在“遺傳家系圖”教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維*

李進(jìn)學(xué)（福建省三明市第二中學(xué) 福建三明 365000）

批判性思維是指審慎地運(yùn)用推理斷定一個(gè)斷言是否為真，是指對面臨的斷言進(jìn)行評估，其主旨是關(guān)于思維的思維。它包括批判性思維的習(xí)慣和批判性思維的技能，這二者同樣重要［1］。批判性思維是一種個(gè)性化思維，它不盲從權(quán)威、不迷信書本。

在高中生物學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維是課程改革的要求與體現(xiàn)。筆者以“遺傳家系圖”教學(xué)內(nèi)容為例，論述在高中生物學(xué)教學(xué)中，如何培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

1 培養(yǎng)批判性思維的可能性和必要性

高中階段，學(xué)生思維的獨(dú)立性和批判性日益鮮明。他們一般不再輕信結(jié)論，喜歡懷疑、爭論和評論，不再片面地肯定或否定一切。該階段正是培養(yǎng)其批判性思維的最佳時(shí)期［2］。

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確提出，學(xué)生應(yīng)該在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展科學(xué)思維，能夠基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)運(yùn)用批判性思維等方法，探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會議題［3］。可見，課程標(biāo)準(zhǔn)對于在高中生物學(xué)教學(xué)中進(jìn)行批判性思維的培養(yǎng)，提出了明確的要求。

2 利用“遺傳家系圖”，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維

在高中生物學(xué)必修2“遺傳與進(jìn)化”的教學(xué)中，可利用遺傳家系圖，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維。在各種教輔資料中，學(xué)生也能看到多種針對該內(nèi)容的歸納總結(jié)。為此，教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生不盲從，進(jìn)行辯證分析，形成自己對遺傳家系圖的判斷思路，從而培養(yǎng)其批判性思維。

依據(jù)遺傳家系圖判斷某種遺傳病的遺傳方式，要分析該遺傳病的致病基因在細(xì)胞中的位置，以及致病基因的顯、隱性。在高中生物學(xué)教學(xué)涉及到的遺傳家系圖中，致病基因可能位于性染色體上（X 染色體或Y 染色體，通常僅限位于性染色體的非同源區(qū)段上）、常染色體上，致病基因可能為顯性基因、隱性基因。分析判斷流程為：先判斷致病基因是否在Y 染色體上，若排除致病基因在Y 染色體上，則再判斷致病基因的顯、隱性，最后分析判斷致病基因在X 染色體上還是在常染色體上。

2.1 致病基因是否在Y 染色體上的分析判斷依據(jù)Y 染色體只存在于男性個(gè)體中、女性個(gè)體無Y 染色體，學(xué)生很容易分析得出，若致病基因在Y染色體上，則在家系圖中患者只有男性個(gè)體；若如圖1出現(xiàn)女性患者，則可排除致病基因在Y 染色體上的可能性。因此在很多資料中可找到類似“男患女不患，致病基因在Y 上”的歸納總結(jié)。針對此歸納總結(jié)，教師呈現(xiàn)圖2和圖3，讓學(xué)生就這2 個(gè)圖繼續(xù)“致病基因是否在Y 染色體上”的話題。學(xué)生通過分析、討論后得出，即便如圖2無女性患者，也不滿足致病基因在Y 染色體上，圖3中的致病基因也有可能不在Y 染色體上。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生逐漸完善對致病基因在Y 染色體上的遺傳家系圖特點(diǎn)的認(rèn)識，并對一些資料中的歸納總結(jié)有所取舍，或進(jìn)一步形成自己的歸納總結(jié)——“得病患者無女性，患者父、子都有病，推其多數(shù)伴Y性”（家系圖中無女性患者，且每個(gè)男性患者的父親和所有兒子都患病，則此遺傳病的致病基因多數(shù)情況下位于Y 染色體上，但也不能排除致病基因不在Y 染色體上的可能）。

圖1

圖2

圖3

2.2 致病基因顯、隱性的分析判斷 若已排除致病基因在Y 染色體上，接著判斷致病基因的顯、隱性。對于致病基因顯、隱性的分析判斷，結(jié)合圖4，一些資料中呈現(xiàn)的歸納總結(jié)為“無中生有為隱性，有中生無為顯性”。許多學(xué)生只是“海綿式”地吸收了這一結(jié)論，并未加予思辨，導(dǎo)致在解題中出現(xiàn)“無中生有為顯性，有中生無為隱性”的反運(yùn)用。為此，教師可引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致分析圖4中2 個(gè)圖的共性，得出更具有概括性的歸納總結(jié)——“父母相同生相對，相對性狀為隱性”（父、母親為相同的性狀表現(xiàn)，子代中出現(xiàn)相對性狀的個(gè)體，則子代中表現(xiàn)出的相對性狀為隱性性狀），以避免上述因記憶不清而出現(xiàn)的反運(yùn)用。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生反思這一歸納總結(jié)，并闡述作出這一歸納總結(jié)的理由——性狀是由基因控制的，子代中出現(xiàn)的“相對性狀”由“相對性狀”基因控制，“相對性狀”基因傳自于親代（至少父母之一），親代都表現(xiàn)出由“相同性狀”基因控制的“相同性狀”，親代中至少父母之一同時(shí)具有“相對性狀”基因和“相同性狀”基因，該個(gè)體即為雜合子，雜合子表現(xiàn)出的性狀即為顯性性狀，故“相同性狀”為顯性性狀、“相對性狀”為隱性性狀。

教師再引導(dǎo)學(xué)生分析有無其他判斷致病基因顯、隱性的方法，也許學(xué)生會想到孟德爾一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)（圖5），并將圖5與圖6進(jìn)行類比，因2 個(gè)圖相似，于是認(rèn)為據(jù)圖6也可確定致病基因?yàn)轱@性。這時(shí)教師要引導(dǎo)學(xué)生，再查看孟德爾一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)過程，認(rèn)識到由圖6并不能保證該雙親只生育患病的子代，這是圖5與圖6的關(guān)鍵性區(qū)別，因此由圖6不能確定致病基因的顯、隱性。

圖4

圖5

圖6

2.3 致病基因位于X 染色體上或常染色體上的分析判斷 按分析判斷流程，之前已排除了致病基因在Y 染色體上的可能，并確定了致病基因?yàn)轱@性基因或隱性基因，接著進(jìn)行致病基因位于X染色體上或常染色體上的分析判斷。

圖7

圖8

圖9

圖10

2.3.1 若已判斷致病基因?yàn)轱@性基因 一些資料中歸納總結(jié)，在“子病母必病，父病女必病”的情況下，致病基因位于X 染色體上。教師此時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生分析、審視該提法的依據(jù)。因兒子的X染色體一定遺傳自母親，父親的X 染色體一定傳給女兒，又因致病基因?yàn)轱@性基因，若致病基因位于X 染色體上，則無一例外地出現(xiàn)此必然（圖7）；如有例外，則致病基因位于常染色體上（圖8）。同時(shí)，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生反問，圖7中致病基因只能位于X 染色體上嗎？ 在此基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生自己作出更為完善的歸納總結(jié)——“顯性查看各男病，母女都病多伴性，非此常染色體病”（若致病基因?yàn)轱@性基因，檢查家系圖中所有的男性患者，他們的母親和所有女兒全都患病，致病基因多數(shù)情況下位于X 染色體上；否則，致病基因位于常染色體上）。

2.3.2 若已判斷致病基因?yàn)殡[性基因 一些資料中歸納總結(jié)，在“女病父必病，母病子必病”的情況下，致病基因位于X 染色體上。教師此時(shí)亦可引導(dǎo)學(xué)生分析、審視該提法的依據(jù)。因女兒一定會從父親遺傳獲得X 染色體，兒子的X 染色體一定遺傳自母親，又因致病基因?yàn)殡[性基因，若致病基因位于X 染色體上，則無一例外地出現(xiàn)此必然（圖9）； 如有例外，則致病基因位于常染色體上（圖10）。同時(shí)，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生反問，圖9中致病基因只能位于X 染色體上嗎？ 在此基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生作出更為完善的歸納總結(jié)——“隱性查看各女病，父子都病多伴性，非此常染色體病”（若致病基因?yàn)殡[性基因，檢查家系圖中所有的女性患者，她們的父親和所有兒子全都患病，致病基因在多數(shù)情況下位于X 染色體上； 否則，致病基因位于常染色體上）。

高中階段，學(xué)生經(jīng)常要用到各種教輔材料，這些材料中的歸納總結(jié)是在何情境下作出的，此歸納總結(jié)的合理之處在哪，有無需修訂、完善之處，這些都需要引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成“淘金式”獲取知識的思維習(xí)慣，進(jìn)行批判思辨而學(xué)習(xí)。

本文結(jié)合高中生物學(xué)教學(xué)中“遺傳家系圖”，對學(xué)生進(jìn)行批判性思維培養(yǎng)，雖然所能牽涉到的批判性思維技能有限且粗淺，而且核心素養(yǎng)的達(dá)成并不是通過某一節(jié)課、某一個(gè)教學(xué)片段的教學(xué)可一蹴而就的［4］。但如上文所述，結(jié)合實(shí)際教學(xué)內(nèi)容，適時(shí)地對學(xué)生進(jìn)行浸入式的批判性思維培養(yǎng)，可讓學(xué)生形成理性的懷疑和反思的態(tài)度，培養(yǎng)其“大膽質(zhì)疑，謹(jǐn)慎斷言”的品質(zhì)，逐步養(yǎng)成批判性思維的習(xí)慣和批判性思維的技能，從而助力于發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。