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文檔簡介

新人教高中生物學(xué)必修2《遺傳與進(jìn)化》的育人價值

(一)生命觀念

縱觀本模塊的內(nèi)容,可以看出本模塊突出的生命觀念包括生命的

物質(zhì)觀、生命的信息觀、結(jié)構(gòu)與功能觀、生物進(jìn)化觀,止匕外,作為辯

證唯物主義觀點重要組成部分的對立統(tǒng)-觀在本模塊也有較為集中的

體現(xiàn)。

1.生命的物質(zhì)觀

雖然《分子與細(xì)胞》模塊已經(jīng)引導(dǎo)學(xué)生較全面地認(rèn)識生命的物質(zhì)

基礎(chǔ),但學(xué)生對遺傳物質(zhì)還了解甚少,對遺傳物質(zhì)如何起作用的問題

更是未曾涉及,而這恰恰是現(xiàn)代生物學(xué)中最核心的問題,也是幫助學(xué)

生真正建立生命的物質(zhì)觀不可或缺的支撐。通過本模塊的學(xué)習(xí),學(xué)生

能夠深入了解遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),了解遺傳物質(zhì)是如何控制

蛋白質(zhì)的合成,進(jìn)而影響生物體的性狀的,還能了解遺傳物質(zhì)的變化

與性狀變異及進(jìn)化之間的關(guān)系,建立遺傳和進(jìn)化的大概念強(qiáng)化生命的

物質(zhì)觀。

2.生命的信息觀

生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。生物體從親代繼承的東西,

主要是信息一一世代相傳、通過漫長的進(jìn)化史形成的遺傳信息,生物

體的生長、發(fā)育、代謝、生殖等都是在這套遺傳信息的控制下進(jìn)行的。

DNA、RNA等物質(zhì),只是遺傳信息的載體而已。與我們?nèi)粘=佑|的聲、

光、電、熱等物理信息不同,遺傳信息是一種特殊的信息,即不需要

外界指令就能自動地按既定程序?qū)ξ镔|(zhì)材料進(jìn)行組織,并且能進(jìn)行自

我復(fù)制。隨著分子生物學(xué)、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等學(xué)科的發(fā)展,從

信息的角度認(rèn)識生命的本質(zhì),建立生命的信息觀,越來越成為生物學(xué)

研究者的共識。生命的信息觀不僅幫助人們深刻地認(rèn)識生命的本質(zhì),

而且為生物科技的發(fā)展打開了一片嶄新的視野。例如,人工生命的研

究、生物芯片的研制、計算機(jī)輔助藥物設(shè)計、DNA計算機(jī)的研制等,

都離不開對生命信息數(shù)據(jù)的收集和分析。本模塊的大部分內(nèi)容都是圍

繞著遺傳信息展開的,從第1章開始,就帶領(lǐng)學(xué)生踏上了遺傳信息的

發(fā)現(xiàn)之旅。遺傳信息的物質(zhì)載體、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯直至遺傳信息在

生物繁衍過程中的變化、在生物進(jìn)化過程中的演變等內(nèi)容,都對學(xué)生

建立生命的信息觀大有裨益。

3.結(jié)構(gòu)與功能觀

《分子與細(xì)胞》模塊中關(guān)于細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)容,集中體現(xiàn)

了生物學(xué)中結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點,本模塊將在遺傳物質(zhì)層面生動

地體現(xiàn)這一觀點。例如,DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和堿基互補(bǔ)配對與其復(fù)制

和轉(zhuǎn)錄功能相適應(yīng),DNA結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致其編碼的蛋白質(zhì)的變化及性

狀變異,染色體的結(jié)構(gòu)變異與性狀的關(guān)系,等等。值得注意的是,本

模塊有些內(nèi)容不僅體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能觀,還詮釋了這一重要觀念在生

物科學(xué)研究中的應(yīng)用。例如,沃森和克里克根據(jù)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),

提出了半保留復(fù)制假說,就是基于結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。再例如,

達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)蘭花適于傳粉的獨特結(jié)構(gòu)后,指出自然界一定存在口器與

此相匹配的昆蟲,同樣也是基于結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。通過這些

內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生可以認(rèn)識到,在研究自然現(xiàn)象時,不僅要基于結(jié)構(gòu)

認(rèn)識和推測功能,還要基于功能來推測和研究結(jié)構(gòu),并且應(yīng)當(dāng)將這樣

的思想方法運用于今后的探究活動中。

4.生物進(jìn)化觀

本模塊對學(xué)生進(jìn)一步形成生物進(jìn)化觀具有重要意義。盡管學(xué)生在

初中階段已經(jīng)學(xué)過一些生物進(jìn)化的知識,但由于遺傳學(xué)知識基礎(chǔ)的限

制,不可能對生物進(jìn)化的原理有深入的理解,生物進(jìn)化觀的建立還處

于初級水平,面對進(jìn)化論領(lǐng)域的不同觀點還缺乏鑒別能力。本模塊在

引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)有關(guān)遺傳學(xué)知識的基礎(chǔ)上,較深人地介紹了現(xiàn)代生

物進(jìn)化理論,對達(dá)爾文生物進(jìn)化論的巨大貢獻(xiàn)和局限性也作了辯證的

分析,這就有利于學(xué)生進(jìn)一步確立生物進(jìn)化的觀點,提高對進(jìn)化論領(lǐng)

域的不同觀點甚至偽科學(xué)論調(diào)的鑒別能力。生物進(jìn)化觀是建立在兩個

重要概念基礎(chǔ)上的:地球上現(xiàn)存的所有物種來自共同祖先(共同由來

學(xué)說);生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果(自然選擇學(xué)說)。共同

由來學(xué)說得到了許多證據(jù)的支持(教材第6章第1節(jié));自然選擇學(xué)

說隨著遺傳學(xué)等學(xué)科的發(fā)展不斷豐富和完善,發(fā)展為現(xiàn)代綜合進(jìn)化理

論(教材第6章第2~4節(jié))。第6章內(nèi)容看似龐雜,其實主要是閘明

這兩個重要概念,指向生物進(jìn)化觀。

5.對立統(tǒng)一觀

對立統(tǒng)一的觀點是辯證唯物主義觀點的重要組成部分。遺傳和變

異是一對矛盾,前者是指生物在傳種接代過程中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性,

后者是指這一過程中遺傳物質(zhì)和性狀的變化。遺傳有利于有利變異的

積累,變異則有利于生物適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。沒有遺傳就不可能形

成穩(wěn)定的物種,沒有變異就不會出現(xiàn)物種的分化。變是絕對的,不變

是相對的;從量上比較,遺傳的基因是大量的,改變的基因是少量的;

少量的變異逐漸積累,量變會引起質(zhì)變,形成新的物種,因此,可以

說遺傳和變異在物種形成的過程中得到統(tǒng)一,在對環(huán)境的適應(yīng)中得到

統(tǒng)一。生物的遺傳和變異與環(huán)境的變化是相互作用的,生物所產(chǎn)生的

可遺傳的變異,能否在繁衍過程中保存下來,取決于該變異對環(huán)境的

適合度;生物又不是單純地適應(yīng)環(huán)境,它們所產(chǎn)生的變異,可能會影

響環(huán)境的變化,導(dǎo)致生物與環(huán)境的共同進(jìn)化,這就是遺傳變異與環(huán)境

變化在進(jìn)化過程中的對立統(tǒng)上述兩個對立統(tǒng)一在本模塊中得到了深

刻的詮釋。止匕外,本模塊還涉及生物的多樣性與共同性的統(tǒng)一。從遺

傳角度看,生物的遺傳多樣性十分豐富,但所有的生物都共用一套遺

傳密碼;從進(jìn)化角度看,物種多種多樣,但都有著共同的起源;從比

較解剖學(xué)角度看,不同種類的哺乳動物,有著相同的結(jié)構(gòu)模式。這些

內(nèi)容對于學(xué)生形成對立統(tǒng)一的觀點,進(jìn)而建立辯證唯物主義自然觀,

都是十分重要的。

(二)科學(xué)思維

課程標(biāo)準(zhǔn)指出:“‘科學(xué)思維'是指尊重事實和證據(jù),崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和

務(wù)實的求知態(tài)度,運用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物,解決實際問題的思

維習(xí)慣和能力?!闭n程標(biāo)準(zhǔn)還指出,歸納、概括和演繹推理以及建構(gòu)

模型等都是科學(xué)思維的重要內(nèi)容。就思維過程的方法論而言,歸納和

演繹都是重要的思維方法,前者是從一類事物的一個個具體事實中總

結(jié)出這類事物共性的推理形式和思維方法,后者是從一般到特殊,根

據(jù)一類事物都有的一般屬性、關(guān)系和本質(zhì)來推斷該類中個別事物所具

有的屬性、關(guān)系和本質(zhì)的推理形式和思維方法。二者是互為補(bǔ)充、相

輔相成的。從近代科學(xué)到現(xiàn)代科學(xué),以觀察(實驗)-歸納為主的方

法逐漸讓位給以假說-演繹為主的方法。這是因為現(xiàn)代科學(xué)從總體上

來說,已經(jīng)不是處于經(jīng)驗材料的收集階段,而是處于高度的理論概括

和演繹階段。由于數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等工具學(xué)科的發(fā)展,人們能夠憑

借這些工具提出假說,然后演繹出理論體系或具體推論,再通過觀察

和實驗來檢驗。當(dāng)然,在運用假說-演繹法時,仍需要以經(jīng)驗歸納法

作補(bǔ)充,以一定的實驗事實為根據(jù)。與《分子與細(xì)胞》模塊側(cè)重于觀

察-歸納法不同的是,本模塊側(cè)重于假說-演繹法的應(yīng)用,特別是在《遺

傳因子的發(fā)現(xiàn)》和《基因和染色體的關(guān)系》兩章,其他章節(jié)也有所涉

及。模型方法也是現(xiàn)代生物科學(xué)研究的重要方法。本模塊側(cè)重于物理

模型和數(shù)學(xué)模型的建構(gòu),如DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,減數(shù)分裂中染

色體數(shù)目和行為變化的模型和種群基因頻率變化的數(shù)學(xué)模型。建構(gòu)模

型的過程既需要通過抽象、概括,抓住事物的本質(zhì),又需要將抽象的

認(rèn)識具象化地展現(xiàn),具有很高的思維訓(xùn)練價值。此外,在訓(xùn)練學(xué)生思

維的深刻性和嚴(yán)密性方面,本模塊比《分子與細(xì)胞》模塊要求更高。

例如,第5章第1節(jié)"思維訓(xùn)練分析相關(guān)性",讓學(xué)生根據(jù)吸煙者與肺

癌患者的相關(guān)數(shù)據(jù),分析吸煙與肺癌患病率的相關(guān)性,以及能否據(jù)此

得出吸煙會導(dǎo)致肺癌患病率升高的結(jié)論,認(rèn)識相關(guān)性與因果性的區(qū)別

與聯(lián)系。

(三)科學(xué)探究

本模塊安排的探究活動十分豐富,包括8個"探究?實踐”和26

個"思考?討論”。通過這些探究活動,可以全面提高學(xué)生的科學(xué)探究

能力。與實驗本教材相比,本模塊安排的探究活動在發(fā)揮學(xué)生的自主

性方面有明顯提高。一是材料用具和方法步驟增加了開放性,如"建

立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”等活動;二是活動中的思考討論題

增加了開放性,有些題目并無預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)答案,如"調(diào)查人群中的遺

傳病”活動中讓學(xué)生分析調(diào)查結(jié)果與權(quán)威機(jī)構(gòu)公布的數(shù)據(jù)不一致的原

因,"制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”活動中讓學(xué)生設(shè)想DNA的復(fù)制方式,

"基因檢測的利與弊”活動中的3道思考討論題。與《分子與細(xì)胞》模

塊不同的是,本模塊動手做的實驗類探究活動相對較少,在分析和處

理信息的基礎(chǔ)上通過深度思考和討論進(jìn)行的探究活動較多,這對學(xué)生

理性思維的要求較高,相應(yīng)地,培養(yǎng)學(xué)生思維能力的力度也更大。除

了讓學(xué)生親自參與的探究活動,教材中還介紹了許多科學(xué)家的研究過

程和方法,如孟德爾的豌豆雜交實驗、摩爾根的果蠅雜交實驗、艾弗

里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗、沃森和克里克構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型的過

程,等等,這些豐富的科學(xué)史內(nèi)容都可以作為學(xué)生思考和討論的材料。

通過分析這些科學(xué)研究案例,學(xué)生在科學(xué)探究的過程和方法方面會獲

得豐富的啟示,還會在科學(xué)態(tài)度、探索精神、合作精神、創(chuàng)新精神等

方面多有感悟,于潛移默化中受到熏陶和感染。

(四)社會責(zé)任

課程標(biāo)準(zhǔn)指出:"'社會責(zé)任'是指基于生物學(xué)的認(rèn)識,參與個人與

社會事物的討論,作出理性解釋和判斷,解決生產(chǎn)生活問題的擔(dān)當(dāng)和

能力?!ǜ咧猩飳W(xué)課程作為一門自然科學(xué)課程,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)

任,首先要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系,形成正確的科學(xué)

技術(shù)價值觀。

1.科學(xué)技術(shù)價值觀

課程標(biāo)準(zhǔn)指出,本模塊"對于學(xué)生理解有關(guān)原理在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社

會發(fā)展、增進(jìn)人類健康等方面的價值,也是十分重要的。〃為體現(xiàn)課

程標(biāo)準(zhǔn)的這一要求,教材中介紹了DNA指紋技術(shù)在刑偵和親子鑒定

等方面的應(yīng)用、遺傳病的檢測和預(yù)防、遺傳學(xué)原理在育種上的應(yīng)用、

基因工程的應(yīng)用等內(nèi)容。

確立正確的科學(xué)技術(shù)價值觀,既能激發(fā)學(xué)生推廣應(yīng)用科技成果和

投身于科技創(chuàng)新的熱情,又能培養(yǎng)學(xué)生理性而審慎地應(yīng)用科技成果的

意識,提升讓科技造福人類的社會責(zé)任感。

2.社會責(zé)任感

聯(lián)系社會實際,創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析

與生物學(xué)有關(guān)的現(xiàn)實問題,是培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感的主要途徑。例如,

讓學(xué)生分析我國政府實施苯丙酮尿癥患兒特殊奶粉補(bǔ)助項目的意義,

35歲以上孕婦進(jìn)行產(chǎn)前診斷的意義,戀人之間借助基因檢測了解對

方致病基因情況的做法是否合適,乳腺癌突變基因攜帶者在未發(fā)現(xiàn)患

乳腺癌時就切除雙乳是否合適,個人作為抗生素和耐藥菌之間競賽的

參與者應(yīng)當(dāng)怎樣使用抗生素,如何評價我國在修路時為保護(hù)生物多樣

性采取的措施,等等。

除此之外,本模塊還有其他方面的育人價值。

1.科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神

本模塊介紹了許多科學(xué)家在研究過程中表現(xiàn)出的科學(xué)態(tài)度和科

學(xué)精神,如孟德爾熱愛科學(xué)、鍥而不舍、敢于獨立思考的精神,摩爾

根尊重科學(xué)、勇于自我否定的精神,達(dá)爾文既能挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念、又能

正視自己不足的精神,等等。這對于學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神都

有助益。

2.科學(xué)本質(zhì)觀

課程標(biāo)準(zhǔn)指出,高中生物學(xué)課程中適合教授的科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容可以

涉及"科學(xué)知識可能隨著研究的深入而改變〃"科學(xué)工作依賴觀察和推

論,,“科學(xué)工作采用基于實證的范式,,“科學(xué)是創(chuàng)造性的工作,,“科學(xué)工作

中要高度關(guān)注主觀因素的

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