錢 江

（江蘇省宜興市官林中學(xué)，江蘇宜興 214251）

高中生物教材內(nèi)在整合的價(jià)值探究

錢 江

（江蘇省宜興市官林中學(xué)，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(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，更加彰顯以生為本、以學(xué)為本的理念，并以學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律為基點(diǎn)，更好地發(fā)揮教材的導(dǎo)向作用。

高中生物；以生為本；價(jià)值

引 言

新課標(biāo)下，必修2中《遺傳與進(jìn)化》教材與舊教材對(duì)比，突出特點(diǎn)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(xué)順序的變化，受到許多爭(zhēng)議，大多教師感覺不適應(yīng)，特別是有部分教師認(rèn)為：先講孟德爾遺傳定律，會(huì)加大學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，且教學(xué)效率低、質(zhì)量差。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)媒體對(duì)新人教版教材調(diào)整的爭(zhēng)論也十分激烈。筆者根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)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(xué)課堂中，把遺傳定律與減數(shù)分裂教學(xué)順序進(jìn)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(jià)值何在？本文對(duì)此進(jìn)行了論述。

一、高中生理解科學(xué)發(fā)展歷史

新課標(biāo)高中生物教材內(nèi)容的設(shè)定是根據(jù)科學(xué)發(fā)現(xiàn)時(shí)間順序完成編排。1865年，孟德爾成功發(fā)表了《植物的雜交實(shí)驗(yàn)》，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(xué)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(xué)中先講解減數(shù)分裂，會(huì)造成高中生誤認(rèn)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(xué)順序進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展史的真實(shí)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?？v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(shí)，人類剛剛可以通過顯微鏡觀察細(xì)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(xué)發(fā)展過程的感受與體驗(yàn)

舊人教版高中生物教材，教師課堂教學(xué)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(shí)向?qū)W生闡述遺傳知識(shí)，盡管降低了教學(xué)難度，學(xué)生學(xué)習(xí)效率高，可是這并非是真實(shí)的科學(xué)發(fā)展過程。1865年孟德爾提出分離定律與自由組合定律時(shí)，生物學(xué)術(shù)界并未掌握配子產(chǎn)生與受精時(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)流程

根據(jù)孟德爾實(shí)驗(yàn)流程，下文對(duì)其如何應(yīng)用假說演繹方法開展遺傳定律研究進(jìn)行闡述：

第一步驟（實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(jì)以及分析前提下，孟德爾展開大膽現(xiàn)象與推理，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中的分離現(xiàn)象成因提出假說：

生物受精時(shí)，基因是隨機(jī)結(jié)合的，成對(duì)遺傳因子是分離的，且進(jìn)入不同的配子中，每個(gè)配子中只含有成對(duì)因子中的一個(gè)。

第四步驟（演繹推理）：通過上述假設(shè)，解決了實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的相對(duì)性狀問題，進(jìn)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(rèn)為此假說只可以解釋此實(shí)驗(yàn)結(jié)果。他還希望這一假說可以預(yù)測(cè)另外實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因而孟德爾再次開展測(cè)交實(shí)驗(yàn)，選擇F1和隱形的純種矮莖豌豆進(jìn)行測(cè)交。然后依照演繹推理，預(yù)測(cè)的結(jié)果是測(cè)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，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(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的現(xiàn)象，假設(shè)生物體細(xì)胞中的遺傳因子是以成對(duì)狀態(tài)存在的，且配子中是以單個(gè)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(duì)減數(shù)分裂的存在和本質(zhì)進(jìn)行了預(yù)言?；诿系聽枙r(shí)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(shí)代的設(shè)想，而且其是運(yùn)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(shí)解釋分離現(xiàn)象。高中生物課堂教學(xué)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(shí)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(shí)現(xiàn)高中生教育方法的科學(xué)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(xí)遺傳定律基礎(chǔ)知識(shí)，還能夠?qū)W習(xí)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(xué)研究工作。如果高中生物課堂教學(xué)中先講解減數(shù)分裂，并且通過減數(shù)分裂知識(shí)解讀遺傳定律問題，高中生就不需要學(xué)習(xí)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(diǎn)，是舊人教版高中生物教材關(guān)注生物基礎(chǔ)知識(shí)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(xué)任務(wù)是要求高中生了解與掌握遺傳定律知識(shí)，學(xué)會(huì)應(yīng)用遺傳定律知識(shí)解決問題，而對(duì)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(jìn)行調(diào)整，認(rèn)識(shí)到方法學(xué)習(xí)與掌握要比高中生汲取知識(shí)更加關(guān)鍵。新人教版高中生物教材本節(jié)教學(xué)目標(biāo)為，讓學(xué)生了解孟德爾開展的相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)和提出的分離定律，感受孟德爾開展遺傳實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的科學(xué)方法與創(chuàng)新思維，并學(xué)會(huì)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(shí)，其并不認(rèn)知細(xì)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(qiáng)調(diào)生物單位性狀具有的獨(dú)立行為。同時(shí)，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(xué)研究作出的貢獻(xiàn)是非凡的、偉大的。如果高中生物教學(xué)中先講解減數(shù)分裂，并且通過減數(shù)分裂知識(shí)解答遺傳定律問題，高中生無法感受與體驗(yàn)孟德爾時(shí)代對(duì)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(biāo)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(shí)驗(yàn)過程中包含大量探究元素，是高中生開展探究性學(xué)習(xí)方法的重要素材。而孟德爾實(shí)驗(yàn)流程方法也是學(xué)者有效開展科學(xué)研究工作的一般流程，高中生能夠借鑒與模仿孟德爾實(shí)驗(yàn)流程開展探究性學(xué)習(xí)。因而，高中生物課堂教學(xué)時(shí)先講解孟德爾遺傳定律，然后再講解減數(shù)分裂，可提升學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)。

[1] 吳兢勤．試論高中生物學(xué)教材中生物科學(xué)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(xué)生物教師，宜興市教學(xué)新秀，曾獲2014年、2015年宜興市教育局嘉獎(jiǎng)，一級(jí)教師。