绎法”学习、教学的点滴体会。 一、“假说――演绎法”概述 1.“假说―演绎法”的基本内涵 “假说―演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法，它是在观察分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理（形成推论），再通过实验检验演绎推理的结论（推论）。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的；反之，则证明假说是错误的。 科学假说是科学理论发展的思维形式，是人们根据已知的科学事实，以已经掌握的科学原理为指导，对未知的自然现象及其规律性，经过一系列的思维过程（往往要运用分析和综合、归纳和演绎、类比及想象等思维方法和研究方法，对已有的经验材料进行加工），预先在自己头脑中作出的假定性解释。就其组成而言，包含已知事实和推测性假定两种基本成分。假设通过这两种成分的搭配明确问题解决途径，
在条件与结果之间建构设想。 假说是通向科学理论的必要环节。科学研究和科学理论的主要任务是试探性地对已有的经验和事实作出解释，并对未来的经验和事实提出预测。作为一种正确的假说，不仅能够解释已有的实验结果，还应必须能够预测另一些实验结果。即除了解释性条件，还必须有预见性条件。如果由假说作出的科学预见得到实际的证实，那么就标志着假说已经转化为理论。就假说能否解释已知事实与能否预见未知事实相比而言，后者是假说具有真理性的更有力的证明，当然更能作为假说是否能转化为理论的鲜明标志。假说必须经过科学实践的检验才能发展为科学理论。观察、实验所检验的常常不是假说本身，而是假说的推论，即从该假说中逻辑地推导（演绎）出来的描述个别现象或事件的推论。当然，对假说的实践检验过程是很复杂的，不能单靠一两个实验来说明问题。 2.“假说――演绎法”的作用 就思维过程的方法论而言，观察――归纳和假说――演绎都是重要的科学思维方法，从近代科学到现代科学，以观察（实验）――归纳为主的方法逐渐让位给以假说―演绎为主的方法。这是因为现代科学从总体上来说，已经不是处在经验材料的收集阶段，而是处于高度的理论概括和演绎的阶段。由于数学、计算机科学等工具学科的发展，人们能够凭
浅谈高中生物教学中的假说——演绎法 发表时间：2010-06-13T10:59:26.610Z 来源：《科学教育家》2009年第4期供稿作者：赖和英 [导读] 假说——演绎法是培养学生逻辑推理能力的方法，其思路为：观察现象，提出问题→分析问题，提出假说→设计实验，检验假说→分析结果，得出结论 浅谈高中生物教学中的假说——演绎法 赖和英 (福建省漳州市南靖县第一中学363600) 【摘要】假说——演绎法是培养学生逻辑推理能力的方法，其思路为：观察现象，提出问题→分析问题，提出假说→设计实验，检验假说→分析结果，得出结论 【关键词】生物教学；假说——演绎法 【中图分类号】G633.91【文献标识码】A【文章编号】1009-9646(2009)04-0120-02 假说——演绎法是现代科学研究中常用的科学方法，是生物教学在新课标中的一项重要内容，教学大纲对此要求层次高，许多学生感到假说——演绎法很抽象。如何引导学生领悟假说——演绎法？首先应使学生弄清楚其定义：指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像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。假说——演绎法的思路表现为：观察现象，提出问题→分析问题，提出假说→设计实验，检验假说→分析结果，得出结论。另外，还要引导学生区别归纳法和演绎法：前者是从特殊事实中概括出一般原理的推理形式和思维方法，后者是从一般到特殊，根据一类事物都有的一般属性、关系、本质来推断该类中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。二者是互为补充、相辅相成的。从近代科学到现代科学过程中，以观察——归纳为主的方法逐渐让位给以假说——演绎为主的方法。这是因为现代科学从总体上来说，已经不是处在经验材料的收集阶段，而是处于高度的理论概括和演绎的阶段。 其次，教学过程中应紧紧结合高中生物必修2教材中的几个案例来讲解假说——演绎法。 案例1：孟德尔做豌豆一对相对性状的两种亲本杂交实验中，发现F1表现一致，F2出现性状分离且分离比为3∶1的现象，提出对分离现象解释的假说：F1形成配子时，成对的的遗传因子彼此分离，分别进入不同配子中，受精时，雌雄配子结合是随机的；演绎推理的过程：若F1产生配子时成对遗传因子彼此分离，则测交后代会出现两种性状且比例接近1∶1，最后通过具体测交实验检验假设，从而得出分离定律。案例2：孟德尔在做豌豆两对相对性状的杂交试验中，观察到F1表现一致，F2出现性状分离且分离比为9∶3∶3∶1的现象，提出对分离现象解释的假说:F1形成配子时，每对遗传因子彼此分离,不同对遗传因子自由组合，F1产生4种比例相等的配子。演绎推理的过程是若F1产生配子时成对遗传因子分离，不同对遗传因子自由组合，则测交后代会出现四种性状，比例为1∶1∶1∶1，最后通过具体测交实验检验假设，从而得出自由组合定律。 案例3：摩尔根的果蝇眼色遗传杂交实验中观察到这样的现象： 结果：F1全为红眼，F2的眼色表现为与性别相联系——白眼性状仅表现在雄性果蝇中。 针对上述遗传现象，摩尔根提出假说：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。则上述杂交实验即可用下列图解表示： 演绎推理的过程：子一代红眼（♀）×F2白眼（♂） 比例1∶1∶1∶1 后来，摩尔根通过测交实验把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来,即证明基因在染色体上。 案例4:DNA分子复制方式的提出与证实也是采用假说——演绎法。美国生物学家沃森和英国物理学家克里克在发表DNA分子双螺旋结构的那篇著名的论文的最后写道：“在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传物质进行复制的一种可能机理。”他们紧接着发表了第二篇论文，提出了遗传物质自我复制的假说：DNA分子复制时，双螺旋解开，解开的两条单链分别作为模板，根据碱基互补配对原则形成新链，因而每个新的DNA分子中都保留了原来DNA分子的一条链。这种复制方式被称为半保留复制。1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记法设计了巧妙的实验，实验结果与根据假说演绎推导的预期现象一致，证实了DNA的确是以半保留方式复制的。除此之处，必修2教材中涉及假说——演绎法的内容还有整个中心法则的提出与证实及遗传密码的破译。这些内容可以让学生体会，来领悟其中蕴含的方法，同时在教材中，编者也设计了类似的练习题对学生进行训练。如必修2教材第38页拓展题“……你怎样解释这种奇怪的现象？如何验证你的解释？”及第71页的技能训练——提出假说，得出结论：“请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。”必修3教材第69页进一步探究“根据你对影响酵母菌种群数量增长的因素作出的推测，设计实验进行验证。” 教师在教学过程中还应针对性选择练习让学生练，使学生更进一步理解好假说——演绎法。例：果蝇体毛硬而长的毛称为刚毛，一个自然繁殖的直刚毛果蝇种群中，偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇。请回答下列问题： （1）卷刚毛性状是如何产生和遗传的呢？请尝试写出两仲假说：。 （2）已知这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交，F1全部为直刚毛，F1雌雄果蝇随机交配，F2的表现型及比例是直刚毛雌果蝇：直刚毛雄果蝇：卷刚毛雄果蝇=2∶1∶1，此时最合理的假说是：。依据这一假说进行演绎推理，设计一个简单的实验验证，实验设计思路是：。请给出验证实验的遗传图解。 解析：依题意推知：假说可以是：亲代生殖细胞中X染色体上基因发生隐性突变或亲代生殖细胞中常染色体基因发生显性突变或隐性基因的携带者交配后代发生性状分离或环境因素影响基因的表达。因为F2的表现型及其比例存在雌雄差别，故为伴性遗传，最合理的假说应该是