《遗传与进化》模块教材分析

1、遗传与进化模块教材分析课程教材研处所生物课程教材研尤开发中心赵占良遗传与进化是商中生物课程的三个必修模块之一。正如谍程标准所常出的：必修模块选择的是生物科学的核 心内容，同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能 够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相 互作用.因此必修模块对于提商全休岛中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用0 "要搞好 木模块的教学.首 先应）勺深入理解木模块的意义和价值。学生学习本模块的意义和价值 课程标准在“课程设计思路”中对木模块的总义和价值，作了如

2、下简明的概 括：木模块有助于学生认识生命的建续和发展，f解遗传和变片规律在生产生活中的应用：领悟假说演经、建立模 型等科学方法及其在科学研尤中的应用：理解遗传和变异在物种第衍过程中的对立统一，生物的遗传变界与环境变 化在进化过程中的对立统一，形成生物进化观点课程标准在内容标枇r部分对木模块的总义和价值乂作了进一步的闸述：木模块选取的减数分裂和受精作用、DNA 分子结构及其遗传基木功能、遗传和变界的基木原理及应用等知识.主要是从细胞水平和分子水平阐述生命的建续 性：选取的现代生物进化理论和物种形成等知识，主要是阐明生物进化的过程和原因。学习木模块的内容对于学生理解生命的建续和发展，认识生物形成生

3、物进化的观点，树立正确的自 界及生物多样性，然观有重耍童义。同时对于学生理解有关原理在促进经增进人类健康等方面的价值也是十 济与社会发展、分重要的。”分析课程标准的上述表述，结合“具休内容标准”和教材内容可以看出，价木模块内容在知识.能力和情感态度 值观三个方面都具有独特的教存价值C在知识教育方面的价值对于木模块在知识教育方面的价值，还需要将木模块与另外两个必修模块作为一个整体来考虑。必修模块”所选内容能够帮助 学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作 用” 这是课程标准对必修模块内容的知识教育价值所做的商度概枯.它明确指出r在高中 生

4、物必修诛中.学生的 认知对荻是生命系统一包才舌细胞、个体.群体、生态系统等。一个层次：认知目标就是理解不同层次生命系统的物 质和结构基础.发展和变化规律.补组分间的相互作川.系统与环境的相互作用。对这一认知目标的达成.三个必修模 块#有其独特的作用。就木模块办说.主要是揭示生物在代代繁衍的过程中，遗传物质是如何传递和变化以及是如何 起作川的，也可以说是从基W的视角来达成上述认知目标。在能力培养方面的价值课程标准确定的能力目标包括操作技能、信息能力和科学探处能力三个方面尤为重视科学 探究能力的培养。领悟和运用科学方法，对于发展科学探处能力至关重要.而不同模块在科学方法教育上既有共同 之处又有不同

5、的侧重点。下面首丸分析木模块在科学方法教育方面的独特价值。正如课程标准所抬出的木模块有助于学生“领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研处中的应用。这一 表述明确指出了木模块在科学方法上的侧重点。就思维过程的方法论而言.归纳和滦名卡都是重耍的科学方法，前者是从特殊事实中概括出一般原理的推理形式和 思维方法，后者是从一般到特殊，根据一类事物都有的一般属性、关系.木质来推断该类中的个别事物所具有的属 性、关系和木质的推理形式和思维方法-二看是互为补充.相辅相成的。从近代科学到现代科学，以观察（实验一 归纳为主的方法逐渐让位给以假说一演绎为主的方法。这是因为现代科学从总休上来说.已经不是处在经验

6、材料的 收集阶段，而是处于岛度的理论概括和演经的阶段。由于数学、讣算机科学等工具学科的发 展.人们能够凭借这些 工具提出假说热后演经出理论体系或具休推论，再通过观察和实验来检验。岁1然在 应用假说一演经法时，仍 需要以经验归纳法作补充以一定的实验事实为根据.假说一演经法的内容主要安排在木模块中.特别是在教材遗传因子的发现和基因和染色休的关系两草。在 其他两个必修模块也有侨涉及。模型方法也是现代生物科学研克的重要方法。分子与细胞模块侧重物理模型和概念模型的构建，如真核细胞三 维结构模型和细胞膜的流动镶嵌模型：木模块侧重物理模型和数学模型的构建如0?一人分予的双螺旋结构模型.减 数分裂中染色体数目

7、和行为变化的模型和种群基W频率变化的数学模型：稳态与环境模块则进一步练习符类模 型的构建。同其他两个模块一样，木模块的科学方法教育既有侧重点，又是全方位的。通过科学史的介绍和探究活动的安 排, 学生可以在逻输推理（如归纳、演经.类比）的训练、数学方法的运用、实验材料的选择、实验数据的处 理等方面 得到全面提商。木模块安排的探尤活动十分丰富.包彳舌实验S个、探处2个、模型建构2个、调查（课外实践）2个、资料分 析 （资料搜集和分析）7个、思考与讨论16个、技能训练5个。通过这些探尤活动，可以全江ii提高学生的生物学 实验操作技能、收集和处理信息的能力.科学探允能力。在情感态度价值观教育方面的价值

8、 木模块所组含的情感态度价值观内容十分丰富依据课程标准的有关表述并结 合教材内容进行分析.主要包括以下几个方面。对立统一的观点对立统一的观点是辩证唯物主义观点的重要组成部分。课程标准在“课程设il思路”巾抬出，木 模块有助于学生“理解遗传和变界在物种繁衍过程中的对立统一，生物的遗传变界与环境变化在进化过程中的对立 统一”。遗传和变界是一对才厉，前者是生物在传宗接代过程中遗传物质的稳定性后者是指这一过 程中遗传 物质和性状的变化。遗传有利于有利变界的积累，变界则有利于生物适应环境的不断变化。没有遗传就不可能形成 稳定的物种，没有变界就不会出现物种的分化。变是绝对的不变是相对的：从a上比较，遗传

9、的基W是大a的， 改变的基W是少fi的：少fi的变界逐渐积累，S变会引起质变，形成新的物种-W此，可以 说变与不变在物种形 成的过程中得到统一在对环境的适应中得到统一。生物的遗传和变界与环境的变化是相互作用的.生物所产生的可 遗传的变界，能否在繁衍过程中保存下来取决于该变界对环境的适合度：生物又不是来纯地适应环境，它们所产 生的变界.可能会影响环境的变化，寻致生物与环境的共同进化这就是遗传变界与环境变化在进化过程中的对立统 一此外，本模块还涉及生物的多样性与共同性的统一。从遗传角度看，所有的生物都共用一套遗传密码：从进化的 角度看所有生物都有着共同的起源。这些内容对于学生形成对立统一的观点都是

10、十分重耍的。生物进化的观点木模块对学生进一步形成生物进化的观点具有重要意义。尽管学生在初中阶段已经学过一些生物 进化的知识.但由于遗传学知识基础的限制不可能对生物进化的原理有深入的理解生物进化观点的建立还处于 初级水平，面对进化论领域的不同观点还缺送鉴别能力。木模块在引导学生深入学习有关遗传学知识的基础上， 较深入地介绍r现代生物进化理论，对达尔文进化论的巨大贡献和局限性也做r辩证的分析这就有 利于学生进一 步确立生物进化的观点提商对进化论领域的不同观点甚至伪科学论调的鉴别能力。科学态度和科学辅神木模块教材中介绍了许多科学家在研究过程中表现出的科学态度和科学精神比如孟德尔热爱 科学.锲而不舍、

11、敢于独立思考的辅神，摩尔根尊重科学、勇于自我否定的辅神，达尔文既能挑战传统观 念，又能正视自己不足的粘神，等等。这对于学生养成科学态度和科学辎神都有助益。科学技术价值观课程标准指出，木模块对于学生理解有关原理在促进经济与社会发展.增进人类健康等方面的价值，也是十分重要的0 “为体现课程标准的这一要求，教材中介绍r DXA指纹技术在刑侦和亲子鉴定等方面的应 用.遗传储的监测和预防.遗传学谏理在育种上的应用、基W工程的应用等内容。二、本模块教学内容的设计思路和呈现方式设计思路课程标准（特别是木榄块的内容标探是木模块教学内容设 il的重要依据。总的设讣思路是费彻落实课程标准提出的基木理念，根据木模块

12、的具体内容标准结合学生的年 龄特征.认知规律和教学实际木着便于教和学的原则进行设计。主要包括编搀体系的设汁、知识内容深广度的把 握.培养科学探允能力的途径.STS教£f思 想的渗透等方面。编摆体系的设汁 按照课程标准的要求，木模块应出包括遗传的细胞基础.遗传的分予基础.遗传的基木规律、生物 的变界.人类遗传炳.生物的进化八部分内容。然而课程标准规定的这六部分内容.并不恿味着教材一定分成这样 八:章-如何确定教材内容的编排体系和深广度，还要分析具体内容标准.活动建议，并且耍考虑学生的认知规律。仔细分析具体内容标可以看出它有几个值得注总的特点。知识性目标的要求大多属于理解水平按所用知识性

13、目标动词具体内容标准中属于了解水平的有3项（举例 说出. 简述.列出）属于理解水平的有M项（闸明、说明、概述.搜集.举例说明）.属于应用水平的有2项（总结、分 析），理解水平的条目占琴以上。可见木模块的知识性目标的基木定位是理解。按照课程标准中的定义.理解是指 把握内在逻辑联系与已有知识建立联系，进行解释.推理、区分.扩展，提供证据收集和 整理信息。这既是对教 材内容深广度的要求也喑含了对教材内容编排体系的要求（如体现内在逻辑联系C -重视科学的过程和方法在具 体内容标准中，仅有的两项应用”层次的条目都是关于科学的过程和方法的：一项是总结人类对遗传物质的探 索过程“，另一项是“分析孟德尔遗传实

14、验的科学方法”。（在课程标准木模块的前言部分，还特别指出要让学 生“体验科学家探索生物生殖.遗传和进化奥秘的过程” ° ）可见引导学生体验科学的过程和方法是木模块的 重要任务之一，也是确定教材编推体系要重点考虑的问题之一- -关注科学技术与社会的联系在具体内容标准中， 属于科学技术与社会联系范畴的内容有五项，占总条目数的其中一项使川知识性目标动词：“搜集生物变片在 育种上应用的事例”：四项便川情感性目标动词：关注转 基W生物和转基W食品的安全性”、“探讨人类遗传 炳的监测和预防”、“关注人类基因组计划及其总义“、“探讨生物进化观点对人们思想观念的影响” °如何体现科学技术和

15、社会的联系，对学生进行情感态度价值观的 教育，也是教材设il嘤考虑的重要问题。基于以上认识.木模块教材编排体系的设il有两点基木的考虑。笫一要让学生理解生物的遗传和进化，教学 内容 应肖定位在基因水平。这是由于随着生物科学的发展，人们对遗传和进化的认识已经深入到基W水平遗 传从木质 上说是基因的代代相传可遗传的变界从木质上说是生物体基W组成的变化，进化过程中物种的形成从木质上说是 种群基W频率在自然选择作用下的宦向改变。第二.教学内容的编推顺序基木按照科学发展的历史进程5fc安排从孟 德尔到摩尔根再到沃森和克里克等从拉马克到达尔文再到现代生物进化理论。这样既展示科学的过程和方法，乂 体现个休水

16、平、细胞水平、分子水平的遗传学知识的内在逻辑联系（达成对知识的理解）：既能引导学生不断提出 问题，分析和解决问题，尝试像科学家那样进行解释和推理（这同样是理解水平的知识性目标所要求的，又能从 众多科学家表现出的科学精神.科学态度及其他优秀品质中多有感悟。-W以蔽之，木模块是以人类对基W的木质、 功能及其现代应用的研允历程为主线展开的，让学生从浓郁的历史感巾获取丰富的营养.又“厚今薄占” 突出分 子遗传学和现代生物进化论的内容。人类是怎祥认识到题因的存在的?遗传因子的发现逼传与进化基因是什么?基因突变及其他变异基因在传递过程中若将变化?人类如何利用生物的基因？从杂交育箱到基因工程生物通化过程中墓

17、因段率是如何变化的?现代生物进化理论通过上图可以看出，木模块遗传部分的内容基木是循着人类认识基W之路展开的。这样学生学习遗传知识的过程, 犹如亲历了一百多年来科学家孜孜以求的探索过程会受到科学方法、科学态度和科学精神等多方面的启迪。尤为 重要的是每一章的学习都1?1绕一个核心问题展开.学习的过程也是解决问题的过程，这对于激发学 生的学习兴 趣.转变学习方式、提商分析和解决问题的能力都是非常重要的。知识内容深广度的把握教材根据课程标准的要求知识内容的广度按具体内容标准的要求来把握深度以理解水平 为主。具休逍循以下原则。把握基础性体现丸进性按照课程标准的要求，精选符合学生发展需求和认知水平的基础知

18、识。知识内容的深难度总体上维持在现行卷中生物教材的水平，避免出现除.难.重为体现托进性.一方面对基木概念和原理的阐 述力求与现代生物科学相一致，如中心法则不局限于克里克提出的经典法则等：另一方面以不同形式介绍生物科学 的新进展如DNA指纹技术、生物信息学、基因治疗等。夬出重点点面结合使知识内容层次分明知识内容以基木概念、原理和规律为重点.适半兼顾一些拓展性 内容。例如，教材中关于基W的内容.正文讲述的都是核基因，对质基W则以小字形式做了简敢介绍-为加强 弹性有些较 深的内容安推为选学。纵横衔接，促进知识网络的形成促进学生侨学知识的结构化是知识教育的重要目标。教材重视帮助学生梳理 概念 之间的联

19、系，同时，重视与数学、物理、化学等学科的横向衔接。强化科学方法教育.培养科学探尤能力的途径安排丰富多样的科学探克活动.让学生通过活动体验过程.领悟和运用方法（见下表。探尤活动类型特点能力目标侧重点实验说明材料用具、方法步骤等培养操作技能和观察能力等栏目，有的节后有技能训练”或课外读栏目。章首贞由标题、引言、题图和配诗组成。引言承上启下，由上一罩内容自热过谴到木草要探讨的中心问题，前后 罩的引有环环相扣.具有浓厚的科学史色彩。题图紧扣主题精选图片并配以画龙点睹的小诗烘托氛用，引人入胜，并且启迪学生关于科学木质和科学方法等方面的思考。-徐节设g的各种栏目.功能多样，视内容需要灵活安排（见下表）°怪目名称兰目功能木节聚焦提出木节要探讨的问题，明确学习目标旁栏思考题廉入理解正文主栏内容活跃思维培养求片思维和发散思维相关信息正文主栏内容的补充和延伸，一般不要求记忆知识链接不同章节前后