作者：陳亞麗

生物學(xué)通報(bào) 2012年09期

　　一、問(wèn)題呈現(xiàn)

　　目前的生物學(xué)教學(xué)過(guò)分重視學(xué)科知識(shí)的傳授，忽略對(duì)學(xué)生科學(xué)精神、科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)，特別是科學(xué)史內(nèi)容的呈現(xiàn)都是簡(jiǎn)單而概括，通常是讓學(xué)生自己閱讀或幾句話一帶而過(guò)。這樣的教學(xué)不僅無(wú)法讓學(xué)生的知識(shí)體系達(dá)到系統(tǒng)完整，無(wú)法和生活聯(lián)系緊密，甚至無(wú)法抓到問(wèn)題的根本。其實(shí)，生物科學(xué)史中蘊(yùn)含著豐富的探究資源，既為發(fā)展學(xué)生的探究能力提供了可供借鑒的范例，同時(shí)又為培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和發(fā)展創(chuàng)造性思維創(chuàng)造了條件。

　　“基因的顯性與隱性”是人教版8年級(jí)下冊(cè)第2章第3節(jié)的內(nèi)容。以往上這堂課時(shí)教師通常都是讓學(xué)生閱讀教材，了解孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)的大致過(guò)程，并運(yùn)用分析、比較等方法，區(qū)分顯性性狀與隱性性狀、顯性基因和隱性基因的概念，以及通過(guò)回顧以前學(xué)過(guò)的有關(guān)表示基因的知識(shí)，掌握顯性基因和隱性基因的表示，并寫(xiě)出3種基因組成。如果按照這種方法，落實(shí)點(diǎn)在于重要概念的掌握和孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)的重復(fù)，學(xué)生往往只是記住結(jié)論，并沒(méi)有真正理解。

　　二、解決方法

　　1.科學(xué)史的重要性

　　科學(xué)史是記錄人類長(zhǎng)期探索大自然的過(guò)程[1]，其所展示的是人類了解自然、運(yùn)用大自然資源并改善人類生活的一個(gè)歷史進(jìn)程。一部科學(xué)發(fā)展史蘊(yùn)含著科學(xué)家科學(xué)探索和應(yīng)用的漫長(zhǎng)歷程，而且包含著探索過(guò)程中積累起來(lái)的科學(xué)思想、科學(xué)認(rèn)識(shí)和科學(xué)史實(shí)，它所代表的教育意義是極其深遠(yuǎn)的。

　　融合科學(xué)史，學(xué)生不僅能深刻理解知識(shí)，還能感受知識(shí)本身發(fā)生的過(guò)程以及科學(xué)家勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和鍥而不舍的探索態(tài)度，并能學(xué)到正確的科學(xué)研究方法。學(xué)生了解它，遠(yuǎn)比直接了解科學(xué)的結(jié)論及技術(shù)的成果更有價(jià)值和意義，也遠(yuǎn)比單純告訴他結(jié)論更有助于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。這種方法能讓學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)獲取知識(shí)，獲得科學(xué)思維方法的熏陶和引導(dǎo)，使他們得到各方面的提高和發(fā)展。學(xué)生重溫科學(xué)家當(dāng)年研究的歷程，不僅能體驗(yàn)前人的經(jīng)歷、思想，而且能在主動(dòng)探求中掌握重點(diǎn)知識(shí)。教學(xué)難點(diǎn)也隨著科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行逐步地被一一化解。

　　2.以科學(xué)發(fā)展史為教學(xué)背景進(jìn)行教學(xué)

　　要解決上述問(wèn)題，可以在學(xué)習(xí)本課之前先介紹生動(dòng)有趣的科學(xué)發(fā)展史，先以當(dāng)時(shí)的背景來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣：在當(dāng)時(shí)，關(guān)于遺傳物質(zhì)在細(xì)胞的存在以及如何在親子代間的傳遞，很多科學(xué)家對(duì)遺傳現(xiàn)象問(wèn)題做出一些解釋，其中學(xué)術(shù)界一致認(rèn)為以達(dá)爾文為代表的一些科學(xué)家提出的融合遺傳理論[2]是正確的，主張兩親代的相對(duì)性狀在雜種后代中融合而成為新的性狀而出現(xiàn)，即子代的性狀是親代性狀的平均結(jié)果。例如：雙親中一方直發(fā)，一方是卷發(fā)，那么孩子頭發(fā)就是中等程度的卷曲。如果是這樣。則生物的性狀就不可能有顯、隱性之分，也不可能有分離現(xiàn)象。但是當(dāng)時(shí)早期的植物雜交實(shí)驗(yàn)者卻已經(jīng)發(fā)現(xiàn)植物的性狀有顯、隱性之分和性狀分離現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)了原有理論與新事實(shí)的對(duì)立，并充滿疑惑，于是一直想解決性狀如何傳遞的問(wèn)題。孟德?tīng)柺侨绾巫龅哪?？由此引入新課，就會(huì)使學(xué)生的思維處于探究問(wèn)題的活躍狀態(tài)，從而可以激發(fā)學(xué)生的求知欲望，為教學(xué)的順利進(jìn)行鋪墊了良好的心理基礎(chǔ)。此時(shí)再以科學(xué)史重演[3]過(guò)程設(shè)置持續(xù)的問(wèn)題情境來(lái)展示知識(shí)發(fā)生過(guò)程，幫助學(xué)生深刻理解知識(shí)，則效果會(huì)事半功倍。

　　下面結(jié)合“基因的顯性與隱性”教學(xué)實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生跟著孟德?tīng)栆钥茖W(xué)史重演過(guò)程的方式進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。

　　（1）背景：孟德?tīng)栐谧鍪裁?？解決：孟德?tīng)栐谔熘鹘烫玫暮笤鹤筮叿N了高豌豆，右邊種了矮豌豆，然后把矮豌豆的花粉授給高豌豆（或相反）。獲得的種子種下去長(zhǎng)成的豌豆都是高豌豆。

　　（2）提出問(wèn)題：孟德?tīng)栍龅搅耸裁磫?wèn)題？子—代全是高莖豌豆？矮莖豌豆為何看不到？

　?。?）作出假設(shè)：孟德?tīng)柕慕忉屖鞘裁矗拷鉀Q：高莖有表現(xiàn)出來(lái)，矮莖沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)。

　　判斷依據(jù)：

　?、僮右淮槐憩F(xiàn)出1種性狀。

　?、诿系?tīng)栒J(rèn)為子一代顯示出來(lái)的性狀叫做顯性性狀；未顯示出來(lái)的性狀為隱性性狀。

　?、巯鄬?duì)性狀有顯性性狀和隱性性狀之分。

　?、苡米帜副硎净颍?種基因組成：親代高莖（DD）；親代矮莖（dd）；子一代（Dd）。

　?。?）制定計(jì)劃和實(shí)施計(jì)劃：你覺(jué)得孟德?tīng)栐撊绾芜M(jìn)行驗(yàn)證他的假設(shè)？解決：讓子一代高莖豌豆自交（具有相同基因型的2個(gè)個(gè)體進(jìn)行交配）。得到子二代種子再種植下去，發(fā)育的個(gè)體既有高莖也有矮莖。

　?。?）表達(dá)與交流：這說(shuō)明了什么呢？

　　解決：邏輯推理——基因組成是Dd的個(gè)體只表現(xiàn)D控制的性狀，不表現(xiàn)d控制的性狀，但d不受D影響還會(huì)繼續(xù)遺傳下去。

　　深入挖掘?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象：

　?、僭趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中細(xì)心的孟德?tīng)栠€發(fā)現(xiàn)高莖、矮莖豌豆的比例接近3∶1。

　　②孟德?tīng)栍X(jué)得這不是偶然的。于是又實(shí)驗(yàn)了多種相對(duì)性狀，同樣得到了相同的結(jié)果。

　?。?）思考：孟德?tīng)枮槭裁催x擇豌豆？孟德?tīng)枮槭裁茨艹晒?？為什么是孟德?tīng)柎蜷_(kāi)了“遺傳學(xué)的大門(mén)”？

　　解決：①引導(dǎo)分析孟德?tīng)柕膶?shí)驗(yàn)?zāi)艹晒﹃P(guān)鍵在于他選擇了豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料。因?yàn)橥愣沟南鄬?duì)性狀明顯：豌豆是嚴(yán)格自花傳粉的植物，且是閉花傳粉。②點(diǎn)明孟德?tīng)栐趫?jiān)持不懈的長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)下還作了細(xì)致的統(tǒng)計(jì)和記錄。

　　此方法以“背景、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—提出問(wèn)題—作出假設(shè)—制定計(jì)劃和實(shí)施計(jì)劃—?dú)w納和總結(jié)規(guī)律”的探究過(guò)程為主線，讓學(xué)生親自踏著孟德?tīng)柕淖阚E，親身經(jīng)歷提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)的科學(xué)研究過(guò)程。

　　3.融合科學(xué)史的反思

　　課堂教學(xué)中給予學(xué)生重要的不是知識(shí)，而是思維能力的發(fā)展，讓學(xué)生能夠通過(guò)所獲得的這種能力來(lái)解決遇到的新問(wèn)題?？茖W(xué)史就是從歷史的角度看待科學(xué)的整個(gè)發(fā)展變化過(guò)程，總結(jié)科學(xué)成果和科學(xué)方法，使學(xué)生對(duì)現(xiàn)有科學(xué)的來(lái)源有清楚的了解，并從中得到經(jīng)驗(yàn)和啟示。那么融合科學(xué)史的目的就在于要使學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)，掌握各種思維能力以及科學(xué)的方式方法，并且運(yùn)用這些學(xué)到的新方法去解決遇到的問(wèn)題。

　　在利用科學(xué)史素材進(jìn)行教學(xué)時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：①科學(xué)史不是基礎(chǔ)知識(shí)而是背景知識(shí)，只是供學(xué)生分析和討論的材料。應(yīng)及時(shí)地對(duì)科學(xué)史中所包含的基本概念和原理進(jìn)行歸納和梳理。②注意引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，思考科學(xué)的本質(zhì)。③不必要求學(xué)生記住每位科學(xué)家的工作和貢獻(xiàn)，但是應(yīng)該讓學(xué)生知道，現(xiàn)代科學(xué)研究中，一項(xiàng)重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，往往都是許多科學(xué)家努力的結(jié)果。借此對(duì)學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)精神、合作精神的教育。

作者介紹：陳亞麗，福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院（福建 福州 361000）。