古詩詞大全網 - 成語解釋 - 高中生物中的研究方法 例如假說演繹法 像這樣的都有什麽 怎麽區分

高中生物中的研究方法 例如假說演繹法 像這樣的都有什麽 怎麽區分

壹、對幾個基本概念的理解

1、假說:假設的意思,指科學研究上對客觀事物的假定的說明,假說要根據事實提出,經過實踐證明是正確的,就成為理論。恩格斯曾經說過,只要自然科學在思維著,它的發展形式就是假說,充分說明假說在自然科學發展中的作用。

2、演繹:有發揮的意思,如演說、演繹,壹種推理的方法,是由壹般原理推出關於特殊情況下的結論,跟“歸納”相對。

3、歸納:壹種推理的方法,由壹系列具體的事實概括出壹般原理,跟“演繹”相對。

4、類比:壹種推理的方法,根據兩種事物在某些特征上的相似,做出他們在其他特征上也可能相似的結論。類比推理是壹種或然性的推理,其結論是否正確還有待實踐證明。

5、推理:邏輯學指思維的基本形式之壹,由壹個或幾個已知的判斷(前提)推出新判斷的(結論)過程,有直接推理和間接推理。

6、假說演繹法:在觀察和分析的基礎上提出問題以後,通過推理和想像提出解釋問題的假說,根據假說進行演繹推理,再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符,就證明假說是正確的,反之,則說明假說是錯誤的。這是現代科學研究中常用的壹種科學方法。

7、類比推理法:是根據兩個或兩類對象在某些屬性上相同,推斷出它們在另外的屬性上(這壹屬性已為類比的壹個對象所具有,而在另壹個類比的對象那裏尚未發現)也相同的壹種推理。類比推理的結構可表示如下: A有屬性a、b、c、d ,B有屬性a、b、c ,推出結論B有屬性d 。例如科學家在研究光的性質時,曾將光與聲進行類比。聲有直線傳播、反射和折射等現象,其原因在於它有波動性。後來發現光也有直線傳播、反射和折射等現象,因此推測光也可能有波動性。

二、例說假說演繹法的壹般流程

上午第壹節課的上課鈴響了,小王蓬頭垢面,匆匆忙忙的闖進教室(發現現象),老師猜想,小王今天早晨起床完了,沒有來得及吃早飯(做出假設),如果真是這樣的話,小王在臨近中午的時候會出現饑餓、註意力不集中等低血糖癥狀(演繹推理)。果然,小王在上午第四節課的時候坐立不安,經詢問得知,小王確實因為時間關系沒有來得及吃早飯(驗證假設,得出結論),當然我們的假設也可能不正確,如小王是因為學校停水沒來得及洗刷造成的,也就是說假說演繹的正確與否是要經過實踐檢驗的。

三、遺傳定律發現過程中的假說演繹法

1、雜交實驗,發現問題

孟德爾用純種高莖豌豆和純種矮莖豌豆作親本雜交,結果雜交後的子壹代總是高莖的,將子壹代自交後,經統計,發現出現了3高:1矮的性狀分離比。對其它對的相對性狀也作了以上實驗,發現這是壹個***性,即子壹代都是顯性性狀,子二代出現性狀分離,並且顯性性狀和隱性性狀的數目比例大致為3:1。

2、提出假說,解釋現象

孟德爾做了深入的思考,提出了遺傳因子相互分離的假設。即:生物的性狀是有遺傳因子決定的;體細胞中遺傳因子是成對存在的,壹個來自父方,壹個來自母方;在子壹代中壹個遺傳因子能夠掩蓋另壹個遺傳因子的作用;生物體在形成配子時,成對的遺傳因子彼此分離,分別進入不同的配子中,因此配子中只含有每對遺傳因子中的壹個;受精時,雌雄配子是隨機結合的。

3、演繹推理,深入探索

依據上面的假說,子壹代的體細胞中含有兩個不同的遺傳因子,它們應當各自對立、互不混雜。子壹代可以產生兩種不同類型的配子(雌雄均如此),分別含有顯性遺傳因子和隱性遺傳因子,並且數目相等。當雌雄配子隨機結合發生受精作用時,子二代會出現三種不同類型的遺傳因子組成,比例為1:2:1,其中含有顯性遺傳因子的表現為顯性性狀,不含顯性遺傳因子的表現為隱性性狀,這樣,子二代就出現了3:1的性狀分離比。

4、設計實驗,驗證假設

孟德爾的假說和演繹合理的解釋了他做的豌豆壹對相對性狀的雜交實驗,但是,作為壹種正確的假說,僅能解釋已有的實驗結果是不夠的,還應該預測到另壹些實驗的結果。根據其假說和推理,如果子壹代是雜合子,就可以產生兩種不同類型的配子,比例為1:1,如果用只能產生壹種配子的隱性個體與子壹代進行雜交,預期雜交後代會出現兩種表現型,且比例是1:1,孟德爾在預測了如上實驗(測交)的結果後,設計實驗方案進行了多次實驗,發現結果與其預期的結果相符,從而驗證了其假說的正確性。

5、歸納綜合,總結規律

在反復進行了相關的實驗後,確定了孟德爾假說的正確性,後人總結歸納其假說,得出了孟德爾第壹定律──基因的分離定律。

四、類比推理壹例──基因在染色體上

1、認真觀察,發現事物的***性

美國科學家薩頓觀察精子和卵細胞的形成過程時發現,孟德爾所說的遺傳因子(基因)的分離過程和細胞中同源染色體的分離過程非常相似,即基因的行為和染色體的行為存在著明顯的平行關系:

基因行為

染色體行為

基因在雜交過程中保持完整性和獨立性

染色體在配子形成和受精過程中,具有相對穩定的形態結構

在體細胞中基因成對存在

在體細胞中染色體成對存在

在配子中成對的基因只有壹個

在配子中成對的染色體只有壹條

體細胞中成對的基因壹個來自父方,壹個來自母方

體細胞中成對的染色體壹個來自父方,壹個來自母方

非等位基因在形成配子時自由組合

非同源染色體在減數第壹次分裂後期自由組合

2、深入思考,依據***性作推理

薩頓根據發現的以上現象,將孟德爾遺傳定律形成配子過程中基因的行為變化與減數分裂過程中染色體的行為變化做了深入類比分析,對它們之間的內在聯系做出推論,即基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下壹代的,也就是說,基因就在染色體上。

3、實踐檢驗,團結合作出真知

類比、假說、推理後得到的結論並不具備邏輯上的必然性,不管它有多麽的合情合理,在沒有實踐的檢驗之前,還都僅僅是假說,不能作為定律來使用,科學家們不斷的探索努力,終於在1909年,摩爾根通過果蠅紅眼與白眼這壹對相對性狀的實驗,將壹個特定的基因和壹條特定的染色體──X染色體聯系起來,從而用實驗證明了基因確實在染色體上。

五、科學方法給我們的啟示

現代遺傳學把遺傳因子稱為基因,把位於壹對同源染色體上控制著相對性狀的基因稱為等位基因,控制顯性性狀的基因稱為顯性基因,控制隱性性狀的基因稱為隱性基因。我們應當深刻體會,當時人們還沒有認識到配子形成過程和受精過程中染色體的行為變化,不知道基因位於染色體上,也並不清楚遺傳因子是什麽,孟德爾提出的假說是超越時代的壹種非凡的設想,是有很大的積極意義的,這也是他取得成功的重要原因之壹。

在孟德爾所處的時代,生物學所采用的常規研究方法有兩種:其壹是先進行觀察和實驗,再分析結果,然後提出假說,這種方法被稱為歸納法;另壹種是先提出假說,然後用實驗來證實或否證,這種方法被稱為演繹法。孟德爾在假說演繹的科學方法的指導下,針對已有的事實,發現問題,提出假說,更重要的是設計實驗驗證假說,並在不同植物的雜交實驗中分別驗證了假說的正確性,從而使其假說變成普遍的規律。這壹科學方法的深入應用,為進壹步研究更復雜的遺傳現象提供了有力的依據和手段,其價值並不亞於遺傳規律本身,它對後人的科學研究具有非常重要的指導意義。

無論是孟德爾、薩頓還是其他科學家,他們對科學的執著熱愛,對生產生活的密切觀察、深入思考等精神是很值得我們學習的,尤為重要的是,他們不僅僅有壹種嚴謹的科學態度,而且敢於依據事實,大膽假說、推理,敢於向傳統挑戰,這在科學研究和發展中及其重要的。在教學中,我們不僅僅要讓學生體驗科學研究的壹般流程,還應當激發學生運用科學方法進行大膽探究,用所學知識去開辟壹片新的天地。