遗传学的基本定律范文

时间:2023-11-14 17:37:37

导语:如何才能写好一篇遗传学的基本定律,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

遗传学的基本定律

篇1

1.集合思想

1.1 子集型。 子集型可以解决具有从属关系的生物学知识,具体的生物学实例如下图所示:

2交集型。交集型可以解决具有公共关系的生物学知识,具体的生物学实例如下图所示:

3 混合型。 混合型将分散的生物学知识系统化,具体的生物学实例应用如下图所示:

2.分步计数原理知识的应用

在做基因自由组合定律的试题时,如果分步研究每对等位基因的情况,再把每步的概率乘起来,便得出答案,难度便简化得多了。

例2 基因型为AaBBCcddEeFf的植物自交后代中,基因型与亲本相同的概率为多少?表现型与亲本相同的概率为多少?

3.排列组合知识的应用

在高中生物学的分子遗传学部分,涉及到碱基的排列组合问题,如把数学中的排列组合知识应用到解题中,方法便简便多了。

例3 一种人工合成的mRNA只含有两种碱基U和A,这种人工合成的mRNA理论上最多有多少种可能的密码子?

解:一个密码子是mRNA中决定一个氨基酸的三个碱基的组合,可表示为WWW,从两种碱基中任选一种填入任意一格的选法有C12=2种,所以形成的密码子种类为

C12×C12×C12=2×2×2=8(种)

4.极限思想

灵活地借助极限思想,可以将某些生物学问题化难为易,避免一些复杂运算,探索出解题方向或转化途径。

例4 下图中曲线能正确表示杂合子(Aa)连续自交若干代后,子代中显性纯合子所占比例的是()

解析:根据题意,经遗传图解分析可知:Aa自交一次,后代中杂合子(Aa)占1/2,纯合子占1-1/2=1/2;自交二次,后代中杂合子占1/22,纯合子占1-1/22;……依次类推,可见,设Aa自交n次后子代的显性纯合子的比例为y,则2y=1-(1/2n),当n∞时,y1/2,随着自交次数的不断增加,后代显性纯合子的比例越来越高;当自交的次数趋于无穷大时,后代基本都为显性纯合子和隐性纯合子。选B。

篇2

关键词:校本化;高中历史;科学史

科学史是沟通自然科学和人文学术的最好桥梁。通过科学史的训练和熏陶,不仅可以培养文理兼通的人才素质,而且还可以优化人才的知识结构,这是其他学术无法替代的。科学史是人类文明发展的一个重要组成部分,如果不懂科学史,就不能真正理解社会发展的历史。就科学高中的培养目标而言,大部分毕业生将会从事理工科专业的学习和工作。而一个从事科学技术工作并且力求在科学技术上有所创新的人,如果对科学的发展缺乏整体上的了解,不能掌握科学技术发展的规律以及其他学科对本门学科的影响,就很难有所成就。因此,开设科学史这门课程尤为必要。这门课程重在还原人类认识自然界的本质和运动规律的发展历程,揭示科学发展的一般规律,特别是向学生提供著名科学家、发明家解决问题的思路和方法,进而为科高学子在科学研究的道路上提供借鉴,让他们站在巨人的肩膀上,走得更远。以下为科学史的具体学习要点:

一、科学史的意义与研究现状

1.了解科学史的确立及其诸种功用,理解科学与正确之间的关系。2.掌握科学史研究中的内史和外史,了解科学史在中国的发展现状。

二、古希腊的科学与哲学

1.了解古希腊科学产生的背景。2.概述古希腊贤人对万物本原的探究,认识对万物本原的探究意义。3.了解亚里士多德在自然哲学、逻辑学以及系统的经验考察等方面的贡献。4.知道古希腊在数学、物理、天文学等方面的贡献,理解其对古代世界的影响。

三、古代中国的自然观与科学技术

1.知道天人感应与天人相分及宇宙演化思想,理解中国古代的时空观念。2.了解天文学上的旷世之争――浑盖之争,认识其对中国天文学发展的影响。3.概述中国古代传统数学、计时技术和测向技术的发展演变。

四、阿拉伯的科学及科学在欧洲的复兴

1.概述阿拉伯科学产生的历史背景,了解其与古代希腊罗马文化的渊源,认识“翻译”为阿拉伯科学的真正起点。2.了解阿拉伯在数学、天文学、医学、光学和化学方面的发展,理解阿拉伯科学的世界意义。3.了解基督教、亚里士多德思想以及农业技术革命对中世纪欧洲科学发展的影响,认识“1277大谴责”对人们打破亚里士多德思想对科学的束缚作用。4.理解文艺复兴、宗教改革以及不同文明间技术的交往对欧洲近代科学革命的影响,准确把握宗教与科学的关系。5.了解培根倡导的实验、哈维的血液循环说以及数学的新进展对科学在欧洲复兴的作用。

五、近代科学革命――天文学、新物理学、数学、化学

1.理解哥白尼《天体运行论》在近代天文学方面的革命性作用,了解伽利略望远镜以及第谷的精密天文学对传统天文学的冲击,概述开普勒三大定律对哥白尼天文学的继承与批判,理解近代天文学革命是近代科学革命的切入点。2.说明斯蒂文链、伽利略的实验方法、笛卡尔的机械主义方法论、牛顿的万有引力定律和物体运动三定律等对近代物理学发展的意义,明确近代物理学是近代科学的核心领域。3.了解微积分的创立,列举笛卡尔、费马、牛顿、莱布尼茨、欧拉、拉格朗日等人在微积分发展过程中的贡献。4.概述古代炼金术对近代化学产生的影响,了解波义耳、拉瓦锡对近代化学诞生的贡献。

六、生物学的重大突破――从进化论到遗传学

1.了解达尔文进化论提出的背景以及达尔文的生平,认识其个人经历对其提出自然选择的进化论的影响。2.认识孟德尔定律,理解孟德尔被称为现代遗传学的奠基人的原因,了解遗传基本因子――DNA的发现对遗传学发展的意义。

七、物理学的新突破

1.了解电磁学理论的建立和通信技术的发展,认识其对第二次工业革命的作用。2.简述能量守恒定律和热力学定律的建立过程,理解热力学第一定律与能量守恒定律之间的关系,并说明热力学的基本定律对化学、天文学等学科发展的影响。3.了解狭义相对论的两条基本原理,概述广义相对论的三大验证,说明对广义相对论正确性的认识。4.了解爱因斯坦对量子论方面的贡献,理解相对论和量子力学之间的关系,认识量子力学的测不准原理。

八、数学的新时代

篇3

关键词:学习兴趣;中等卫生专业;生物学;教学

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)22-0167-02

兴趣爱好是发展创造才能的基础,也是打开成才之门的金钥匙[1]。因此,在任何教学活动中,培养学生的学习兴趣都是推动学生主动学习的最佳动力。生物学作为生命科学领域的一门基础课,在中等卫生专业学校的教学中占有重要地位,是引领学生进入医学殿堂的入门课程,因此,提高学生学习生命科学的兴趣,进而激发学生对医学领域的探索欲望,就成为生物学教师的首要任务。那么如何在生物学教学中提高学生的学习兴趣呢?本人在教学过程中,有以下几点体会:

一、培养学习动机

良好的开端是成功的一半。绪论,往往是一门课程的总纲,是其灵魂所在。学生对一门课程的认识、兴趣往往也是从绪论开始的。因此,教师应充分利用绪论课激发学生对生命科学的浓厚兴趣,极大地提高学生的学习积极性。要紧紧抓住学生好奇心强、求知欲旺、思维活跃的特点[1],向学生展示生物学领域丰富多彩的生命现象及其发展趋势。例如,让学生举例说出生物、非生物种类,区分二者的标准是什么,这样,就引出了生命的概念。再引导学生回答生物与非生物的不同之处,从而引出生物的基本特征。另外,在讲生物学发展史时,可向学生介绍国内外生物学发展动态、重大科技成就,以及一些杰出人物的事迹,以增强课程的趣味性,例如向学生介绍达尔文历经5年环球航海考察,又用23年写出《物种起源》,奠定了生物进化的理论基础;再联系英国“多莉”羊的诞生,介绍克隆技术将对人类产生的重大影响,使学生认识到生物学与人类社会发展密切相关,生物学在现代建设和生活中的重要地位。最后向学生讲述医学与生物学密不可分的关系,介绍基因工程在医学领域的广泛应用实例和研究成果,同时指出当前生命科学领域中尚未攻克的难关,从而激发学生对涉足医学领域的渴望,使学生把自己的学习与医学科技发展紧密联系起来,树立起远大的理想,形成积极的学习动机。

二、注重语言艺术

教师授课语言的艺术性,直接影响到课堂气氛[2],精辟、巧妙的教学语言能够紧紧扣住学生的心弦,活跃课堂气氛,使学生情绪高涨,注意力高度集中,从而起到类似评书的效果。例如:在讲遗传学的基本定律时,用“种瓜得瓜,种豆得豆”,“父母都是双眼皮,而孩子是单眼皮,这是为什么”这一开场引言用生动形象的实例向学生展示了生物体遗传和变异的特性,并引发学生积极思考,渴望探求原因,从而使学生能高度集中注意力,全身心投入课堂学习,收到很好的教学效果。课堂语言的艺术性对调动学生的积极性、强化课堂教学效果有着重要意义。教师应根据每次课的内容有的放矢,深思熟虑,巧妙设计课堂语言,以增强教学内容的趣味性和学生参与的广泛性,富有创意性、带有哲理性的课堂语言不仅引人入胜,而且能给人以启迪,应在教学活动中积极提倡应用。

三、灵活运用教学手段

我国古代教育家荀子讲:“不闻不若闻之,闻之不若见之……闻之而不见,虽博必谬”。在生物学教学中,有很多内容比较抽象,又是教学的重点,比如细胞的减数分裂一节,是学习遗传定律的基础,单纯的课堂讲解既枯燥乏味,又难以让学生有深刻的理解和记忆,这就需要教师灵活运用多种教学手段。一方面在多媒体课件中以图文、动画、视频录像等方式,使抽象的概念具体化、形象化;另一方面也可以充分调动学生的积极性、主动性,课前让学生自制染色体模型,课上根据授课进度让学生演示染色体联会、同源染色体分离、非同源染色体自由组合以及姐妹染色单体分离等各种现象[3]。通过这种亲身参与,使学生在轻松愉快的气氛中掌握减数分裂的核心内容,同时也极大地活跃了课堂气氛,使抽象的知识变得形象生动,化解了教学难点,给学生留下深刻的印象,大大提高了学习效率。通过这样的教学活动,学生也在不知不觉中对生物学产生了浓厚的兴趣,因此,现代化教学技术的灵活应用,多样化的教学方法,是培养学生学习兴趣的必要手段。

四、密切联系实际

生物课教学面广量大,有些知识或内容不可能在课堂教学中讲得很深。这就要充分利用生物学与人类日常生活的密切联系,发挥学生的主观能动性,使课外活动成为课堂教学的必要延续和补充。例如,生物的遗传和变异这部分内容,很多现象都是日常生活中普遍存在的,但由于课时所限,课堂上只能举一两个例子来说明。而遗传学作为一门新兴的学科,在人类遗传病防治、生物性状的改良及科学育种方面都显示着广阔的前景。我们要培养新时代的卫生人才,就有必要使学生在这方面有更多的了解,对激发其浓厚的学习兴趣也具有重要而深远的意义。教师可以在平时多积累一些有关人类遗传病、基因工程的研究资料,提供给学生在课外阅读,培养学生发现问题、研究问题、解决问题的能力,使理论知识充分与实践相结合,进而使学生对生物学兴趣倍增。

总之,教师可以通过丰富的教学内容、艺术化的教学语言、多样化的教学方法、现代化的教学手段来向学生展示生物学的丰富多彩及生命现象的奥妙所在,使学生对生物学产生浓厚的兴趣,进而主动去学习、钻研,以取得良好的教学效果,也为后续医学课程的学习奠定基础。

参考文献:

[1]张国全.寓教于趣全面培养学生素质[J].中学生物教学,1999,(4):10-11.

篇4

关键词:动物遗传学;教学形式多样化;教学质量;翻转课堂;因材施教;创新人才;自主学习

1兴趣是最好的老师,第一节课以讨论课的形式

开篇在过去,按照传统的教学思路,课程第一章都是绪论,主要介绍一门课的学习内容、学习目的、章节及参考书目等。为了首先引起学生们对动物遗传学这门课程的学习兴趣,教研组将动物遗传学第一节课改为讨论课,设置了两个问题:第一,先有鸡还是先有蛋?第二,人类的进化史你了解多少?对课程作了简单介绍之后,先给学生们播放了一段传记片电影《造物弄人》,这是一个特别的关于达尔文和他如何撰写伟大巨著《物种起源》的故事。通过这样一个故事,学生们了解了达尔文顶着种种压力,冒险撰写了《物种起源》的前因后果。活生生的人物故事胜过千百次说教。学生们被达尔文的科研精神吸引的同时接收到的信息是:达尔文为进化的信念提供了理论基础,指出进化的动力在于生存竞争产生的自然选择。辩论总是正反两面的,为此课程又给出另外两个网上争论热点:第一,“进化论遭质疑史前文明有证据”。新西兰遗传学家MichaelDenton在《出现危机的理论:进化论》一书中一针见血地说“达尔文的进化论是20世纪最大的谎言”。很多专家认为“进化论”不仅误导了整个生物学,而且误导了心理学、伦理学和哲学等许多领域,误导了人类文明的发展。第二,介绍了遗传学家、进化理论学家尤金•麦卡锡提出的“人类是黑猩猩与猪杂交结果的假说”(review.jschina.com.cn/system/2013/12/05/019527540_02.shtml)。给出论题后,学生纷纷提出自己的观点,归纳后大致分四类:第一类观点是支持达尔文的进化论,认为先有鸡后有蛋,认为鸡是别的鸟类进化来的,所以先有了鸡才有蛋;而人也是由高等动物进化来的。第二类观点是认为先有蛋后有鸡。学生们说:“种瓜得瓜,种豆得豆”。就算鸡是别的鸟进化来的,那也必须先有一个蛋的变异形成鸡的遗传物质后才能变成鸡。学生们同时认为人是地球上最早的生命,因为人类最聪明,是人类在主宰和改变其他生物。第三类观点认为一切生物都是基因重组的结果,基因才是进化的根本。第四类观点认为什么鸡啊,蛋啊,人类啊,都是宇宙运行规律改变的结果,地球生物是由宇宙中其他星球的高等生物送来的,比如人类离开地球,到太空中就会发生分子重组,到达另外的星球后,若想生存,必须分子重组后适应新的星球环境。学生们的观点新奇而独特,说明他(她)们在认真地思考这些问题,也充满了好奇心,课程开篇深深地吸引了学生们,激发了学生们的学习兴趣。在学生们学习热情高涨时,及时鼓励他们课下认真找资料,看相关书籍,找到理论支持,在课程学习到一半后,会开设一次大型辩论课,好的开端已是成功的一半。

2变高深的概念术语为通俗易懂的民间俗语,加深学生们对概念的理解

把复杂的问题简单化,更加符合学生们的认知。教研组在讲授什么是“遗传”时,先给出课本的概念:遗传(heredity)指子代与亲代相同或相似的地方,即生物亲代与子代之间在形态结构、生理功能、行为本能方面的相似性。字面意思虽然很好理解,但却抓不住学生的注意力,缺少生动性,但如果在这里结合学生们熟悉的俗语来帮助理解:遗传便是“龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞”“种瓜得瓜、种豆得豆”。这些通俗易懂的俗语,不仅生动,而且加深学生们对概念的理解。在讲解“变异”的概念时,引入”一娘生九子,连娘十个样”的俗语。学生们很快明白,原来“变异”是指生物在亲代与子代之间,以及在子代与子代之间表现出一定差异的现象。诸如此类的概念或术语,都尽量用通俗易懂的俗语来解释,学生们能轻松理解并掌握这些概念,且继续保持学习的热情。

3借助视频资料和Flas讲解知识难点,使晦涩难懂的理论变得生动有趣

纯理论的讲解,学生难有直观感受。为了使学生能认真、主动地参与到学习中来,使我们的课堂更有趣,也更有价值,教研组一改过去照本宣科的做法,把索然无味的理论变成生动活泼的视频。心理学研究表明,人类视觉和听觉器官在获取信息过程中所起的作用最大[1]。因此在教学过程中恰当地运用多媒体课件的同时配以视频资料,更加有助于学生们获取信息,并将知识深深印在脑海中。通过视频,学生独立地思考和分析知识难点,有不明白的地方当场找老师或同学讨论。这种教学方式深受学生们喜爱。比如:老师在讲解“遗传的物质基础”一章时,其中一个经典实验便是“T2噬菌体的侵染实验”证实遗传物质是DNA,学生们不懂得什么是噬菌体,对侵染过程没有感官认识,此时我们便引入一个视频。部分视频截图见298页彩图1。通过视频讲解,学生们不仅对噬菌体有了全面的了解,而且明白了噬菌体侵染细菌的整个过程,对证实遗传物质是DNA的经典实验“T2噬菌体的侵染实验”有了直观的认识,深刻理解也就是自然而然的事情了。动物遗传学教研组不仅仅是针对个别知识点制作Flas,还针对历届学生提出的难点都制作了视频资料,比如有丝分裂、双交换、同源染色体的联会和分离、染色体缺失、重复环的形成、基因重组、基因复制转录翻译、RNA剪接等。在“动物的遗传操作”一章,教研组也更多地应用了视频资料,学生们通过视频,对“体外克隆DNA序列”和“细胞的转染及筛选”知识有了直观的了解,鉴于本科阶段的试验经费有限,教研组不能给每个生物学操作都配以实验讲解,视频资料大大弥补了这一缺陷。通过视频学习,学生们对所有生物学实验操作不再陌生。这触发了学生们的科研兴趣和探索欲,他(她)们更是在课下主动搜索这类学习资料,并在自我展示课上拿来同老师和同学交流。

4“翻转”课堂的应用“翻转”

课堂是让学生按照自己的学习进度在家中听课,在课堂上与老师和同学一起解决疑问[2]。“翻转”课堂创立的初衷是提高学生们的自学能力,变被动学习为主动学习,老师将课程视频资料发给学生,学生在家里听课学习,完成作业,疑难部分再到课上去找老师和同学讨论,这样,老师在课堂上便不用再讲授新课,而是解决学生们的问题。这个教改思路是好的,但目前的高校很多都无法完全实现这样的教学模式。“翻转”课堂改革还未大面积推广,或许只是因为学生们还不习惯这样的学习模式。任何改革都需要时间,教改也一样,目前的教育体制下,也许暂时还不能实现完全的课堂“翻转”,但“翻转”课堂确实是可以提高学生们的自学能力。实践是检验真理的唯一标准,因此动物遗传学教研组又在教学中针对个别章节和专题讨论课,尝试应用了课堂“翻转”方式。比如在讨论课上,老师先将一个专题的研究进展制作成视频,里面包含如何查找资料、如何制作PPT、如何立论、如何找资料来支持自己的论断,然后学生们根据“翻转”视频资料要求自行分组,各组再立论,并找到支持自己理论的资料。回到课堂上后,学生们便就各自观点,派代表通过多媒体展示自己观点,然后组间展开辩论,这种“翻转”与讨论结合的教学模式应用,确实提高了学生们的自主学习能力、思辨能力。大多教育工作者通常认为,缺乏监督的情况下,人都有自然的惰性,没有学校和老师在课堂上给予的压力,大多学生对自主学习不热情,但事实是,在动物遗传学的章节“翻转”和几次专题讨论课上,学生们都充分展示了自己的自学能力和学习热情,有些优秀的学生还在自学过程中发现了教材的小错误,事实证明他(她)们的学习能力不是不行,只是需要老师的正确引导。有了方向,有了任务,大多数学生都会积极又主动地完成自学任务,结果比预期理想,无休止的观望不如一次勇敢的尝试。

5老师不拘泥于三尺讲台,走下讲台可以加强课堂纪律

老师讲课除了要有丰富的课堂言语、表情和教学手段外,不拘泥于三尺讲台也是一种很好的教学方式。目前,由于网络和通讯设备手机的应用,已经使很多学生出现手机依赖症,学生们上课时,几乎人手一部手机放在课桌上,有些学生自控力差,时不时想打开手机浏览一下,精神无法集中,连环效应,也会影响周围的学生听课。若老师整节课都站在讲台上从头讲到尾,不提问,不关注学生们学习动态的话,课堂效果将大打折扣。若老师能走下讲台,时不时与学生进行眼神交流,走到瞌睡的或看手机的学生身边轻轻提醒,整个课堂纪律都会大大改观,这样的移动授课方式大大提高了课堂效率。

6留给学生更多的想象空间,激发学生们深入学习的热情

从上面几点可以看出,动物遗传学教研组对每个教学环节都进行了改进,无论是教学内容还是教学组织,都实现了以人为本、以生为主的教学理念,但老师教学的目标不仅仅局限于对现有知识的传播和掌握,更希望学生们通过一门课程的学习激发出进一步深入钻研课外知识的热情,进而通过自主学习获得更多的知识,与时俱进,做创新性人才。因此,在动物遗传学最后一课,老师给学生们播放了一个场面堪比“星球大战”的人体细胞与病毒之间战争的短片。部分截图见298彩图2。这个科探短片制作的非常精彩,学生们个个看得目瞪口呆,看似与课程无关的内容,却完整体现了遗传物质的结构和功能,同时在学生们的心里播下了科研兴趣的种子。有限的知识讲授结束了,而学生们对知识的探究实则才刚刚开始,学生们兴奋地表示,以后一定要致力于相关领域的研究,为人类揭开一个个不解之谜。这也是笔者在讲授动物遗传学课程时获得的一些经验和方法,希望能为其他课程的教学提供一点参考,让学生们爱上学习,成为学习的主体,从而进一步推动我国教育事业的发展。

作者:李红梅 聂庆华 顾 婷 王 羽中 刘满清 张细权 单位:华南农业大学

参考文献:

篇5

【关键词】假说――演译法思维方法实例教学科学探究试题

“假说―演译法”是科学研究的基本方法之一,是科学发现的基本模式,它是根据已知的科学原理和科学事实对未知的自然现象及其规律作出的一种假说性说明。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,近几年的高考题在思想方法上多次利用了假说-演绎这种思维法去解决题目。因此无论从高考角度还是培养学生的科学素养上,在教学中策略性渗透“假说演译法”是非常必要的,以下是我在教学中的体会和认识,供大家参考。

1.准确体会“假说―演绎法” 对培养学生的科学素养的意义及在新课标中位置

假说―演绎法不仅仅是科学家进行科学研究的方法,也是学生认识客观事物、理解客观规律的重要的科学探究方法。假说―演绎法应用于高中生物教学不仅可以帮助学生学习理解相关知识,体验科学研究的过程,还可以锻炼学生的逻辑推理能力。假说―演绎法是形成和构造科学理论的一种重要思维方法。对学生来讲是“授之以渔”的过程重要手段之一。

《普通高中生物课程标准(实验)》的“课程设计思路”部分,关于“遗传与进化”模块的教学价值时指出:该模块有助于学生领悟“假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用”。 “假说--演绎法”对于落实“标准”倡导的“提高每个高中学生的生物科学素养”的新课程理念是至关重要的。在新课标中分为“了解、理解、应用”三个水平要求,“分析孟德尔遗传实验的科学方法”属于应用水平,在课程标准必修二模块的前言部分,还特别指出要让学生“体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘的过程”,可见引导学生体验科学的过程和方法,是必修二模块的重要任务之一。

2.透彻讲解“假说-演绎法”在高中生物教材中的实例及思维方式

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?

2.1首先应使学生弄清楚其定义,理清假说―演绎法的思路和过程。

“假说―演绎法”的基本特点是:在科学研究过程中,研究者在观察、实验的基础上,对所获得的事实材料进行加工制作,首先提出某种作为理论基本前提的假说;然后以假说作为出发点,逻辑地演绎出可由经验检验的结论,构成一个理论系统。用这个理论系统解释和预见所研究的对象系统的各种现象,并用实验来进行检验和修正。通俗的讲,“假说―演绎法”是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,则证明假说是错误的。所以,“假说―演绎法” 的基本思路可以概括为下图。

2.2还要引导学生区别“观察―归纳法”和“假说―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。归纳法从特殊到一般,优点是能体现众多事物的根本规律,且能体现事物的共性;缺点是容易犯不完全归纳的毛病。 演绎法从一般到特殊,优点是由定义根本规律等出发一步步递推,逻辑严密结论可靠,且能体现事物的特性;缺点是缩小了范围,使根本规律的作用得不到充分的展现,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。

2.3教学中运用实例教学法引领学生自我生成“假说―演绎法”的科学思维方式。孟德尔的豌豆杂交实验是高中生物学教学的经典内容。遗传因子分离导致性状分离这一命题,是孟德尔通过豌豆的一对相对性状的杂交实验,运用假说―演绎法,历经“提出问题―构建假说―验证假说―获得结论”建立起来的。因此,这一内容非常适合作为培养学生科学探究能力的素材。

“假说―演绎法”的过程是不能用灌输、堆砌等教育方式的,而需要教师引导,学生自觉认同。在教学中,要使学生体会到孟德尔生活的时代是根本无法看到“遗传因子”的,借助“观察―归纳法”是无法研究出遗传规律的。因此,引导学生从当时的实际情况出发,尝试把自己变成孟德尔,以他的思维方式提出问题,进行分析,形成假说,进行演绎推理,进而引导他们自行设计出测交实验,这种对重要科学史的重现,既能深入理解科学知识,也是培养思维能力和科学方法的重要途径。通过实例教学法,让学生真正领悟和自我生成“假说―演绎法”的科学思维方式。

实例教学法:孟德尔“一对相对性状的实验”中“假设―演绎法”的实施及探究:

教学过程的难点是让学生理解孟德尔研究过程中的哪个步骤是演绎。学生看到的是孟德尔提出假说后,就设计测交实验进行检验了,那么哪一步是演绎呢?事实上,实验所检验的常常不是假说本身,而是假说的推论,即从假说中逻辑地推导出来的描述个别现象或事件的推论。如果孟德尔要直接验证他的假说,只能用显微镜观察的方法,确定遗传因子的真实存在和遗传因子的传递方式,这在当时是不可能的。那么,孟德尔设计的测交实验,实际上检验的是“推论”。这个“推论”,就是根据假说对测交实验所进行的演绎推理得到的论题―杂合子生成配子时具有对性关系的遗传因子分离,也就是课本中提到的测交实验结果所要证实的推论:(1)F1究竟是不是杂合子(Dd)?(2)如果是杂合子,测交后代的性状分离比是否为1∶1。

2.4利用教材中“假说――演绎法”实例对学生进行强化训练,拓展提升。在“生物必修2――遗传与进化”模块中的教材设计的核心理念之一:主要就采用了“假说―演绎法”, 涉及假说―演绎方法的内容很多,其中典型有:

案例2:孟德尔在做豌豆两对相对性状的杂交试验;

案例3:摩尔根的果蝇眼色遗传杂交实验;

案例4:DNA分子的复制方式的提出与证实。

在生物课程教学中,教师要结合实例,通过创造条件,把教学过程变成模拟科研过程,让学生建立一般科研程序:提出问题 建立假说 验证假说 得出结论,使学生真正体会和领悟它的思维和方法。同时要充分发挥学生的主动性,让学生在阅读教材的基础上,结合假说―演绎法的思路和过程并积极思考,对每一个实验进行分析、讨论,参照案例1写出每一个实验的过程和具体内容,进一步掌握其核心思维的过程和方法,并能灵活运用。

3.灵活运用“假设―演绎法”的思维和方法破解生物探究型试题

生物探究型试题包括实验探究题和遗传探究题两类主要题型,在高考中占很大比重,而其类型差异较大,呈现的形式灵活多变,提供的信息较为隐晦,常常令学生手足无措,思维混乱,得分甚微。其实,遗传探究题的解题思路不外乎“假设推断结果结论”,其实就是“假设―演绎”的过程。因此,只要掌握了“假设―演绎法”的思维方法,此类问题往往容易迎刃而解。

例:(2011年福建卷)1.火鸡的性别决定方式是ZW型(ZW,ZZ)。曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与结合,也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测,该现象产生的原因可能是:卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合,形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。若该推测成立,理论上这种方式产生后代的雌雄比例是()

A.雌∶雄=1∶1B. 雌∶雄=1∶2

C. 雌∶雄=3∶1 D.雌∶雄=4∶1

答案:D

例2:某同学进行实验,甲图为实验开始状态,乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验,探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。

增添的实验材料:蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。

(1)设计出继续实验的简要步骤:

①;

②。

(2)预测实验现象并作出结论。

答案:(1)①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液,水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度,观察a、b两管内液面的变化 ②吸取a、b两管内适量液体,分别加入A、B两试管中,并加入斐林试剂,(60~65℃)水浴加热,观察A、B试管内有无砖红色沉淀 (2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀,则蔗糖的水解产物能通过半透膜;如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀。

例3:(2006年高考理综全国卷1)从一个自然果绳种群中选出一部分未过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制,所有果蝇均能正常生活,性状的分离符合遗传的基本定律。现用两个杂交组合:灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇,只做一代杂交试验,每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题,做出相应的推断。

解题思路:

(1)理清条件:自然种群、灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇、一代杂交;

(2)明确问题:显性性状?基因位于X染色体上还是常染色体上?

(3)作出假设:①假设黄色为显性性状且控制体色的基因在常染色体上。

(4)演绎推理:若黄色为显性性状且控制体色的基因在常染色体上,则自然种群中两个杂交组合的基因型分别为:

(aa)灰雌×黄雄(A_) (A_)黄雌×灰雄(aa)

结果:F1:黄多于灰,且不论黄体色还是灰体色,雌雄比例相等

(5)得出结论:若两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体,并且体色的遗传与性别无关,则黄色为显性,基因位于常染色体上。

同理可作出假说:②灰色为显性性状且控制体色的基因在常染色体上;

③黄色为显性性状且控制体色的基因在X染色体上;

④灰色为显性性状且控制体色的基因在X染色体的其余三种假设并推理之。

针对性训练题: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,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:。