“形散而神不散”

人教版課程標準高中實驗教科書《生物》與舊教材相比有許多鮮明的特色。從素材的選擇看，更注重科學的研究過程和方法；從知識的引入看，更注重生活實際，強調(diào)知識的應(yīng)用；從活動設(shè)計看，更突出探究性學習，等等。上述特色很容易被教師發(fā)現(xiàn)，進而在教學中調(diào)整方法，有所側(cè)重。這些特色背后，還有一種隱形的容易被忽視的特色，那就是內(nèi)容的組織和編排上，更突出了科學發(fā)展的邏輯，強調(diào)知識之間的邏輯聯(lián)系。新教材淡化了知識的系統(tǒng)性，這給許多教師的感覺是知識點很散很亂。但仔細分析不難發(fā)現(xiàn)，新教材對知識的來龍去脈及邏輯關(guān)系明顯給予強化，使知識的呈現(xiàn)、各知識點之間的相互關(guān)系更符合科學發(fā)展和人類認識事物的邏輯規(guī)律，這也是新教材編寫特點的核心所在。

這一特色重點體現(xiàn)在必修第二模塊“遺傳和進化”部分。不論是整本教材，還是章與章之間，每章的各小節(jié)之間，還是每小節(jié)的內(nèi)容內(nèi)部，都得到了充分體現(xiàn)，現(xiàn)分析如下。

1 整本教材內(nèi)容的編排體現(xiàn)了清晰的內(nèi)在邏輯關(guān)系

《遺傳和進化》模塊教材編排的設(shè)計思路如圖1所示。

本模塊教材的編排，緊緊圍繞“基因”這一概念和水平展開。從現(xiàn)象到本質(zhì)，從功能到應(yīng)用，遵循發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、應(yīng)用問題的規(guī)律，邏輯聯(lián)系非常清晰。同時這樣編排，也符合科學發(fā)展的歷史進程，從孟德爾到摩爾根，再到沃森和克里克；從拉馬克到達爾文再到現(xiàn)代生物進化理論。教材既展示科學的過程和方法，又體現(xiàn)個體水平、細胞水平、分子水平的遺傳學知識的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。“基因”就像一條線索，把人類對它的本質(zhì)、功能及應(yīng)用等的研究歷程緊密地拴在一起，呈現(xiàn)在學生眼前。與舊教材相比，知識的條理性更強，邏輯關(guān)系更清晰。

2 章與章之間的內(nèi)容編排體現(xiàn)了鮮明的邏輯關(guān)系

《遺傳與進化》模塊與舊教材相比最大的區(qū)別，是先介紹孟德爾發(fā)現(xiàn)的兩條遺傳定律，再介紹減數(shù)分裂和受精作用。舊教材中，減數(shù)分裂和受精作用屬于代謝(生殖和發(fā)育)部分的內(nèi)容，編排在遺傳規(guī)律之前。許多教師在教學時將內(nèi)容作了處理，先學習第二章的減數(shù)分裂和受精作用，再學習第一章遺傳規(guī)律。筆者認為這一做法是不可取的。誠然，先學習減數(shù)分裂對學生理解兩條遺傳定律有一定的幫助，因為不論是基因的分離，還是自由組合，都是因為減數(shù)分裂過程中染色體的行為決定基因的行為造成的。恰恰因為如此，才可以確定基因在染色體上。新教材把基因的分離定律和自由組合定律，即遺傳因子的發(fā)現(xiàn)安排在教學的第一章，是從現(xiàn)象人手，人類發(fā)現(xiàn)了遺傳因子的存在，遺傳因子在前后代的傳遞中很有規(guī)律，再將其與減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化規(guī)律聯(lián)系起來，尋找兩者之間的關(guān)系。薩頓正是鑒于此，才提出了基因在染色體上這一假說。摩爾根則用果蠅作實驗材料，證實了薩頓的假說是正確的，并發(fā)現(xiàn)了遺傳的第三大定律。這些內(nèi)容之后，教材安排了伴性遺傳的內(nèi)容。這一內(nèi)容既是對孟德爾遺傳定律的補充和延伸，又是基因在染色體上的有力佐證。

在孟德爾提出假說解釋分離現(xiàn)象時，生物學界還沒有認識到配子的形成和受精作用過程中染色體的變化，因此，孟德爾的假說是一種超越時代的非凡設(shè)想，這一設(shè)想在薩頓那兒得到了傳承，他提出了基因在染色體上的假說。摩爾根用實驗證明了一切，他自己也從一個“曾經(jīng)明確表示過不相信孟德爾的遺傳理論”到“孟德爾理論的堅定支持者”；從“對薩頓的學說更持懷疑態(tài)度”到“發(fā)明了測定基因位于染色體上的相對位置的方法，并繪出了第一個果蠅各種基因在染色體上的相對位置的圖，說明了基因在染色體上呈線性排列”。在這些遺傳理論的發(fā)展完善過程中，體現(xiàn)了科學發(fā)展的一般邏輯：從未知到已知，從現(xiàn)象到本質(zhì)，從假說到實驗，從否定到肯定，從支持到完善。在研究方法上，運用了假說演繹和類比推理等常用方法，引導學生嘗試象科學家那樣大膽猜想，勇敢質(zhì)疑，嚴謹推理，勤奮實踐，體現(xiàn)了科學研究方法的邏輯關(guān)系。

因此，新教材一、二兩章內(nèi)容的安排，具有豐富的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，第二章“基因和染色體的關(guān)系”是建立在第一章“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”的基礎(chǔ)上的。這樣安排更能實現(xiàn)學科內(nèi)在邏輯與學生認識邏輯的統(tǒng)一。其余各章之間，邏輯關(guān)系更明顯。由此可見，章與章之間的內(nèi)容安排，是經(jīng)過縝密考慮，緊緊圍繞邏輯關(guān)系展開的。

3 章節(jié)內(nèi)部的內(nèi)容編排上，體現(xiàn)出鮮明的邏輯關(guān)系

例如第三章：“基因的本質(zhì)”，第一節(jié)通過一系列實驗證明了“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”，那么DNA是怎樣儲存遺傳信息的呢?學生急于想知道DNA的結(jié)構(gòu)，于是第二節(jié)介紹“DNA的結(jié)構(gòu)”。從結(jié)構(gòu)上看DNA具備作為遺傳物質(zhì)的條件，而DNA的結(jié)構(gòu)又決定了它的復制方式，第三節(jié)自然就是“DNA的復制了”。基因和DNA之間是什么關(guān)系呢?“基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段”，第四小節(jié)呼之欲出。前后各小節(jié)之間內(nèi)容的編排順理成章，水到渠成，非常自然貼切，邏輯關(guān)系明了。

就各小節(jié)的內(nèi)容看，如第一小節(jié)：“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”，其邏輯關(guān)系如圖2所示。

本小節(jié)的教學內(nèi)容，緊緊圍繞證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)一系列實驗研究展開，邏輯關(guān)系清晰、典型。上述系列實驗中，每個實驗的結(jié)論都是在實驗現(xiàn)象上推理得出，現(xiàn)象和結(jié)論之間，有著嚴密的邏輯關(guān)系。

新教材突顯的邏輯關(guān)系，在《遺傳與進化》這一模塊得到了充分的體現(xiàn)，這樣的例子還有很多，這里不再贅述。

4 其他模塊體現(xiàn)的邏輯關(guān)系

除了第二模塊外，這一特色在其他模塊也有體現(xiàn)。如，第一模塊《分子與細胞》以基本的生命系統(tǒng)——細胞，構(gòu)建知識體系，圍繞細胞的組成、結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)展變化編排教學內(nèi)容，突出了組成影響結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定功能，功能變化發(fā)展等知識間鮮明的邏輯關(guān)系。教材在一些細節(jié)的處理上也突出強調(diào)邏輯，如第六章“細胞的生命歷程”，整章內(nèi)容是按照細胞的增殖、分化、衰老、凋亡這一邏輯順序展開的。第一小節(jié)“細胞的增殖”，與舊教材相比，增加了“細胞不能無限長大”這一知識點及相應(yīng)的實驗，但正是這一小小的增加，使整節(jié)內(nèi)容知識點問的邏輯關(guān)系更趨嚴密：細胞不能無限長大→多細胞生物體長大時細胞必須增殖→增殖產(chǎn)生的子細胞與親細胞保證相同→遺傳物質(zhì)要復制且均分→染色體一系列的形態(tài)和行為變化→人為地將有絲分裂分為各個時期→動植物細胞結(jié)構(gòu)不同→分裂過程有所不同。第三章在介紹細胞膜——系統(tǒng)的邊界時，只介紹了細胞膜的組成和功能，沒有介紹細胞膜的結(jié)構(gòu)。細胞膜的結(jié)構(gòu)安排在物質(zhì)的跨膜運輸之后，這也是與舊教材相比不同的地方。因為科學家是從物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗械玫絾l(fā)，產(chǎn)生疑問，進而對細胞膜的結(jié)構(gòu)進行探索和研究，發(fā)現(xiàn)了生物膜的流動鑲嵌模型。而流動鑲嵌型的結(jié)構(gòu)又反過來決定了物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健＿@樣編排，邏輯關(guān)系更嚴密，更容易被學生所理解和接受。

又如第1模塊《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》，緊緊圍繞“穩(wěn)態(tài)”和“環(huán)境”這兩個核心概念，以生物個體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)各個層次系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的維持為主線展開，突出生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與環(huán)境的關(guān)系。對個體而言，首先必須保持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，因而需要神經(jīng)、體液、免疫等調(diào)節(jié)。而個體作為群體的一員又生活在外界環(huán)境中，因此，群體也必須維持穩(wěn)態(tài)。個體與群體之間，既彼此獨立，又相互依賴。在穩(wěn)態(tài)維持的各種調(diào)節(jié)方式之間，既彼此獨立，各司其職，又各分主次，相互影響。新教材內(nèi)容的設(shè)計和編排，更能體現(xiàn)各生命系統(tǒng)內(nèi)部及生物與環(huán)境之間的邏輯聯(lián)系。

綜上所述，各模塊均有一條核心線索，將看似散亂的生物科學知識緊密地編排在一起，形成邏輯嚴密的知識體系，可謂“形散而神不散”。

教師深入領(lǐng)會教材編排的思路和意圖，充分理解和把握各知識點之間的邏輯關(guān)系，對充分使用好教材，幫助學生與已有知識建立聯(lián)系，培養(yǎng)他們解釋、分析、推理、歸納等多項能力，達成“理解”層次學習目標，提高教學效率無疑是有幫助的。