遗传学的内容十分丰富,与生物学的许多分支学科都有密切联系。遗传学知识理论性强,涉及概念多,抽象而不易理解,而且,遗传学中的数量分析问题还需要一定的数学统计基础。因此若掌握不好相关学科的基础知识,就很难学好遗传学,必须将这些相关学科的基础知识有机地贯穿到相应的原理和概念中,才能帮助学生领会遗传学的精髓。有关遗传学教学方法、教学策略的研究有许多的报道,针对高中新课程生物科的三维课程目标实现也有论文发表,而有关新课程目标如何在生物高考命题中实现研究的相对较少。本文着重于挖掘2006年至2008年浙江省高考理科综合生物卷中遗传学的命题素材、知识点分布和试题表现形式,对今后遗传学课程学习中三维课程目标的实现、高考遗传学相关内容和知识的命题策略、遗传学教学方法与教学形式的变革起一定的指导作用。那么在高考遗传学命题中如何落实三维目标呢?笔者谈几点看法。
一、 夯实基础,落实知识目标
遗传学知识理论性强,涉及的概念比较多,对中学生而言,这些抽象的概念不容易理解。课程目标中有关遗传学内容的知识目标实现不尽如人意,学生对遗传学基本概念和原理的理解比较普遍地存在:(1) 不准确、不透彻;(2) 不会正确地表达。在高考测量中,这两种情况是很难区分的。所以,在课程目标的实现过程中,教师应重视遗传学基本知识、基本理论,引导学生构建遗传学基本知识体系框架,通过逻辑递进和知识脉络理解,组合遗传学的基本概念,强化基础知识和理论的实际运用、综合运用。有效地学习策略是:(1) 帮助学生提高生物学的学科素养,结合遗传学发展史,认识遗传学基本理论的形成;(2) 引导学生逐一理清遗传学各个知识点,以及相互之间的联系;(3) 解析各知识点的构成要素和含义,理顺遗传学的知识脉络;(4) 按照各知识点的目标层次,进行材料阅读、关键词辨别、逻辑推演、科学表述的能力训练。综观自然学科的发展里程,基础知识、基本理论是学科建立和形成的基石。以遗传学的基本定律、基本理论为辐射中心,建构遗传学知识网络,理清各部分内容的内在联系,达到深入理解和融会贯通,并形成一定的应变能力,在分析、解决问题时才能做到游刃有余。
二、 领悟方法,养成科学精神
对于科学素养的定义,国内多数学者认同的是:了解并能够进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学概念的理解和掌握可以通过课堂教学实现,科学过程则需要经历实验、实践得到体验。遗传学教与学所存在的困难,与忽视情感目标的落实不无关系。缺乏科学过程的体验,科学价值观则难以真正形成,对基础知识、基本理论的理解就会限于书本。遗传学同生物学其他分支学科一样,全部的知识、理论都是源于对自然界生命现象的观察→假设→实验→推论→否定→再实验…直至形成结论,这个过程会有新的问题、新的发现,促使科学研究的方法也因此不断的改进、更新。生物学与其他自然科学不同的是:研究的对象――生命有机体个体间的差异以及环境影响因素多元、多变,因而常常导致研究结论的不确定性(非唯一性)。生物学的知识和理论,阐述的是生命现象的一般规律或趋势,有时,这种趋势可能是局部的或仅限于在某种生物类群中出现。所以,教师应该从辩证唯物主义的自然观、方法论出发,重视遗传学知识链的形成过程和其中蕴涵的科学方法,帮助学生领悟孟德尔在研究遗传学规律中应用的假说―演绎的方法、测交实验的预测中运用的演绎推理的方法;体验萨顿根据基因与染色体行为之间的平行行为推断基因位于染色体上的类比推理的方法。引导学生在构建遗传图解模型的基础上,运用假说中的推理法,表述亲代、子代的基因型、表现型及比例关系;学会对实验结果分析、解释,学会在不同的实验设计下预测实验可能出现的结果;关注遗传学中用数学方法解决问题的科学方法,如孟德尔遗传规律的获得中运用了统计学的方法对后代的性状进行统计比较,DNA中遗传信息的多样性、性状分离比的模拟实验、脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性、遗传密码、碱基与氨基酸对应关系、调查人群中的遗传病等知识中蕴含的数学方法。在学习DNA双螺旋结构模型的同时,领悟建立模型的方法;运用模型的方法理解遗传的基本规律,把握其实质,鉴别出基因分离规律模型对于细胞质遗传及无性生殖过程不适用等。
三、 注重综合,实现能力目标
综合运用能力是高考最高层次的能力要求,也是对课程目标中能力要求的综合体现。
课程标准要求考生具有发展比较、判断、分析和综合等思维能力,能运用所学生物学知识评价和解决某些实际问题,具备交流和合作的能力。强调了用准确的术语、图表介绍研究方法和结果,阐明观点这一能力,近三年的遗传学试题比较好地体现了这一要求,对考生的语言表达能力的考查要求也在逐步提高。但是从阅卷结果看,能够做到推断缜密、条理清晰、专业术语运用准确的考生几乎是凤毛麟角。“语义不清、辞不达意、逻辑混乱、前后矛盾、答非所问、学科用语不规范”的现象十分严重。当然,不能简单地说是因为学生平时习惯于“是、非”、“对、错”等简短文字的答题,习惯于所谓的标准答案,缺少独立地根据自然现象(或实验现象)进行科学推断、论证的能力训练,缺乏引经据典的论述训练。教育者、教育主观部门、家庭、社会也都应该为此承担相应的责任。要纠正这种现象,教师首先要以专业、科学、严谨、精炼的语言进行教学,树立良好的语言表达榜样,在潜移默化中培养学生的语言表达能力;其次,必须给学生足够的训练时间和机会,应想方设法让学生多想、多说、多写,创设“说出你的观点、写你的看法”的平等氛围,训练学生用准确的语言、文字表达其思维过程。第三,指导学生阅读生物学教材,注意教材中不同知识类型的表达方式,感受其语言的科学性和系统性。学生可以通过阅读、默读,不断尝试试用自己的语言来正确复述其中的一些内容,提高表达能力。在书写训练中,要求学生书写不仅要规范,还要做到字型端正、字迹清晰、准确、易于辨认。