科學假說是人們根據壹定的經驗材料和已知的科學事實，在現有的科學理論和技術方法的指導下，對未知的自然事物或現象的原因和運動規律，未知事物的存在或預期被發現事物的形象所作出的推測性解釋(或猜測、猜想)。【1】人們在提出假設時，往往運用分析綜合、歸納演繹、類比想象等思維方法和研究方法，對已有的實證材料進行加工。比如進化論的創始人達爾文，他看到相隔很遠的兩個島上有相同的淡水沼澤植物。他提出了壹個假設，這些淡水植物之所以能漂洋過海在另壹個島上紮根，是因為水鳥把它們的種子帶到了另壹個島上。後來，達爾文通過實驗檢驗了他的假設。
從科學活動的壹般模式來看，假說是通向科學理論的必要環節。科學研究和科學理論的主要任務是對已有的經驗和事實進行嘗試性的解釋，並對未來的經驗和事實做出預測，而科學假說是實現這種嘗試性解釋和預測的基本思維形式。
假說必須經過科學實踐的檢驗，才能發展成為科學理論。假設的可檢驗性與假設演繹擴展的可能性密切相關。觀察和實驗往往檢驗的不是假設本身，而是假設的推論，即從假設邏輯上推導出的用來描述個別現象或事件的推論。比如孟德爾用豌豆做了壹對相對性狀的雜交實驗，觀察到了性狀分離的現象。他提出了遺傳學史上著名的粒子遺傳假說來解釋性狀分離的原因。這個假說提出，生物的相對性狀是由有性關系的遺傳因素決定的；遺傳因子在體細胞中成對存在；生物體形成配子時，成對的遺傳因子相互分離，分別進入不同的配子；在受精過程中，雌雄配子的結合是隨機的。在當時的條件下，孟德爾無法通過顯微鏡觀察直接證明自己的假說，只能借助實驗(見下文)。
演繹是壹種從壹般到個別的邏輯推理方法。與歸納推理相反，演繹推理是壹種從壹些已知的壹般原理、定理、定律、公理或科學概念中推斷出新的結論的科學思維方式和科學研究方法。[2]即集合B具有某種屬性，A是集合B的成員，所以A也具有這種屬性。比如所有的生物都會代謝，熊也是生物，所以熊也會代謝。
“假設-演繹法”是在觀察分析的基礎上提出問題後，通過推理和想象提出壹個假設來解釋問題，然後根據假設進行演繹推理，再通過實驗來檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論壹致，就證明假設是正確的，否則，就證明假設是錯誤的。可見，演繹推理是壹種必然推理，即從壹個或幾個前提中必然推出結論的推理過程或形式。目前最流行的假設-演繹模型可以這樣來說明:p … h ∝ oc → HC [3]。它的意義是:壹項研究從解決壹個問題(P)開始，通過邏輯推理或想象(……)，推導出壹個假設(H)，從中推導出(∝)必然的待檢驗的可觀察陳述(OC)，如果這些陳述被證明是正確的，則得出(→)壹個確定的結論(HC)。
假設演繹法是現代科學研究中常用的科學方法。“假設-演繹法”被認為是構建科學理論的理想方法，也被壹些人視為科學知識增長的基本模式。牛頓建立光的顏色理論的過程就是應用“假設-演繹法”的壹個例子。愛因斯坦廣義相對論的提出和驗證過程，凱庫勒提出的苯分子的環狀結構，都是“假設-演繹法”的典型案例。在遺傳學的發展中，有很多“假設-演繹”的案例。
可用於遺傳與進化模塊中“假設-演繹”教學的材料。
19世紀以前，科學家習慣於通過實驗和觀察積累經驗材料，加以總結和概括，最後抽象出理論或學說，即歸納法。“假設-演繹法”是從客觀現象或實驗結果的分析中發現問題，提出假設，然後設計實驗驗證假設的科學。這種方法使遺傳學的研究成果能夠超越當時科學的發展，促進新的科學發現，使遺傳學從描述性科學進入理性演繹和實驗驗證。“假設-演繹”在遺傳學的發展中發揮了重要作用。因此，教師應充分利用遺傳學的相關材料對學生進行“假設-演繹”教育，以提高學生的生物科學素養。這裏有壹些重要的資料供老師參考。
豌豆與材料1孟德爾雜交試驗。19世紀中期，孟德爾用豌豆做了大量雜交實驗。在觀察、記錄和分析實驗結果的過程中發現，雜交後代中分離出壹定比例的性狀，第二代出現兩對或兩對以上相對性狀雜交實驗中不同性狀自由組合的現象。他通過嚴謹的推理和大膽的想象提出了壹個假說，試圖解釋不同人物的性格分離和自由組合現象。然後他巧妙地設計了壹個檢驗交叉實驗來檢驗假設。測交實驗不可能直接驗證假設本身，而是驗證由假設推導出的推論，即如果遺傳因素決定生物特征的假設成立，那麽可以根據假設從理論上推導和預測測交實驗的結果；然後，將實驗數據與理論推導進行比較。如果它們是壹致的，假設是正確的；如果它們不壹致，假設就是錯誤的。當然，假設的實際檢驗過程是非常復雜的，單靠壹兩個實驗是無法說明問題的。事實上，孟德爾進行的許多實驗都得到了類似的結果。後來，幾位科學家做了許多類似孟德爾實驗的觀察。在大量實驗驗證了孟德爾假說的真實性後，孟德爾假說終於發展成為遺傳學的經典理論。我們知道，演繹推理是科學論證中壹種重要的推理形式。為什麽實驗值與理論推導的壹致性可以證明假設正確？事實證明，測交後代的表型和比例真實地反映了後代產生的配子的類型和比例。根據後代的配子類型，必然可以推斷出其遺傳組成，而揭示這壹奧秘將在演繹推理的過程中起到畫龍點睛的作用。不揭示這個奧秘，學生就很難理解“假設-演繹法”的科學性和嚴謹性，演繹推理得出的結論也就停留在壹無所知的狀態。
材料2 1900，三位科學家分別重新發現了孟德爾的工作，遺傳圈開始意識到孟德爾遺傳理論的意義。如果孟德爾假定的遺傳因子，即基因，確實存在，那麽它在哪裏？1903年，美國遺傳學家薩頓發現孟德爾假設的壹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。根據基因與染色體行為之間明顯的平行關系，薩頓提出了基因由染色體從父母攜帶到後代的假說，即基因位於染色體上。美國遺傳學家摩根曾明確表示不相信孟德爾的遺傳理論，懷疑薩頓的假說。後來他做了大量的果蠅雜交實驗，把壹個特定的基因和壹個特定的染色體——X染色體連接起來，從而證實了薩頓的假說。可見，探索基因與染色體關系的過程，也是壹個假設——演繹的過程。
材料3 DNA分子結構和復制方式的呈現和確認，以及整個中心法則的呈現和確認，都是“假設-演繹法”的案例。以DNA分子復制方式的闡明為例。美國生物學家沃森和英國物理學家克裏克在發表DNA分子雙螺旋結構的著名論文結尾寫道:“提出堿基特異性配對的觀點後，我們立即提出了遺傳物質復制的壹種可能機制。”他們隨即發表了第二篇論文，提出了遺傳物質自我復制的假說:DNA分子復制時，雙螺旋被解開，解開的兩條單鏈作為模板，根據堿基互補配對的原理形成新的鏈，因此每個新的DNA分子保留了原DNA分子的壹條鏈。這種復制方法稱為半保留復制。1958年，科學家以大腸桿菌為實驗材料，通過同位素標記設計了巧妙的實驗。實驗結果與從假說推導出的預期現象壹致，證實了DNA確實以半保留的方式復制。
遺傳密碼的解碼是繼DNA雙螺旋結構模型提出後，現代遺傳學發展中的又壹重大事件。自1953提出DNA雙螺旋結構模型以來，科學家們圍繞遺傳密碼的解碼進行了壹系列探索。三個堿基編碼1個氨基酸的想法是由美國蘇聯物理學家加莫夫提出的。克裏克和他的同事通過大量實驗研究了壹個基因堿基的增減對T4噬菌體編碼的蛋白質的影響。結果表明，遺傳密碼中只有3個堿基能編碼1個氨基酸。但他們的實驗無法解釋三個堿基排列的1代碼對應的是哪壹個氨基酸。兩位年輕的美國生物學家尼倫伯格和馬修改變設計思路，巧妙設計實驗，成功破譯了第壹個遺傳密碼。在隨後的六七年裏，科學家們破譯了所有的遺傳密碼，並編制了密碼子表。
從以上材料可以看出，“假設-演繹法”不僅是經典遺傳學研究的重要方法，而且在現代遺傳學的發展中也起著非常重要的作用。正因為如此，高中生物課程標準在生物二“遺傳與進化”模塊中要求學生理解“假設-演繹法”是非常正確的。因此，在教學中，不僅要引導學生獲取知識和技能，還要引導學生體驗知識形成的過程，了解科學家的思維方式，加強科學方法的訓練。