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关于新编高中生物必修教材中遗传学部分改革的几点设想

来源:互联网  作者:佚名  更新时间:2005-11-27 07:52:35   

  

  现行高中生物必修教材是在1985年编写的《高级中学课本生物(乙种本)全一册》的基础上改编的。全书的编排体系合理,教学内容选取适当,深、难度适中,在实际教学中得到了中学生物教师和各级教研人员的肯定和好评。

  遗传学是生物学的重要组成部分,也是高中生物学教学中的重点和难点内容。如何编好这部分教材,深入浅出地向学生传授遗传学知识,是许多生物学教育工作者致力于探索的课题。本文拟结合近期的教学实践和对几本较新版的美国高中生物教材的初步研究,从以下几个方面谈谈对新编高中生物必修教材中遗传学部分编写的一些想法。

一、教材体系的编排

  现行高中生物必修教材中,第五章讲授《遗传和变异》。首先讲述现代分子遗传学的基础知识,即基因的本质、复制和表达,然后介绍孟德尔的经典遗传学工作,即分离规律和自由组合规律,用现代遗传学理论分析这两个遗传规律的实质。有人对这种编排体系提出了不同看法,认为应该参照高等学校教材《遗传学》(刘祖洞,高等教育出版社,1990)的编写顺序,遵循遗传学的发展史,先介绍孟德尔的经典遗传学,再讲述现代分子遗传学,这样才更符合人们的认知规律,有助于学生了解科学家研究问题的思路和方法,有利于培养学生探索性思维的能力。

  中学生物教学在培养目标和课程设置等许多方面与大学教学不同。大学教育培养的是高层次的专业人才。在大学里,《遗传学》专业课常常开设一年的时间,讲授的内容非常深。而高中生物必修课是为高中生将来就业或继续深造打基础的,讲述的是最基本的生物学知识。遗传学的内容作为高中生物课的一个组成部分,所占课时数非常有限,一般只讲授十几个课时。因此,我们在考虑教材体系的编排时,要认真研究教学大纲的要求和高中学生的年龄特点,按最有利于学生有效地获取知识的方式进行教材体系的编排。

  如果教材先讲述孟德尔的工作,用孟德尔假设的“遗传因子”来解释遗传规律,那么在讲述了基因的本质之后,还得用现代遗传学的“基因”概念从分子水平再次进行解释,才能给学生一个完整的、迄今为止人们所获得的对遗传规律实质的认识。但是第二次的解释由于受课时和学生的接受能力等因素的制约,难以在问题的实质上比第一次解释得更深刻,从而不可避免地导致了知识的简单重复。现行教材在揭示遗传规律的实质时,因为已经有了现代分子遗传学的知识做基础,所以给学生介绍的是这一领域的许多科学家多年来研究成果的经验总结,为学生高效地获取前人智慧的精华创造了条件。

  1993年出版的美国高中生物教材《现代生物学》(英文原名为Modern Biology),在第二单元《细胞》中就讲述了核酸和蛋白质合成,从而为第三单元用现代遗传学理论讲述孟德尔遗传规律打下了分子遗传学的知识基础。1991年出版的美国高中教材《生物学》(英文原名为Biology),在有关内容的处理上与《现代生物学》相似。

  由此可见,新编高中生物必修教材中遗传学部分的内容编排还是应该以现行高中生物必修教材的体系为基本框架,在新颁布的高中生物教学大纲的指导下做适当的改革和调整,不宜做大的改动。

二、教材内容的选取

  教材内容的选取是否适当,是影响教材质量的重要因素之一。一部高质量的教材,其教学内容必须符合党和国家的方针政策,符合教学大纲规定的各项要求,适应培养21世纪我国社会主义现代化建设的各类人才的需要。因此,我们在确定高中生物必修教材的内容时,需要考虑下面几个问题。

  (一)从21世纪对高素质人才的需要出发,认真选取传统的和现代的生物科学基础知识

  生物课程是普通高中开设的一门学科类基础课程,因此,新编高中生物必修教材在精选基础知识时,应该适当充实一些有关生物科学新进展的内容。美国教材比较注意知识的更新,以遗传学部分为例,《现代生物学》中介绍了“人类遗传学”、“基因表达的调控”、“人工育种”和“基因操作”。《生物学》和《生物学棗研究生命的科学》(英文原名为Biology,thestudy of life)(1993年出版)中都介绍了“基因表达的调控”、“人类遗传病”和“遗传工程”,这些内容都是近些年来生物科学前沿领域取得的新成果。根据我国普通高中生物必修课设置的情况,新内容不宜增加得太多,应该精选一些与学生将来参加现代生产和进入现代生活关系最密切的知识。例如,随着生活水平的提高,人们越来越重视改善人口质量,人口质量的改善要从胚胎时期抓起,胚胎时期的遗传病诊断和治疗是贯彻我国的优生政策、提高人口素质的重要措施之一,因此,新编教材的遗传学部分应该像高中生物教学大纲的规定那样,增加“人类遗传病和优生”的内容。

  (二)教材内容要进一步加强思想教育,把科学性和思想性更好地统一起来

  思想教育切忌空谈泛论、牵强附会和简单说教,而应渗透在具体的教材内容中,结合生物学基础知识的讲述,认真地向学生进行辩证唯物主义观点和爱国主义思想教育。例如,现行教材在讲述DNA是遗传物质的证据时,介绍了噬菌体侵染细菌的实验,这个实验有力地证明了DNA是遗传物质,但美中不足的是,它在证明染色体的另一个重要组分蛋白质不是遗传物质上,似乎显得说服力不够。如果新编教材从论证是否两个方面来说明问题,必将有助于学生辩证唯物主义世界观的形成和严谨的科学思维方法的掌握。又如,我国在遗传育种方面硕果累累,如果在教材中多介绍一些我国科研人员的工作,对培养学生的爱国主义精神是很有好处的。

  (三)教材内容必须做到理论联系实际

  生物学是一门与人类的生产和生活关系非常密切的自然科学,它从生产实践和科学实验中产生和发展,又广泛运用于生产和生活实践。贯彻好理论联系实际的原则,是编好中学生物课本的关键之一。教材内容中知识与生产、社会的联系不仅是对生物学科的要求,也是国际理科教学改革的新趋势。当代科学技术的发展突飞猛进,并且日益渗透到社会的各个方面。为了适应现代社会发展的需要,一些发达国家的理科教育在改革中形成了科学、技术和社会(英文缩写为STS)教育模式。各科教学都注重了基础知识的传授和能力的培养,把学科的教学与科学、技术在社会生产、社会生活中的应用结合起来,使学生不仅有各学科较深的基础知识,而且有广博的STS方面的知识和能力。例如,《生物学棗研究生命的科学》在遗传学部分的STS栏目中有“DNA指纹技术”和“遗传病易感人群筛查”等内容。《生物学》在遗传学部分的STS栏目中也有“创造新品种的猫”、“染色体数目的人工控制”和“我们怎样做出人类基因图”等内容。在新编教材中,我们不一定仿照国外教材设置专门的STS栏目,但在具体的教材内容中应该注意渗透STS教育思想,与国际理科教学改革的大趋势接轨。

  (四)在教材内容中加大实验教学的比例

  实验教学是生物教学的一个重要方面。通过实验教学,不仅可以提高学生对生物学学习的兴趣,而且可以培养学生多方面的能力,如观察能力、实验能力、思维能力、初步的研究能力和创造能力等。现行教材在实验教学内容方面是比较欠缺的,全书的学生实验只有5个,其中遗传学部分只有1个,而且5个实验全部是验证性实验。新的高中生物教学大纲,在生物实验教学改革方面是增加实验数量,加大探索性实验所占的比例,并重视培养学生自己设计实验的能力。在遗传学部分,增设了一些探索性实验,如制作DNA双螺旋结构模型和人类染色体组型分析等实验,还有实习,如调查人群中的遗传病。还可以有应用计算机进行研究的实验项目,如性状分离比例几率的模拟等。

  (五)在选取教材内容时要注意处理好与初中义务教育生物教材和相关学科教材的衔接问题

  高中学生对生物学知识的学习是在原有初中生物知识的基础上进行的,因而必然会受到原有认知结构的影响。心理学上把先前学习所取得的某些经验和学习结果对以后进行其他学习产生的影响,称为学习的迁移。要想实现正迁移,就要处理好新旧知识的衔接关系,在原有知识与新知识之间架设好桥梁。

  新编高中生物必修教材是与九年义务教育初中生物教材衔接的,在义务教育初中生物教材中设有《生物的遗传和变异》专章简要讲述了一些最基本的有关生物的遗传和变异的知识。因此,在新编高中生物必修教材中要认真研究初中遗传学知识与高中的衔接问题,使学生初中的知识基础能够对他们在高中阶段深入学习遗传学的原理和规律产生正迁移效果。

  高中生物必修教材讲述的是生物的基本特征和生命活动的基本规律,其中涉及了不少数学、物理和化学等相关学科的知识。在遗传学部分,讲述遗传的两个基本规律时需要用到数学的概率和统计方面的知识,讲述DNA的结构时需要以化学的物质结构和物理的力学方面的知识作基础。因此,在选择教学内容时一定要认真研究生物学知识与相关学科知识的衔接关系。如果在讲述某一知识点时,需要以其他学科的知识做基础,而相关学科教材中又不讲述或尚未讲述有关的知识,那么我们应该在教材内容中做适当的铺垫。

三、教材的编写方式

  现行高中生物必修教材有许多优点,但是在教材的编写方式上显得比较呆板,不够生动活泼,可读性不够强。新编高中生物必修教材要吸取九年义务教育初中生物教材改革的成功经验和国外教材的优点,在增强教材的可读性和趣味性上多下功夫。

  九年义务教育初中生物教材在课文内容的编写方式上,注意遵循从感性到理性的认识规律,常常从观察或实验入手,提出问题让学生思考和研究,然后再进行讨论、总结,最后讲述生物学知识在生产、生活实际中的应用。这种编写方式有利于教师进行启发式教学,有利于培养学生的观察和思维能力。新编高中生物必修教材在编写方式上也应该遵循这一认识规律,根据生物学是一门实验科学的特点,把实验内容合理地编排到有关章节中。例如,遗传学部分的“制作DNA双螺旋结构模型”的实验,可以考虑作为探索性实验,安排在课文讲述了DNA的化学组成之后、讲述DNA的双螺旋结构之前。布鲁纳说过:“教某人学习这些学科,主要的并不是要他记住那些成果。毋宁说,是要教他参与可能构建知识的过程。”如果我们给学生提供足够的关于构建DNA结构模型的数据和资料,再根据沃森(Watson)和克里克(Crick)当年发现DNA双螺旋结构的思路设计问题,引导学生思考,将有助于学生在亲自参与解决问题的浓厚兴趣中学习科学思维的方法。

  义务教育生物教材的课文编写方式生动活泼,在正文当中或正文之后设置了一些小栏目,如“看一看,想一想”、“你知道吗?”、“动动脑”、“动动手”和“课外读”等,不仅扩大了学生的知识面,培养了学生学习生物学的兴趣,而且寓思想教育于知识教育之中。美国高中生物教材的编写方式也很活泼,在课文当中也设置了不少栏目。例如,在《现代生物学》中有“科学发现的过程”、“生物技术”、“生物学家谈生物学”和“生物学热点”等栏目;《生物学》中有“解决生物学问题”和“科学、技术和社会”等栏目;《生物学棗研究生命的科学》中有“生物学中的求异思维”、“解决生物学问题”、“你能解释这种现象吗?”、“相关职业”、“生物学和你”、“计算机研究课题”和“科学、技术和社会”等栏目。新编高中生物必修教材也可以考虑增设一些类似的栏目。在遗传学部分,以《DNA的结构和复制》一节为例,在正文讲述了“DNA的双螺旋结构”之后,如果安排一段百字左右的小字内容,介绍有关DNA结构的最新发现棗DNA的三股螺旋结构;在本节课文之后,再附上介绍发现DNA双螺旋结构的生物学史的“课外读”资料,不仅可以丰富课文内容,扩大学生知识面,而且有助于激发学生学习生物学的兴趣,活跃学生的思维。但是,高中生物教材中的栏目不宜设置得太多,否则会喧宾夺主,分散学生注意力,冲淡正文主题。

  以上是对新编高中生物必修教材中遗传学部分编写的一些想法,这些想法还很不成熟,还有许多问题有待深入研究。

摘自:人教网



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