高中生物教材内在整合的价值探究

钱 江

（江苏省宜兴市官林中学，江苏宜兴 214251）

高中生物教材内在整合的价值探究

钱 江

（江苏省宜兴市官林中学，江苏宜兴 214251）

课程改革已步入深水区，高中生物在课改的过程中更加注重教材编排的科学性和严谨性，更加彰显以生为本、以学为本的理念，并以学生的认知规律为基点，更好地发挥教材的导向作用。

高中生物；以生为本；价值

引 言

新课标下，必修2中《遗传与进化》教材与旧教材对比，突出特点是把孟德尔遗传定律设定在减数分裂前讲解。这一教学顺序的变化，受到许多争议，大多教师感觉不适应，特别是有部分教师认为：先讲孟德尔遗传定律，会加大学生的学习难度，且教学效率低、质量差。同时，网络媒体对新人教版教材调整的争论也十分激烈。笔者根据教学经验分析，虽然院校已开展多年新人教版生物教材的应用，可是仍然有许多教师在生物教学课堂中，把遗传定律与减数分裂教学顺序进行调整，先讲解减数分裂，然后再讲解孟德尔遗传定律。为何新的人教版教材把遗传定律设定在减数分裂之前？其价值何在？本文对此进行了论述。

一、高中生理解科学发展历史

新课标高中生物教材内容的设定是根据科学发现时间顺序完成编排。1865年，孟德尔成功发表了《植物的杂交实验》，其在论文中提出遗传单位为遗传因子，并发现两大遗传定律，分别是基因分离定律与基因自由组合定律。然而，1891年学术界才基本掌握减数分裂过程，遗传定律与减数分裂间隔了二十多年。由于得出遗传定律提出要比减数分裂早，高中生物教学中先讲解减数分裂，会造成高中生误认为减数分裂的提出要早于遗传定律。而新人教版生物教材将遗传定律与减数分裂教学顺序进行调整，实现了科学发展史的真实还原，并且让高中生明白遗传定律的提出是基于减数分裂未发现的环境下提出的。纵观减数分裂发现整体过程，1865年孟德尔提出遗传定律时，人类刚刚可以通过显微镜观察细胞，而减数分裂相关研究工作没有开展。

二、加深高中生科学发展过程的感受与体验

旧人教版高中生物教材，教师课堂教学中是先讲解减数分裂，然后根据减数分裂基础知识向学生阐述遗传知识，尽管降低了教学难度，学生学习效率高，可是这并非是真实的科学发展过程。1865年孟德尔提出分离定律与自由组合定律时，生物学术界并未掌握配子产生与受精时染色体发生的变化，而孟德尔提出两种定律的背景是没有减数分裂作为支撑，是在实验过程中应用假说演绎提出遗传定律。孟德尔应用的研究模式具体流程见图1。

图1 孟德尔实验流程

根据孟德尔实验流程，下文对其如何应用假说演绎方法开展遗传定律研究进行阐述：

第一步骤（实验现象）：孟德尔选择纯种的高茎豌豆和矮茎豌豆材料，然后开展杂交实验，不管是正交还是反交，其中F1代全部是高茎，而自F1代自交的后代产生的高茎与矮茎比例一致为3∶1。

第二步骤（提出问题）：观察实验现象后进行统计与分析，并提出几方面问题：（1）F1代都为高茎豌豆，为何没有矮茎豌豆？（2）F2代中为何又存在矮茎豌豆？（3）F2代中的高茎豌豆与矮茎豌豆比例为3∶1，是否存在偶然性？

第三步骤（提出假设）：在观察、统计以及分析前提下，孟德尔展开大胆现象与推理，并对实验中的分离现象成因提出假说：

生物受精时，基因是随机结合的，成对遗传因子是分离的，且进入不同的配子中，每个配子中只含有成对因子中的一个。

第四步骤（演绎推理）：通过上述假设，解决了实验中发生的相对性状问题，进一步解释了生物性状分离现象。然而孟德尔并没有停止研究脚步，其认为此假说只可以解释此实验结果。他还希望这一假说可以预测另外实验结果。因而孟德尔再次开展测交实验，选择F1和隐形的纯种矮茎豌豆进行测交。然后依照演绎推理，预测的结果是测交生成的高茎豌豆与矮茎豌豆比例应该是1∶1。

第五步骤（实验验证）：孟德尔选择杂种F1代的高茎和隐形的纯矮茎豌豆材料，进行杂交实验，而生成的64株豌豆，其中高茎豌豆与矮茎豌豆比例十分接近1∶1。

第六步骤（得出结论）：孟德尔演绎推理所预测结果和实验验证的结果是一样的，表明孟德尔的假说成立，从而提出分离定律。

分析上述研究得出，孟德尔依照实验出现的现象，假设生物体细胞中的遗传因子是以成对状态存在的，且配子中是以单个状态存在。从本质角度而言，减数分裂主要内容就是这些，因而表明孟德尔就对减数分裂的存在和本质进行了预言。基于孟德尔时代下，其提出的基因分离定律与基因自由组合定律假说，是一种超越时代的设想，而且其是运用假说完美的解释了基因分离现象，并非应用减数分裂知识解释分离现象。高中生物课堂教学中教师先讲解减数分裂内容，并且通过减数分裂知识讲解遗传问题，明显和孟德尔的遗传定律发现、提出相违背。

三、实现高中生教育方法的科学化

新人教版高中生物教材大篇幅设定了孟德尔关于应用假说演绎方法如何发现、提出遗传定律过程的内容，因而高中生不但能够学习遗传定律基础知识，还能够学习与应用假说演绎方法，明白怎样应用假说演绎方法开展科学研究工作。如果高中生物课堂教学中先讲解减数分裂，并且通过减数分裂知识解读遗传定律问题，高中生就不需要学习与掌握假说演绎方法。旧人教版高中生物教材内容中并未设定假说演绎方法内容，主要原因是旧人教版高中生物教材先讲解减数分裂内容。新人教版高中生物教材和旧人教版高中生物教材的不同点，是旧人教版高中生物教材关注生物基础知识的讲解，忽略方法与技巧的掌握，如旧人教版高中生物教材本节教学任务是要求高中生了解与掌握遗传定律知识，学会应用遗传定律知识解决问题，而对孟德尔如何应用假说演绎方法发现、提出遗传定律没有做出相关要求。

新人教版高中生物教材已进行调整，认识到方法学习与掌握要比高中生汲取知识更加关键。新人教版高中生物教材本节教学目标为，让学生了解孟德尔开展的相对性状杂交实验和提出的分离定律，感受孟德尔开展遗传实验应用的科学方法与创新思维，并学会应用孟德尔假说演绎方法。

四、高中生可感受孟德尔发现的非凡性与伟大性

孟德尔发现、提出基因分离定律与基因自由组合定律时，其并不认知细胞染色体，也没有借助减数分裂研究发现成果，是经过推理与现象，研发出分析生物遗传定律的方法。孟德尔强调生物单位性状具有的独立行为。同时，应用此种方法总结出概括性结论，也就是孟德尔提出的基因分离定律与基因自由自合定律。孟德尔为生物学研究作出的贡献是非凡的、伟大的。如果高中生物教学中先讲解减数分裂，并且通过减数分裂知识解答遗传定律问题，高中生无法感受与体验孟德尔时代对减数分裂语言的提出所体现出的非凡性、前瞻性、伟大性。

五、展现新课标教育理念

孟德尔通过假说演绎发现、提出基因分离定律与基因自由组合定律，实验过程中包含大量探究元素，是高中生开展探究性学习方法的重要素材。而孟德尔实验流程方法也是学者有效开展科学研究工作的一般流程，高中生能够借鉴与模仿孟德尔实验流程开展探究性学习。因而，高中生物课堂教学时先讲解孟德尔遗传定律，然后再讲解减数分裂，可提升学生的生物学科素养。

[1] 吴兢勤．试论高中生物学教材中生物科学史教育的整合[J]．课程·教材·教法，2004（06）．

[2] 郭思乐．教育走向生本[M]．北京：人民教育出版社，2001．

钱江，1980年生，男，江苏泰兴人，现任宜兴市官林中学生物教师，宜兴市教学新秀，曾获2014年、2015年宜兴市教育局嘉奖，一级教师。