在“遗传家系图”教学中培养学生的批判性思维*

李进学（福建省三明市第二中学 福建三明 365000）

批判性思维是指审慎地运用推理断定一个断言是否为真，是指对面临的断言进行评估，其主旨是关于思维的思维。它包括批判性思维的习惯和批判性思维的技能，这二者同样重要［1］。批判性思维是一种个性化思维，它不盲从权威、不迷信书本。

在高中生物学教学中，培养学生的批判性思维是课程改革的要求与体现。笔者以“遗传家系图”教学内容为例，论述在高中生物学教学中，如何培养学生的批判性思维。

1 培养批判性思维的可能性和必要性

高中阶段，学生思维的独立性和批判性日益鲜明。他们一般不再轻信结论，喜欢怀疑、争论和评论，不再片面地肯定或否定一切。该阶段正是培养其批判性思维的最佳时期［2］。

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》明确提出，学生应该在学习过程中逐步发展科学思维，能够基于生物学事实和证据运用批判性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题［3］。可见，课程标准对于在高中生物学教学中进行批判性思维的培养，提出了明确的要求。

2 利用“遗传家系图”，培养学生的批判性思维

在高中生物学必修2“遗传与进化”的教学中，可利用遗传家系图，训练学生的科学思维。在各种教辅资料中，学生也能看到多种针对该内容的归纳总结。为此，教师有意识地引导学生不盲从，进行辩证分析，形成自己对遗传家系图的判断思路，从而培养其批判性思维。

依据遗传家系图判断某种遗传病的遗传方式，要分析该遗传病的致病基因在细胞中的位置，以及致病基因的显、隐性。在高中生物学教学涉及到的遗传家系图中，致病基因可能位于性染色体上（X 染色体或Y 染色体，通常仅限位于性染色体的非同源区段上）、常染色体上，致病基因可能为显性基因、隐性基因。分析判断流程为：先判断致病基因是否在Y 染色体上，若排除致病基因在Y 染色体上，则再判断致病基因的显、隐性，最后分析判断致病基因在X 染色体上还是在常染色体上。

2.1 致病基因是否在Y 染色体上的分析判断依据Y 染色体只存在于男性个体中、女性个体无Y 染色体，学生很容易分析得出，若致病基因在Y染色体上，则在家系图中患者只有男性个体；若如图1出现女性患者，则可排除致病基因在Y 染色体上的可能性。因此在很多资料中可找到类似“男患女不患，致病基因在Y 上”的归纳总结。针对此归纳总结，教师呈现图2和图3，让学生就这2 个图继续“致病基因是否在Y 染色体上”的话题。学生通过分析、讨论后得出，即便如图2无女性患者，也不满足致病基因在Y 染色体上，图3中的致病基因也有可能不在Y 染色体上。进一步引导学生逐渐完善对致病基因在Y 染色体上的遗传家系图特点的认识，并对一些资料中的归纳总结有所取舍，或进一步形成自己的归纳总结——“得病患者无女性，患者父、子都有病，推其多数伴Y性”（家系图中无女性患者，且每个男性患者的父亲和所有儿子都患病，则此遗传病的致病基因多数情况下位于Y 染色体上，但也不能排除致病基因不在Y 染色体上的可能）。

图1

图2

图3

2.2 致病基因显、隐性的分析判断 若已排除致病基因在Y 染色体上，接着判断致病基因的显、隐性。对于致病基因显、隐性的分析判断，结合图4，一些资料中呈现的归纳总结为“无中生有为隐性，有中生无为显性”。许多学生只是“海绵式”地吸收了这一结论，并未加予思辨，导致在解题中出现“无中生有为显性，有中生无为隐性”的反运用。为此，教师可引导学生细致分析图4中2 个图的共性，得出更具有概括性的归纳总结——“父母相同生相对，相对性状为隐性”（父、母亲为相同的性状表现，子代中出现相对性状的个体，则子代中表现出的相对性状为隐性性状），以避免上述因记忆不清而出现的反运用。进一步引导学生反思这一归纳总结，并阐述作出这一归纳总结的理由——性状是由基因控制的，子代中出现的“相对性状”由“相对性状”基因控制，“相对性状”基因传自于亲代（至少父母之一），亲代都表现出由“相同性状”基因控制的“相同性状”，亲代中至少父母之一同时具有“相对性状”基因和“相同性状”基因，该个体即为杂合子，杂合子表现出的性状即为显性性状，故“相同性状”为显性性状、“相对性状”为隐性性状。

教师再引导学生分析有无其他判断致病基因显、隐性的方法，也许学生会想到孟德尔一对相对性状的杂交实验（图5），并将图5与图6进行类比，因2 个图相似，于是认为据图6也可确定致病基因为显性。这时教师要引导学生，再查看孟德尔一对相对性状的杂交实验过程，认识到由图6并不能保证该双亲只生育患病的子代，这是图5与图6的关键性区别，因此由图6不能确定致病基因的显、隐性。

图4

图5

图6

2.3 致病基因位于X 染色体上或常染色体上的分析判断 按分析判断流程，之前已排除了致病基因在Y 染色体上的可能，并确定了致病基因为显性基因或隐性基因，接着进行致病基因位于X染色体上或常染色体上的分析判断。

图7

图8

图9

图10

2.3.1 若已判断致病基因为显性基因 一些资料中归纳总结，在“子病母必病，父病女必病”的情况下，致病基因位于X 染色体上。教师此时可引导学生分析、审视该提法的依据。因儿子的X染色体一定遗传自母亲，父亲的X 染色体一定传给女儿，又因致病基因为显性基因，若致病基因位于X 染色体上，则无一例外地出现此必然（图7）；如有例外，则致病基因位于常染色体上（图8）。同时，教师应鼓励学生反问，图7中致病基因只能位于X 染色体上吗？ 在此基础上，可进一步引导学生自己作出更为完善的归纳总结——“显性查看各男病，母女都病多伴性，非此常染色体病”（若致病基因为显性基因，检查家系图中所有的男性患者，他们的母亲和所有女儿全都患病，致病基因多数情况下位于X 染色体上；否则，致病基因位于常染色体上）。

2.3.2 若已判断致病基因为隐性基因 一些资料中归纳总结，在“女病父必病，母病子必病”的情况下，致病基因位于X 染色体上。教师此时亦可引导学生分析、审视该提法的依据。因女儿一定会从父亲遗传获得X 染色体，儿子的X 染色体一定遗传自母亲，又因致病基因为隐性基因，若致病基因位于X 染色体上，则无一例外地出现此必然（图9）； 如有例外，则致病基因位于常染色体上（图10）。同时，教师应鼓励学生反问，图9中致病基因只能位于X 染色体上吗？ 在此基础上，可进一步引导学生作出更为完善的归纳总结——“隐性查看各女病，父子都病多伴性，非此常染色体病”（若致病基因为隐性基因，检查家系图中所有的女性患者，她们的父亲和所有儿子全都患病，致病基因在多数情况下位于X 染色体上； 否则，致病基因位于常染色体上）。

高中阶段，学生经常要用到各种教辅材料，这些材料中的归纳总结是在何情境下作出的，此归纳总结的合理之处在哪，有无需修订、完善之处，这些都需要引导学生养成“淘金式”获取知识的思维习惯，进行批判思辨而学习。

本文结合高中生物学教学中“遗传家系图”，对学生进行批判性思维培养，虽然所能牵涉到的批判性思维技能有限且粗浅，而且核心素养的达成并不是通过某一节课、某一个教学片段的教学可一蹴而就的［4］。但如上文所述，结合实际教学内容，适时地对学生进行浸入式的批判性思维培养，可让学生形成理性的怀疑和反思的态度，培养其“大胆质疑，谨慎断言”的品质，逐步养成批判性思维的习惯和批判性思维的技能，从而助力于发展学生的核心素养。