高中生物教材內(nèi)在整合的價值探究

錢 江

（江蘇省宜興市官林中學，江蘇宜興 214251）

高中生物教材內(nèi)在整合的價值探究

錢 江

（江蘇省宜興市官林中學，江蘇宜興 214251）

課程改革已步入深水區(qū)，高中生物在課改的過程中更加注重教材編排的科學性和嚴謹性，更加彰顯以生為本、以學為本的理念，并以學生的認知規(guī)律為基點，更好地發(fā)揮教材的導向作用。

高中生物；以生為本；價值

引 言

新課標下，必修2中《遺傳與進化》教材與舊教材對比，突出特點是把孟德爾遺傳定律設(shè)定在減數(shù)分裂前講解。這一教學順序的變化，受到許多爭議，大多教師感覺不適應(yīng)，特別是有部分教師認為：先講孟德爾遺傳定律，會加大學生的學習難度，且教學效率低、質(zhì)量差。同時，網(wǎng)絡(luò)媒體對新人教版教材調(diào)整的爭論也十分激烈。筆者根據(jù)教學經(jīng)驗分析，雖然院校已開展多年新人教版生物教材的應(yīng)用，可是仍然有許多教師在生物教學課堂中，把遺傳定律與減數(shù)分裂教學順序進行調(diào)整，先講解減數(shù)分裂，然后再講解孟德爾遺傳定律。為何新的人教版教材把遺傳定律設(shè)定在減數(shù)分裂之前？其價值何在？本文對此進行了論述。

一、高中生理解科學發(fā)展歷史

新課標高中生物教材內(nèi)容的設(shè)定是根據(jù)科學發(fā)現(xiàn)時間順序完成編排。1865年，孟德爾成功發(fā)表了《植物的雜交實驗》，其在論文中提出遺傳單位為遺傳因子，并發(fā)現(xiàn)兩大遺傳定律，分別是基因分離定律與基因自由組合定律。然而，1891年學術(shù)界才基本掌握減數(shù)分裂過程，遺傳定律與減數(shù)分裂間隔了二十多年。由于得出遺傳定律提出要比減數(shù)分裂早，高中生物教學中先講解減數(shù)分裂，會造成高中生誤認為減數(shù)分裂的提出要早于遺傳定律。而新人教版生物教材將遺傳定律與減數(shù)分裂教學順序進行調(diào)整，實現(xiàn)了科學發(fā)展史的真實還原，并且讓高中生明白遺傳定律的提出是基于減數(shù)分裂未發(fā)現(xiàn)的環(huán)境下提出的。縱觀減數(shù)分裂發(fā)現(xiàn)整體過程，1865年孟德爾提出遺傳定律時，人類剛剛可以通過顯微鏡觀察細胞，而減數(shù)分裂相關(guān)研究工作沒有開展。

二、加深高中生科學發(fā)展過程的感受與體驗

舊人教版高中生物教材，教師課堂教學中是先講解減數(shù)分裂，然后根據(jù)減數(shù)分裂基礎(chǔ)知識向?qū)W生闡述遺傳知識，盡管降低了教學難度，學生學習效率高，可是這并非是真實的科學發(fā)展過程。1865年孟德爾提出分離定律與自由組合定律時，生物學術(shù)界并未掌握配子產(chǎn)生與受精時染色體發(fā)生的變化，而孟德爾提出兩種定律的背景是沒有減數(shù)分裂作為支撐，是在實驗過程中應(yīng)用假說演繹提出遺傳定律。孟德爾應(yīng)用的研究模式具體流程見圖1。

圖1 孟德爾實驗流程

根據(jù)孟德爾實驗流程，下文對其如何應(yīng)用假說演繹方法開展遺傳定律研究進行闡述：

第一步驟（實驗現(xiàn)象）：孟德爾選擇純種的高莖豌豆和矮莖豌豆材料，然后開展雜交實驗，不管是正交還是反交，其中F1代全部是高莖，而自F1代自交的后代產(chǎn)生的高莖與矮莖比例一致為3∶1。

第二步驟（提出問題）：觀察實驗現(xiàn)象后進行統(tǒng)計與分析，并提出幾方面問題：（1）F1代都為高莖豌豆，為何沒有矮莖豌豆？（2）F2代中為何又存在矮莖豌豆？（3）F2代中的高莖豌豆與矮莖豌豆比例為3∶1，是否存在偶然性？

第三步驟（提出假設(shè)）：在觀察、統(tǒng)計以及分析前提下，孟德爾展開大膽現(xiàn)象與推理，并對實驗中的分離現(xiàn)象成因提出假說：

生物受精時，基因是隨機結(jié)合的，成對遺傳因子是分離的，且進入不同的配子中，每個配子中只含有成對因子中的一個。

第四步驟（演繹推理）：通過上述假設(shè)，解決了實驗中發(fā)生的相對性狀問題，進一步解釋了生物性狀分離現(xiàn)象。然而孟德爾并沒有停止研究腳步，其認為此假說只可以解釋此實驗結(jié)果。他還希望這一假說可以預測另外實驗結(jié)果。因而孟德爾再次開展測交實驗，選擇F1和隱形的純種矮莖豌豆進行測交。然后依照演繹推理，預測的結(jié)果是測交生成的高莖豌豆與矮莖豌豆比例應(yīng)該是1∶1。

第五步驟（實驗驗證）：孟德爾選擇雜種F1代的高莖和隱形的純矮莖豌豆材料，進行雜交實驗，而生成的64株豌豆，其中高莖豌豆與矮莖豌豆比例十分接近1∶1。

第六步驟（得出結(jié)論）：孟德爾演繹推理所預測結(jié)果和實驗驗證的結(jié)果是一樣的，表明孟德爾的假說成立，從而提出分離定律。

分析上述研究得出，孟德爾依照實驗出現(xiàn)的現(xiàn)象，假設(shè)生物體細胞中的遺傳因子是以成對狀態(tài)存在的，且配子中是以單個狀態(tài)存在。從本質(zhì)角度而言，減數(shù)分裂主要內(nèi)容就是這些，因而表明孟德爾就對減數(shù)分裂的存在和本質(zhì)進行了預言?；诿系聽枙r代下，其提出的基因分離定律與基因自由組合定律假說，是一種超越時代的設(shè)想，而且其是運用假說完美的解釋了基因分離現(xiàn)象，并非應(yīng)用減數(shù)分裂知識解釋分離現(xiàn)象。高中生物課堂教學中教師先講解減數(shù)分裂內(nèi)容，并且通過減數(shù)分裂知識講解遺傳問題，明顯和孟德爾的遺傳定律發(fā)現(xiàn)、提出相違背。

三、實現(xiàn)高中生教育方法的科學化

新人教版高中生物教材大篇幅設(shè)定了孟德爾關(guān)于應(yīng)用假說演繹方法如何發(fā)現(xiàn)、提出遺傳定律過程的內(nèi)容，因而高中生不但能夠?qū)W習遺傳定律基礎(chǔ)知識，還能夠?qū)W習與應(yīng)用假說演繹方法，明白怎樣應(yīng)用假說演繹方法開展科學研究工作。如果高中生物課堂教學中先講解減數(shù)分裂，并且通過減數(shù)分裂知識解讀遺傳定律問題，高中生就不需要學習與掌握假說演繹方法。舊人教版高中生物教材內(nèi)容中并未設(shè)定假說演繹方法內(nèi)容，主要原因是舊人教版高中生物教材先講解減數(shù)分裂內(nèi)容。新人教版高中生物教材和舊人教版高中生物教材的不同點，是舊人教版高中生物教材關(guān)注生物基礎(chǔ)知識的講解，忽略方法與技巧的掌握，如舊人教版高中生物教材本節(jié)教學任務(wù)是要求高中生了解與掌握遺傳定律知識，學會應(yīng)用遺傳定律知識解決問題，而對孟德爾如何應(yīng)用假說演繹方法發(fā)現(xiàn)、提出遺傳定律沒有做出相關(guān)要求。

新人教版高中生物教材已進行調(diào)整，認識到方法學習與掌握要比高中生汲取知識更加關(guān)鍵。新人教版高中生物教材本節(jié)教學目標為，讓學生了解孟德爾開展的相對性狀雜交實驗和提出的分離定律，感受孟德爾開展遺傳實驗應(yīng)用的科學方法與創(chuàng)新思維，并學會應(yīng)用孟德爾假說演繹方法。

四、高中生可感受孟德爾發(fā)現(xiàn)的非凡性與偉大性

孟德爾發(fā)現(xiàn)、提出基因分離定律與基因自由組合定律時，其并不認知細胞染色體，也沒有借助減數(shù)分裂研究發(fā)現(xiàn)成果，是經(jīng)過推理與現(xiàn)象，研發(fā)出分析生物遺傳定律的方法。孟德爾強調(diào)生物單位性狀具有的獨立行為。同時，應(yīng)用此種方法總結(jié)出概括性結(jié)論，也就是孟德爾提出的基因分離定律與基因自由自合定律。孟德爾為生物學研究作出的貢獻是非凡的、偉大的。如果高中生物教學中先講解減數(shù)分裂，并且通過減數(shù)分裂知識解答遺傳定律問題，高中生無法感受與體驗孟德爾時代對減數(shù)分裂語言的提出所體現(xiàn)出的非凡性、前瞻性、偉大性。

五、展現(xiàn)新課標教育理念

孟德爾通過假說演繹發(fā)現(xiàn)、提出基因分離定律與基因自由組合定律，實驗過程中包含大量探究元素，是高中生開展探究性學習方法的重要素材。而孟德爾實驗流程方法也是學者有效開展科學研究工作的一般流程，高中生能夠借鑒與模仿孟德爾實驗流程開展探究性學習。因而，高中生物課堂教學時先講解孟德爾遺傳定律，然后再講解減數(shù)分裂，可提升學生的生物學科素養(yǎng)。

[1] 吳兢勤．試論高中生物學教材中生物科學史教育的整合[J]．課程·教材·教法，2004（06）．

[2] 郭思樂．教育走向生本[M]．北京：人民教育出版社，2001．

錢江，1980年生，男，江蘇泰興人，現(xiàn)任宜興市官林中學生物教師，宜興市教學新秀，曾獲2014年、2015年宜興市教育局嘉獎，一級教師。