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过程 演绎 探究——高中生物教材必修二《遗传与进化》(人教版)解析

编辑:韩菲    发表日期:2015-11-26 

韩菲  汪兴兰 安徽师范大学生命科学学院 

新的生物教材以高中生物课程标准为编写依据,采取模块教学的形式,对教材内容的设计做了很大的改变。“遗传与进化”部分内容历来是高中生物教师教学的重点和难点,而且新教材在编写过程中这部分内容也作了较大的变动,故这部分内容在体现高中生物教材改革趋势方面具有一定的代表性。

一、从编写形式上看

(一)知识体系的改变提供了新的思维方式

新教材中,依据科学家的认识历程,先从孟德尔的豌豆杂交实验中认识了遗传与变异的现象和规律,然后进一步从细胞学和分子学的角度来揭示其本质。知识内容的编排顺序基本上按照科学发展的历史进程来编排[1]这种编排是从表象出发到理论的过程,有助于学生体验科学探索的过程和方法,以及形象思维的培养。而且以人类对基因的本质、功能及其现代应用的研究历程为主线来展开,让学生从浓郁的历史感中获取丰富的营养,又“厚今薄古”,突出分子遗传学和现代生物进化论的内容。

  (二)教学资料的丰富拓宽了学生的视野

 新教材在每节的编排上增加了“问题探讨”和“本节聚焦”。“问题探讨”注重从生活实际中引出与本节有关的一些问题,激发学生探究的欲望;“本节聚焦”也以问题的形式提醒学生本节应着重关注的内容,有助于学生把握教材的重点和难点。例如新教材中“遗传与变异”部分内容的课外阅读包括科学家的故事、科学前沿、科学·技术·社会、与生物学有关的职业。涉及到的内容不仅包括相关的科研成果,同时更关注其与生活(社会)的联系及其在生活中的应用,使学生在现实生活的背景中学习生物学。这样的设计有助于体现“注重与现实生活的联系”的课程基本理念。

二、 从教材蕴含的内在理念上看

(一)科学方法的渗透提高了科学素养

课标中要求“领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究过程中的应用”,以及“体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘的过程”。教材内容的组织和安排主要是以探究的形式呈现,让学生通过对探究过程中科学方法的学习达到能够运用科学方法进行类似的探究活动,从而完成对知识的理解和运用[2]

1、孟德尔遗传定律的发现过程中充分体现了“假说—演绎法”

在孟德尔豌豆杂交实验中,以分离定律的提出过程为例来看“假说—演绎法”的体现

现象:高茎与矮茎豌豆杂交F1全为高茎,F1自交,F2中高矮比例为3∶1

提出问题①F1全为高茎,矮茎去哪里了?②F2中矮茎为什么又出现了?③F2中出现3∶1性状分离比是偶然的吗?

分析问题矮茎可能并没有消失,只是F1中未表现;高茎相对于矮茎是显性性状;性状可能受遗传因子控制,遗传因子成对存在,可能有显隐性之分。

形成假说:生物的性状是由遗传因子决定的;体细胞中遗传因子是成对存在的;生物体在形成生殖细胞—配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,配子中只含有每对遗传因子中的一个;受精时,雌雄配子的结合是随机的。

测交实验F1与矮茎杂交;      预期结果:测交后代中高矮比例为1∶1

实际结果:与预期相同;        结论:假说正确,得出基因的分离定律。

2、教学中渗透“假说—演绎法”

留给学生思维空间就是留给学生思考的时间和思考的自由度,促进学生理解知识、合理编码知识,从而有效贮存知识,更重要的是培养和训练学生的创新思维[3]。例如在介绍F1测交实验时,不能主观地告诉学生孟德尔就是用测交方案的,而是要引导学生思考:孟德尔为什么不用自交的方法来证明其假说?测交是不是最好的方法?通过思考就能很自然地理解测交的定义。

在当时的条件下,孟德尔不知道基因的概念,也不知道性状是由基因控制的,更不知道等位基因在减数分裂时会随着同源染色体的分离而分开,孟德尔是通过演绎推理来进行的。因此,在教学中遵循孟德尔的设计思路,进行分析和推理,不仅学习了“假说—演绎法”的科学方法,而且还会在学习过程中逐步认识到孟德尔作为遗传学家的伟大形象以及逻辑推理的严密性和思维想象的创造性。

从近代科学到现代科学,以观察(实验)—归纳为主的方法逐渐让位于以假说—演绎为主的方法。这是因为现代科学从总体上不再处于经验材料的收集阶段,而是处于高度的理论概括和演绎的阶段。这也反映了现在科学理念的转变。

此外,在本部分内容中除“假说—演绎法”外,还有其他的科学方法。例如,孟德尔豌豆杂交实验中有实验方法,建立减数分裂中染色体变化的模型和制作DNA双螺旋结构模型中用到模型法,噬菌体浸染细菌的实验中用到分析和综合法等等。这些科学方法在教学中的渗透有助于学生对知识的掌握和理解。

(二) 课程理念的转变提高了学习的兴趣

“倡导探究式学习”和“注重与现实生活的联系”是新课程理念的核心之一,新教材在这一核心理念的指导下,体现了它的实用性和时代性。如表1

1  遗传与进化模块资料拥有量

项目

数量

项目

数量

实验

3

模型建构

2

探究

2

调查

1

资料分析

5

技能训练

5

资料搜集和分析

2

课外实践

1

思考与讨论

16

 

 

这些资料紧密联系日常生活与科技、生产和社会发展实际,使学生真正体会到科学就在身边,领悟到当代科技的进步与他们的学习生活密切相关,从而切实感受到所学知识的价值和学习的意义,也使他们触摸到时代前进的脉搏,产生热爱科学和献身科学的动力[4]

综上所述,以上的分析只是教材变化中的冰山一角,可以说新教材的变化为老师的教学和学生的学习都提供了更广阔的空间。但是有了好的工具,还要有好的使用者。因此,新教材的特色不仅仅表现在教材的编写上,更需要在教学实践中新的教学方法的体现。只有教师真正理解了教材的编写理念,从而发生教学方式和思维方式的变化,才能带来课堂教学的真正改变。

参考文献:

[1]  赵占良. 遗传与进化模块教材解析. http:219.239.258.40:82/22L/index.htm2007-3-20.

[2]  孙文霞,沈光华. 高中生物新课程中的科学方法教育. 生物学杂志,200612):59-60.

[3]  巩春华. 留给学生思维的空间[J]. 中学生物学,200610):24-25.

[4]  肖邦国. 谈高中生物学新教材中的“新”. 中学生物教学,20039):40-41.

                                             本文转载自《教学与管理》2009年第21期

 

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