吕凤义
汕头市澄海中学 广东汕头 515800
摘要：遗传规律是高中生物的重难点，也是高考必考点，但在高考中得分率较低。课程标准提出四大学科核心素养，本文以遗传规律的教学为例谈在高中生物教学中如何有效落实科学思维中演绎与推理能力。
关键词：遗传规律 演绎与推理 高中生物
普通高中生物学课程标准（2017年版)提出了四大学科核心素养，其中科学思维指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力；在学业质量要求中明确提出：学生能基于给定的事实和证据，采用演绎与推理等方法，以文字、图示或模型等恰当的形式说明教材中相关概念的内涵，针对生物学相关问题，能运用科学思维方法展开探讨、审视或论证[1]。其中，演绎与推理对培养学生科学思维能力发挥着重要作用。
在高中生物学中，遗传规律是学生普遍觉得较难掌握的知识。遗传规律包括基因分离定律、基因自由组合定律、基因连锁遗传规律，对应必修2第1、2章，第5章第3节等章节，是高中生物教学的重难点，也是高考必考点和得分率较低的考点。学生要学好遗传规律，需具备较强的演绎推理能力，才能做到举一反三，学以致用。本文以遗传规律的教学为例谈在教学中落实演绎与推理能力的策略。
一、利用分离定律培养学生的演绎与推理能力
演绎是指以一定的生物学原理和规律为依据，从已知部分推理出未知部分的科学思维方法[2]。推理是思维的基本形式之一，推理能力的培养也是学生演绎能力的提升过程。演绎与推理的过程一般为三段论模式，包括大前提、小前提、结论。
在孟德尔的豌豆杂交实验（一）的教学过程中，首先要讲解基础知识，如自花传粉与异花传粉、人工异花传粉过程、相对性状等概念，这是学习分离定律的铺垫，属于大前提。接着指导学生阅读一对相对性状杂交实验，引导学生站在孟德尔的角度思考如何解释该现象，再对分离现象的解释进行归纳，这是小前提。然后引导学生利用解释演绎杂交实验过程，也就是让学生绘制遗传图解。要提醒学生不直接抄教材，而是根据已有的认识和解释自己演绎图解，再与教材对比，检查自己所画遗传图解的不足并修正。当学生站在孟德尔角度利用已有知识演绎出遗传图解后，就可得出初步结论，但此结论只能解释已有实验现象，还不能推广，而科学的结论能够解释新的实验现象。此时可进一步引导学生思考如何寻找新的实验，体验孟德尔如何想到测交，如何根据对分离现象解释来推理测交实验结果，进而学会利用已有知识进行演绎与推理的能力。同时应让学生明确，推理是否正确还需实验检验。该过程不仅使学生学会正确书写遗传图解和理解假说-演绎法，也能培养学生根据文字信息演绎遗传图解的能力，将抽象问题直观化，将复杂问题简单化，这种演绎与推理能力的提升是解答遗传题目的必备能力之一。
二、利用自由组合定律提升学生的演绎与推理能力
提升演绎与推理能力也是一个不断培养、不断强化的过程。由一对相对性状杂交实验到两对相对性状杂交实验，就是一个由简单到复杂的过程。在教学过程中，教师要引导学生利用已有分离定律知识对自由组合现象进行合理的猜想，利用假说的内容分析测交实验的过程，学会利用已有知识进行演绎推理，提升分析问题过程中的演绎与推理能力；再通过杂交育种的实例和遗传病的分析，使学生学会将知识和规律进行模型构建，灵活运用。
三、利用减数分裂和基因在染色体上的知识提升学生的演绎与推理能力
分离定律、自由组合定律、伴性遗传都与减数分裂密切相关，减数分裂又与有丝分裂相联系，教师要善于利用这些提升学生演绎与推理能力的好素材。例如在学习减数分裂时，可引导学生回顾有丝分裂过程，再结合有性生殖特点思考要保证亲子代染色体数目的恒定，减数分裂应该具备哪些特征？各时期与有丝分裂有哪些不同？进而演绎推理出减数分裂各时期的图像和特征。在学习萨顿假说时，可引导学生根据减数分裂和孟德尔对分离现象解释推理基因与染色体的平行关系。这些对于在遗传规律教学中提升学生的演绎与推理能力都非常重要。
四、充分利用题目的讲解升华学生的演绎与推理能力
学习遗传规律后，很多学生对解遗传题仍一头雾水，所以在教学中仍需讲解适量练习，培养学生运用演绎与推理解遗传题的技巧，提高解题能力。下面以一道高考题为例分析在教学中的处理。
例题：右图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者，其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高，假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48，那么，得出此概率值需要的限定条件是
A.Ⅰ-2和Ⅰ-4必须是纯合子 B.Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅲ-4必须是纯合子
C.Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅲ-2和Ⅲ-3必须是杂合子
D.Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅳ-1和Ⅳ-2必须是杂合子
教师讲该题时可引导学生从不同的角度分析。思路1：逐个选项代入分析，有些选项需要进行大量计算才能判断，该思路费时费力；思路2：根据Ⅳ-1和Ⅳ-2只有均为杂合子时后代才会患病，将1/48拆成三个因数相乘，如1/4×1/3×1/4等可能形式，再筛选最可能组合，由此逆推出各亲本基因型并得出答案，该思路要求学生熟练掌握分离定律中的各种组合和计算，对学生能力要求很高；思路3：引导学生从结果入手先演绎要得到1/48需知道Ⅳ-1和Ⅳ-2是杂合子的比例，而计算Ⅳ-1是杂合子比例就需知道Ⅲ-1和Ⅲ-2基因型及比例，再利用图中未标注Ⅲ-1双亲情况推理出要对其基因型进行限定，不然就无法计算，同理Ⅱ-1和Ⅲ-4基因型也要限定，而只有B项同时限定这三个个体，由此得出答案。
本人在教学中采用思路3，利用已有结论演绎推理，可以在较短时间获得答案，而且准确率很高（本题在年级期末复习卷中出现，某班得分率仅15%，在讲解方法后，期末统考中出现一道变式题，该班得分率达到70%）。讲解题目时，科学地引导学生从不同角度分析，可升华学生的演绎与推理的能力。
当然，教材中有很多知识点可以用来培养学生的演绎与推理能力，这需要教师去充分挖掘，例如在“细胞的能量‘货币’ATP”一节中，利用矛盾冲突，即先对教材的问题提出质疑再通过查询相关资料、实验数据等进行演绎、推理和论证，从而准确地理解知识和运用知识，于演绎推理中发展学生的科学思维[3]，再比如“对细胞膜成分和结构的探索”、“探索光合作用原理的部分实验”、“生长素的发现过程”等章节的科学史，教师可通过创设教学情境，利用问题串引导学生模拟演绎科学发展历程，进而培养学生的演绎与推理能力。学生学习能力的培养和核心素养的培养是教学的重要组成部分，教师在教学过程中不但要传授给学生知识，还要培养对国家和社会有用的人。因此，对学生科学素养的培养，对学生演绎与推理能力的提升，需要教师不断探索，砥砺前行。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部，普通高中生物学课程标准：2017年版2020年修订（M），北京：人民教育出版社，2020：3-4，52-54
[2]余中宾 申定健，运用逆向思维培养科学思维素养的教学探析，中学生物学[J]，2019年（第35卷）第4期：68－70
[3]王扬飞，高中生物教学中发展学生科学思维-以《细胞的能量通货－ATP》的教学为例，中学教学参考[J]，2018.9中旬：80－81