高中生物教材內在整合的價值探究

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，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，并以學生的認知規律為基點，更好地發揮教材的導向作用。

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定在減數分裂前講解。這一教學順序的變化，受到許多爭議，大多教師感覺不適應，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、質量差。同時，網絡媒體對新人教版教材調整的爭論也十分激烈。筆者根據教學經驗分析，雖然院校已開展多年新人教版生物教材的應用，可是仍然有許多教師在生物教學課堂中，把遺傳定律與減數分裂教學順序進行調整，先講解減數分裂，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定在減數分裂之前？其價值何在？本文對此進行了論述。

一、高中生理解科學發展歷史

新課標高中生物教材內容的設定是根據科學發現時間順序完成編排。1865年，孟德爾成功發表了《植物的雜交實驗》，其在論文中提出遺傳單位為遺傳因子，并發現兩大遺傳定律，分別是基因分離定律與基因自由組合定律。然而，1891年學術界才基本掌握減數分裂過程，遺傳定律與減數分裂間隔了二十多年。由于得出遺傳定律提出要比減數分裂早，高中生物教學中先講解減數分裂，會造成高中生誤認為減數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分裂教學順序進行調整，實現了科學發展史的真實還原，并且讓高中生明白遺傳定律的提出是基于減數分裂未發現的環境下提出的。縱觀減數分裂發現整體過程，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，而減數分裂相關研究工作沒有開展。

二、加深高中生科學發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分裂，然后根據減數分裂基礎知識向學生闡述遺傳知識，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，生物學術界并未掌握配子產生與受精時染色體發生的變化，而孟德爾提出兩種定律的背景是沒有減數分裂作為支撐，是在實驗過程中應用假說演繹提出遺傳定律。孟德爾應用的研究模式具體流程見圖1。

圖1 孟德爾實驗流程

根據孟德爾實驗流程，下文對其如何應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）：觀察實驗現象后進行統計與分析，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）：在觀察、統計以及分析前提下，孟德爾展開大膽現象與推理，并對實驗中的分離現象成因提出假說：

生物受精時，基因是隨機結合的，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，解決了實驗中發生的相對性狀問題，進一步解釋了生物性狀分離現象。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果。他還希望這一假說可以預測另外實驗結果。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，預測的結果是測交生成的高莖豌豆與矮莖豌豆比例應該是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（得出結論）：孟德爾演繹推理所預測結果和實驗驗證的結果是一樣的，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的現象，假設生物體細胞中的遺傳因子是以成對狀態存在的，且配子中是以單個狀態存在。從本質角度而言，減數分裂主要內容就是這些，因而表明孟德爾就對減數分裂的存在和本質進行了預言。基于孟德爾時代下，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想，而且其是運用假說完美的解釋了基因分離現象，并非應用減數分裂知識解釋分離現象。高中生物課堂教學中教師先講解減數分裂內容，并且通過減數分裂知識講解遺傳問題，明顯和孟德爾的遺傳定律發現、提出相違背。

三、實現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定了孟德爾關于應用假說演繹方法如何發現、提出遺傳定律過程的內容，因而高中生不但能夠學習遺傳定律基礎知識，還能夠學習與應用假說演繹方法，明白怎樣應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分裂，并且通過減數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容中并未設定假說演繹方法內容，主要原因是舊人教版高中生物教材先講解減數分裂內容。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注生物基礎知識的講解，忽略方法與技巧的掌握，如舊人教版高中生物教材本節教學任務是要求高中生了解與掌握遺傳定律知識，學會應用遺傳定律知識解決問題，而對孟德爾如何應用假說演繹方法發現、提出遺傳定律沒有做出相關要求。

新人教版高中生物教材已進行調整，認識到方法學習與掌握要比高中生汲取知識更加關鍵。新人教版高中生物教材本節教學目標為，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用的科學方法與創新思維，并學會應用孟德爾假說演繹方法。

四、高中生可感受孟德爾發現的非凡性與偉大性

孟德爾發現、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，也沒有借助減數分裂研究發現成果，是經過推理與現象，研發出分析生物遺傳定律的方法。孟德爾強調生物單位性狀具有的獨立行為。同時，應用此種方法總結出概括性結論，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分裂，并且通過減數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分裂語言的提出所體現出的非凡性、前瞻性、偉大性。

五、展現新課標教育理念

孟德爾通過假說演繹發現、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，然后再講解減數分裂，可提升學生的生物學科素養。

[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。