2021屆新高考生物沖刺復(fù)習(xí) 證據(jù)意識(shí)及其在高中生物學(xué)中的滲透

2021屆新高考生物沖刺復(fù)習(xí)

證據(jù)意識(shí)及其在高中生物學(xué)中的滲透

——以遺傳與進(jìn)化為例

1.證據(jù)意識(shí)的內(nèi)涵

“證據(jù)意識(shí)”這個(gè)詞我們并不陌生，但關(guān)于證據(jù)意識(shí)在中學(xué)生

物學(xué)教學(xué)中的具體內(nèi)涵，目前似乎還沒(méi)有一個(gè)明確的界定。關(guān)于

“證據(jù)意識(shí)”的概念，較早出現(xiàn)的解釋大多是從法學(xué)角度的“證

據(jù)”概念與心理學(xué)角度的“意識(shí)”概念出發(fā)進(jìn)行提煉的。例如，

證據(jù)意識(shí)是人的頭腦對(duì)于能夠證明某事物的真實(shí)性的有關(guān)事實(shí)或

材料的反映，是感覺(jué)、思維等各種心理過(guò)程的總和【I這個(gè)關(guān)于證

據(jù)意識(shí)的概念，并不能很好地體現(xiàn)中學(xué)生物學(xué)教學(xué)的特性。那么，

在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中我們?cè)撛鯓永斫狻白C據(jù)意識(shí)”呢？

1.1證據(jù)意識(shí)以“求真務(wù)實(shí)”為核心

“崇尚真知，能理解和掌握基本的科學(xué)原理和方法；尊重事實(shí)

和證據(jù)，有實(shí)證意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度⑵。在“中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心

素養(yǎng)”的文化基礎(chǔ)中，以上內(nèi)容在科學(xué)精神的3個(gè)基本要點(diǎn)之一

理性思維中作為主要表現(xiàn)被提出?！边@里的“尊重事實(shí)和證據(jù)”

“有實(shí)證意識(shí)”即指向要有證據(jù)意識(shí)。可見，證據(jù)意識(shí)是學(xué)生發(fā)

展核心素養(yǎng)的必備要素之一。文化基礎(chǔ)是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)總體

框架的三大方面之一，其內(nèi)涵包括“追求真、善、美的統(tǒng)一”，

而證據(jù)意識(shí)體現(xiàn)的正是對(duì)“真”的追求，即“求真”。

“求真、求實(shí)”的證據(jù)意識(shí)在中學(xué)歷史教學(xué)中的研究相對(duì)比較

充分，可參考以下論點(diǎn)?！?求真、求實(shí)'是證據(jù)意識(shí)的要求，

培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)，不僅能夠使其提高自己的歷史學(xué)習(xí)能力，

更能夠逐步樹立起尊重歷史、求真求實(shí)的科學(xué)態(tài)度⑶。”“要追求

真實(shí)的歷史，尋找堅(jiān)實(shí)可信的史料證據(jù)，逐步樹立'求真、求實(shí)'

的證據(jù)意識(shí)⑷?！薄白C據(jù)意識(shí)的核心是'求真、求實(shí)'。培養(yǎng)學(xué)生

'求真、求實(shí)’的證據(jù)意識(shí)是中學(xué)歷史課程的重要目標(biāo)之一。新的

歷史課程改革下，證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)重在追求真實(shí)，而真實(shí)是需要

支撐的，這種支撐主要是指可靠的歷史材料。在中學(xué)歷史教學(xué)的

過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)，就是要利用中學(xué)歷史學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，

對(duì)學(xué)生進(jìn)行以'求真、求實(shí)'為中心的史證教育。⑸”

在自然科學(xué)學(xué)科的教學(xué)中，關(guān)于證據(jù)意識(shí)的研究還十分有限。

中學(xué)化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究提出“證據(jù)意識(shí)的核心是‘求真務(wù)

實(shí)'，在日?；瘜W(xué)教學(xué)中，應(yīng)注重學(xué)生閱讀證據(jù)，選擇證據(jù)，運(yùn)

用證據(jù)的能力，養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度和做人原則?！壁w占良

老師在文章中指出“人類追求真、善、美都離不開思維，求真的

思維是科學(xué)思維?！倍茖W(xué)思維是基于事實(shí)證據(jù)的，且崇尚嚴(yán)謹(jǐn)

和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度：嚴(yán)謹(jǐn)主要是指獲取證據(jù)的方法和從證據(jù)到結(jié)

論的思維是嚴(yán)密的、周全的、無(wú)漏洞的；務(wù)實(shí)主要是指使人的認(rèn)

知符合客觀事物的真實(shí)情況呵。”

根據(jù)以上分析，筆者認(rèn)為在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中，證據(jù)意識(shí)應(yīng)該

以“求真務(wù)實(shí)”為核心，一方面要有對(duì)“真知”的探索意識(shí)，有

為此獲取證據(jù)的意識(shí)；另一方面要尊重事實(shí)，運(yùn)用真實(shí)可信的證

據(jù)，以嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的態(tài)度去證實(shí)或證偽，從而獲得“真知”。

1.2證據(jù)意識(shí)以科學(xué)地“獲取、評(píng)價(jià)、表達(dá)、運(yùn)用”證據(jù)的能力

為基礎(chǔ)

既然證據(jù)意識(shí)在科學(xué)精神基本要點(diǎn)之一的理性思維中被提出，

說(shuō)明其在自然科學(xué)學(xué)科的學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展中具有重要意義。這

一點(diǎn)從生物學(xué)、物理、化學(xué)三科提煉的學(xué)科核心素養(yǎng)中就可見一

斑。

證據(jù)意識(shí)在化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中最為顯性，“證據(jù)推理與模型

認(rèn)知”作為學(xué)科核心素養(yǎng)的5個(gè)方面之一被提出，并具體解釋為

“具有證據(jù)意識(shí)，能基于證據(jù)對(duì)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可

能的假設(shè)，通過(guò)分析推理加以證實(shí)或證偽；建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證

據(jù)之間的邏輯關(guān)系叼?！鄙飳W(xué)和物理都在科學(xué)思維的內(nèi)涵中明確

指向要有證據(jù)意識(shí)，分別表述為“尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和

務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物，解決實(shí)際問(wèn)題

的思維習(xí)慣和能力呵”以及“基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)

和結(jié)論提出質(zhì)疑和批判，進(jìn)行檢驗(yàn)和修正，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見解

的能力與品格叼”。理性思維是科學(xué)思維的核心，因此，科學(xué)思維

包含證據(jù)意識(shí)的內(nèi)容無(wú)可厚非。除科學(xué)思維，物理學(xué)科核心素養(yǎng)

在科學(xué)探究素養(yǎng)下也明確提出要基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋叼。

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的科學(xué)探究素養(yǎng)雖然沒(méi)有顯性地表明這一點(diǎn),

但作出假設(shè)和得出結(jié)論要基于證據(jù)是科學(xué)探究過(guò)程的基本原則。

基于以上資料，不難看出，在核心素養(yǎng)的具體要求中，不僅要

求要尊重事實(shí)和證據(jù)，還對(duì)“基于事實(shí)證據(jù)作出假設(shè)、進(jìn)行推理、

得出結(jié)論”等證據(jù)的運(yùn)用層面提出了要求。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)的相

關(guān)研究中，“化學(xué)證據(jù)意識(shí)”被提煉為：在化學(xué)學(xué)科教學(xué)和學(xué)習(xí)

過(guò)程中，重視和尊重證據(jù)，尋找并依靠證據(jù)來(lái)得出和解釋結(jié)論的

心理狀態(tài)和相關(guān)能力網(wǎng)。筆者認(rèn)為，除獲取和運(yùn)用證據(jù)外，證據(jù)

意識(shí)還應(yīng)包含評(píng)價(jià)和表達(dá)證據(jù)，即證據(jù)意識(shí)以科學(xué)地“獲取、評(píng)

價(jià)、表達(dá)、運(yùn)用”證據(jù)的能力為基礎(chǔ)。首先，要能夠有獲取證據(jù)

來(lái)解決問(wèn)題的意識(shí)。其次，要能夠評(píng)價(jià)證據(jù)的相關(guān)性。趙占良老

師指出，所謂證據(jù)，是指可以用來(lái)作出判斷的事實(shí)依據(jù)，它建立

在事實(shí)基礎(chǔ)上，但并不等同于事實(shí)，只有與論題直接相關(guān)的事實(shí)

才能作為證據(jù)⑹。因此，能夠在林林總總的事實(shí)中對(duì)它們與論題的

相關(guān)性進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，是證據(jù)意識(shí)的重要方面。再次，要能夠

科學(xué)地表達(dá)證據(jù)，這一點(diǎn)很容易被忽略，但這是能夠充分發(fā)揮證

據(jù)價(jià)值的重要保證，如孟德爾之所以能清晰地揭示出遺傳規(guī)律，

與其使用不同的字母代表遺傳因子來(lái)簡(jiǎn)單明了地表示遺傳過(guò)程是

有直接關(guān)系的?？茖W(xué)地表達(dá)后，還要能夠科學(xué)地運(yùn)用證據(jù)，能夠

基于證據(jù)提出假設(shè)、進(jìn)行推理、得出結(jié)論等。

基于以上論述，筆者認(rèn)為，在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中，證據(jù)意識(shí)是

以“求真務(wù)實(shí)”為核心的品格，它以科學(xué)地“獲取、評(píng)價(jià)、表達(dá)、

運(yùn)用”證據(jù)的能力為基礎(chǔ)。在教材編寫和實(shí)際教學(xué)中，可以通過(guò)

訓(xùn)練學(xué)生“獲取、評(píng)價(jià)、表達(dá)、運(yùn)用”證據(jù)的能力來(lái)幫助學(xué)生樹

立證據(jù)意識(shí)。

2.高中生物學(xué)必修2"遺傳與進(jìn)化”模塊中證據(jù)意識(shí)的滲透

在自然科學(xué)中，證據(jù)是作出判斷、證明論點(diǎn)、得出科學(xué)結(jié)論的

基礎(chǔ)?？茖W(xué)家往往需要先獲得證據(jù)再運(yùn)用論證方法評(píng)價(jià)證據(jù)和觀

點(diǎn)之間的相關(guān)性，從而得出科學(xué)結(jié)論“。必修2模塊是以科學(xué)史

為編寫主線的，而科學(xué)史的線索其實(shí)就是科學(xué)研究的證據(jù)線。在

編寫中，教材的諸多內(nèi)容都注重向?qū)W生滲透證據(jù)意識(shí)。

2.1必修2的編寫主線也表現(xiàn)為科學(xué)研究的證據(jù)線

必修2模塊主要是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)中“概念3遺傳信息控制生物

性狀，并代代相傳”與“概念4生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的

結(jié)果”兩個(gè)大概念來(lái)進(jìn)行內(nèi)容選取與組織的。分析科學(xué)發(fā)展的歷

史，我們可以梳理出圍繞“基因”這一核心概念以及“基因與性

狀關(guān)系”這一核心問(wèn)題的認(rèn)識(shí)線索，也可以說(shuō)是邏輯線索，即為

認(rèn)識(shí)主線。而認(rèn)識(shí)主線的走向是基于真實(shí)的科學(xué)研究證據(jù)，認(rèn)識(shí)

主線上的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)重要的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，因此與認(rèn)識(shí)主線相

對(duì)應(yīng)的有一條證據(jù)主線。根據(jù)認(rèn)識(shí)主線和證據(jù)主線，結(jié)合課程標(biāo)

準(zhǔn)的具體要求，教材最終設(shè)置了對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，形成內(nèi)容主線，進(jìn)

而形成了必修2的編寫框架。因此，要準(zhǔn)確理解、把握必修2的

編寫主線，必須抓好這三條線一一認(rèn)識(shí)主線、證據(jù)主線以及內(nèi)容

主線，具體如圖1所示。

認(rèn)識(shí)主線證據(jù)主線內(nèi)容主線

親子代間的性狀傳遞+孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)遺傳因子的發(fā)現(xiàn)

遵循什么規(guī)律？

1薩頓在蝗蟲細(xì)胞中的研究;

基因在哪里？一基因在染色體上

摩爾根在果蠅中的研究

艾弗里、格里菲思的肺炎鏈球菌

DNA是主要

基因是什么？一轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)；赫爾希和蔡斯的

的遺傳物質(zhì)

噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)

!I基因的本質(zhì)

基因怎么儲(chǔ)存和一沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋一DNA的結(jié)構(gòu)/

傳遞遺傳信息？結(jié)構(gòu)；梅塞爾森和斯塔爾的實(shí)驗(yàn)與DNA的復(fù)制

!

轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程的研究；_

基因怎樣行使功能？一'表觀遺傳的研究；等等一基因的表達(dá)

!

一對(duì)各種遺傳病的研究；1

新的性狀是如何產(chǎn)生的？基因突變及其他變異

對(duì)新品種的選育；等等

II

哪些性狀會(huì)被選擇保留一化石證據(jù)；胚胎學(xué)證據(jù)；I

一生物的進(jìn)化

下來(lái)？為什么？分子水平的證據(jù)；等等

圖1必修2模塊的認(rèn)識(shí)主線、證據(jù)主線以及內(nèi)容主線

需要特別指出的是認(rèn)識(shí)主線與證據(jù)主線的關(guān)系，筆者認(rèn)為他們

是相互影響的，因此在圖1中他們之間以雙箭頭連接。唯物主義

認(rèn)識(shí)論原理告訴我們，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的來(lái)源，是認(rèn)識(shí)發(fā)展的動(dòng)力，

而認(rèn)識(shí)對(duì)實(shí)踐又具有反作用。實(shí)踐的來(lái)源是客觀世界，所謂一切

從實(shí)際出發(fā)，這里的實(shí)際可以理解為客觀事實(shí)，包括可以得到可

靠結(jié)論的讓人信服的證據(jù)。自然科學(xué)的研究對(duì)象是自然界中的萬(wàn)

事萬(wàn)物，在科學(xué)發(fā)展的歷程中，人們基于事實(shí)證據(jù)對(duì)事物間的規(guī)

律進(jìn)行歸納（歸納法），或是基于事實(shí)證據(jù)提出假說(shuō)，并根據(jù)假

說(shuō)進(jìn)行演繹推理（假說(shuō)一演繹法），從而形成某種認(rèn)識(shí)；在認(rèn)識(shí)

的驅(qū)動(dòng)下，人們?nèi)カ@取證據(jù)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證；獲得的證據(jù)又會(huì)影響認(rèn)

識(shí)，如對(duì)提出的假說(shuō)進(jìn)行判斷、修正或是進(jìn)一步提出新的假說(shuō)，

并去獲取新的證據(jù)予以驗(yàn)證，從而推動(dòng)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。因此，認(rèn)識(shí)

主線的發(fā)展與證據(jù)主線的發(fā)展是相輔相成的，這兩條線也是我們

真正理解必修2編寫思路的重點(diǎn)。了解了認(rèn)識(shí)發(fā)展的主線以及科

學(xué)研究的證據(jù)主線，自然也就明白了必修2內(nèi)容為什么這樣選取

與組織。

按照科學(xué)史進(jìn)行編排的思路本身就是對(duì)科學(xué)發(fā)展過(guò)程中“求真

務(wù)實(shí)”的體現(xiàn)，也表明證據(jù)意識(shí)在推動(dòng)科學(xué)發(fā)展中的重要作用。

2.2關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為證據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生分析與評(píng)價(jià)證據(jù)，并運(yùn)

用證據(jù)得出結(jié)論

從編寫思路的梳理中不難看出，本模塊的內(nèi)容設(shè)置在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)

上都是以實(shí)驗(yàn)為證據(jù)的。教材在充分考慮學(xué)生接受能力以及課程

標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，都盡量還原科學(xué)實(shí)驗(yàn)的原貌，力求讓學(xué)生體

驗(yàn)科學(xué)研究的真實(shí)過(guò)程，體會(huì)科學(xué)家是如何“獲取、評(píng)價(jià)、表達(dá)、

運(yùn)用”證據(jù)的，并通過(guò)“問(wèn)題串”“問(wèn)題探討”“思考?討論”

等引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地分析與評(píng)價(jià)證據(jù)，并學(xué)會(huì)運(yùn)用證據(jù)得出結(jié)論。

第1章“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”整章的編寫其實(shí)就是圍繞孟德爾豌

豆雜交實(shí)驗(yàn)展開的。開篇第一個(gè)“問(wèn)題探討”以“你的證據(jù)有哪

些？”這一問(wèn)題引入，引領(lǐng)學(xué)生從孟德爾的實(shí)驗(yàn)中尋找證據(jù)，探

索遺傳規(guī)律。在講到核心實(shí)驗(yàn)時(shí)如“一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)”

“兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)”，教材采用問(wèn)題串的形式，以問(wèn)題

驅(qū)動(dòng)，使學(xué)生能夠在孟德爾真實(shí)實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上逐步總結(jié)出“分

離定律”與“自由組合定律”，從而以證據(jù)引領(lǐng)，很好地完成了

本章核心內(nèi)容的組織。可以看出，本模塊從開篇第一章起就注重

對(duì)學(xué)生證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)。

“在證據(jù)的基礎(chǔ)上得出結(jié)論”是本模塊在編寫時(shí)一直貫徹的基

本思路，除上述的“遺傳定律的發(fā)現(xiàn)”，還有“證明基因在染色

體上”“揭示遺傳物質(zhì)本質(zhì)”“DNA雙螺旋模型的建立”“DNA

的半保留復(fù)制”等內(nèi)容。其中“證明基因在染色體上”“揭示遺

傳物質(zhì)本質(zhì)”“DNA的半保留復(fù)制”等的科學(xué)研究過(guò)程，都反應(yīng)

了實(shí)驗(yàn)證據(jù)是怎樣打破人們的固有思維，揭示真理的。例如，摩

爾根的果蠅實(shí)驗(yàn)使其從對(duì)“薩頓的基因位于染色體上”學(xué)說(shuō)的態(tài)

度從懷疑轉(zhuǎn)變?yōu)橹С?；格里菲思、艾弗里、赫爾希和蔡斯的?shí)驗(yàn)

推翻了人們對(duì)蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的主導(dǎo)觀點(diǎn)。這既反映了前面所

說(shuō)的“認(rèn)識(shí)”與“證據(jù)”之間的相互關(guān)系，證據(jù)推動(dòng)了認(rèn)識(shí)的發(fā)

展；又充分體現(xiàn)了證據(jù)意識(shí)“求真務(wù)實(shí)”的核心。

第4章中“表觀遺傳”的內(nèi)容是教材新加入的內(nèi)容，這部分內(nèi)

容屬于比較前沿的科學(xué)進(jìn)展，對(duì)老師和學(xué)生來(lái)說(shuō)都比較陌生，且

理解起來(lái)難度較大，課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這部分的要求并不高。教材以“柳

穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)”和“小鼠毛色的遺傳”兩個(gè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

來(lái)引導(dǎo)學(xué)生理解什么叫“基因中堿基序列不變但表型改變的表觀

遺傳現(xiàn)象”。

第6章新增了“生物有共同祖先的證據(jù)”一節(jié)，綜合培養(yǎng)了學(xué)

生的證據(jù)意識(shí)，可以說(shuō)是必修2模塊對(duì)證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)較為顯性

化的體現(xiàn)。這部分內(nèi)容王穎老師已給出詳細(xì)的介紹，在此不再贅

述此

2.3本模塊科學(xué)方法側(cè)重點(diǎn)“假說(shuō)一演繹法”的訓(xùn)練過(guò)程也是對(duì)證

據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)過(guò)程

假說(shuō)一演繹法是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的方法，也是必修2模塊

科學(xué)方法訓(xùn)練的側(cè)重點(diǎn)。假說(shuō)一演繹法是在觀察和分析基礎(chǔ)上提

出問(wèn)題以后，通過(guò)推理和想象提出解釋問(wèn)題的假說(shuō)，根據(jù)假說(shuō)進(jìn)

行演繹推理，推出預(yù)測(cè)的結(jié)果，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。由此定義，

不難看出，“證據(jù)”在其中扮演了重要的角色。一方面，最為顯

性的是預(yù)測(cè)的結(jié)果需要由真實(shí)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)來(lái)檢驗(yàn)，假說(shuō)是否成立

則決定于推論是否得到證據(jù)支持；另一方面，提出假說(shuō)本身也是

依賴于事實(shí)證據(jù)，在某種程度上講，提出假說(shuō)能力的強(qiáng)弱依賴于

證據(jù)意識(shí)的強(qiáng)弱。教材還專門設(shè)置了一個(gè)“提出假說(shuō)”的思維訓(xùn)

練活動(dòng)，具體訓(xùn)練學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)證據(jù)提出假說(shuō)的能力。因此，可

以說(shuō)本模塊對(duì)假說(shuō)一演繹法的訓(xùn)練實(shí)際上也是對(duì)證據(jù)意識(shí)的培

養(yǎng)。

3.用好教材，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)

證據(jù)意識(shí)是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)必備的要素之一，是生物學(xué)學(xué)科

核心素養(yǎng)的重要要求之一，是發(fā)展科學(xué)思維與科學(xué)探究素養(yǎng)的重

要基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)具有重要的教育價(jià)值，應(yīng)當(dāng)在教學(xué)

中予以重視。必修2模塊在編寫中特別注重了證據(jù)意識(shí)的滲透，

因此，應(yīng)當(dāng)充分用好教材來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)，具體可

從訓(xùn)練學(xué)生“獲取、