假說演繹法

假說演繹法

假說演繹法(Hypothetico-deductive-method)又稱為假說演繹推理,是指在觀察和分析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一種科學方法。

  • 中文名稱
    假說演繹法
  • 外文名稱
    Hypothetico-deductive-method
  • 別稱
    假說演繹推理
  • 用途
    現代科學研究

定義

在觀察和分析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一種科學方法,叫做假說-演繹法。

條件及要求

(1)能解釋兩個或更多個已知事實;

(2)能預言與構思假說時不同類的事實;

(3)能預言或解釋背景知識預想不到的現象或事實。

對假說的檢驗應滿足兩個要求:

(1)解釋已觀察到的現象;

(2)預言尚未觀察到的現象。

他提出,隻有當能預言與構想假說時不同類的事例時,這一假說的真實性才得到確實的證據。假說-演繹法是科學認識從經驗水準向理論水準上升所必需的工具,它肯定了理性和演繹在科學發現中的作用,強調了由假說演繹得出的結論須用實驗來檢驗,以及假說的最後標準是與經驗事實的對應。這種科學發現邏輯的確立,反映了經驗論與唯理論互相融合的趨向。對假說-演繹法爭論最多的問題是假說的建立。歸納主義者強調最好的假說是滿足歸納法要求的。演繹主義和假說主義者則強調假說要靠創造性的猜想、直覺來建立。也有人不管假說最初的產生,隻把假說-演繹法理解為一種科學解釋的演繹模型。

套用舉例

1、孟德爾的豌豆雜交實驗。19世紀中期,孟德爾用豌豆做了大量的雜交實驗,在對實驗結果進行觀察、記載和進行數學統計分析的過程中,發現雜種後代中出現一定比例的性狀分離,兩對及兩對以上相對性狀雜交實驗中子二代出現不同性狀自由組合現象。他通過嚴謹的推理和大膽的想象而提出假說,並對性狀分離現象和不同性狀自由組合現象作出嘗試性解釋。然後他巧妙地設計了測交實驗用以檢驗假說,測交實驗不可能直接驗證假說本身,而是驗證由假說演繹出的推論,即:如果遺傳因子決定生物性狀的假說是成立的,那麽,根據假說可以對測交實驗結果進行理論推導和預測;然後,將實驗獲得的資料與理論推導值進行比較,如果二者一致證明假說是正確的,如果不一致則證明假說是錯誤的。當然,對假說的實踐檢驗過程是很復雜的,不能單靠一兩個實驗來說明問題。事實上,孟德爾做的很多實驗都得到了相似的結果,後來又有數位科學家做了許多與孟德爾實驗相似的觀察,大量的實驗都驗證了孟德爾假說的真實性之後,孟德爾假說最終發展為遺傳學的經典理論。我們知道,演繹推理是科學論證的一種重要推理形式,測交實驗值與理論推導值的一致性為什麽就能證明假說是正確的呢?原來,測交後代的表現型及其比例真實地反映出子一代產生的配子種類及其比例,根據子一代的配子型必然地可以推導其遺傳組成,揭示這個奧秘為演繹推理的論證過程起到畫龍點睛的作用,不揭示這個奧秘學生則難以理解"假說一演繹法" 的科學性和嚴謹性,對演繹推理得出的結論仍停留在知其然的狀況。

2、1900年,3位科學家分別重新發現了孟德爾的工作,遺傳學界開始認識到孟德爾遺傳理論的重要意義。如果孟德爾假設的遺傳因子,即基因確實存在,那麽它到底在哪裏呢?1903年,美國遺傳學家薩頓發現,孟德爾假設的一對遺傳因子即等位基因的分離,與減數分裂中同源染色體的分離非常相似。薩頓根據基因和染色體行為之間明顯的平行關系,提出假說:基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給子代的,也就是說,基因位于染色體上。美國遺傳學家摩爾根曾經明確表示過不相信孟德爾的遺傳理論,也懷疑薩頓的假說,後來他做了大量的果蠅雜交實驗,用實驗把一個特定的基因和一條特定的染色體- X染色體聯系起來,從而證實了薩頓的假說。由此可以看出,對基因與染色體的關系的探究歷程,也是假說一演繹的過程。

3、 DNA復製方式的提出與證實,以及整個中心法則的提出與證實,都是"假說一演繹法"的案例。以DNA分子的復製方式的闡明為例。美國生物學家沃森和英國物理學家克裏克在發表DNA分子雙螺旋結構的那篇著名的論文的最後寫道:"在提出鹼基特異性配對的看法後,我們立即又提出了遺傳物質進行復製的一種可能機理。"他們緊接著發表了第2篇論文,提出了遺傳物質自我復製的假說:DNA分子復製時,雙螺旋解開,解開的兩條單鏈分別作為模板,根據鹼基互補配對原則形成新鏈,因而每個新的DNA分子中都保留了原來DNA分子的一條鏈。這種復製方式被稱為半保留復製。1958年,科學家以大腸桿菌為實驗材料,運用同位素標記法設計了巧妙的實驗,實驗結果與根據假說一演繹推導的預期現象一致,證實了DNA的確是以半保留方式復製的。

4、遺傳密碼的破譯是繼DNA雙螺旋結構模型提出後,現代遺傳學發展中的又一個重大事件。自1953年提出DNA雙螺旋結構模型後,科學家就圍繞遺傳密碼的破譯開展了一系列探索。美籍蘇聯物理學家伽莫夫提出的3個鹼基編碼1個氨基酸的構想。克裏克和他的同事通過大量的實驗,以T4 噬菌體為材料,研究其中某個基因的鹼基的增加或減少對其所編碼的蛋白質的影響,結果表明隻可能是遺傳密碼中的3個鹼基編碼1個氨基酸。但是他們的實驗無法說明由3個鹼基排列成的1個密碼對應的究竟是哪一個氨基酸。兩位年輕的美國生物學家尼倫伯格和馬太轉換設計思路,巧妙設計實驗,成功地破譯了第1個遺傳密碼。在此後的六七年中,科學家破譯了全部的遺傳密碼,並編製出了密碼子表。

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