新人教高中生物学必修2《遗传与进化》的育人价值

新人教高中生物学必修 2《遗传与进化》的育人价值 （一）生命观念 纵观本模块的内容，可以看出本模块突出的生命观念包括生命的 物质观、生命的信息观、结构与功能观、生物进化观，此外，作为辩 证唯物主义观点重要组成部分的对立统--观在本模块也有较为集中的 体现。 1.生命的物质观 虽然《分子与细胞》模块已经引导学生较全面地认识生命的物质 基础，但学生对遗传物质还了解甚少，对遗传物质如何起作用的问题 更是未曾涉及，而这恰恰是现代生物学中最核心的问题，也是帮助学 生真正建立生命的物质观不可或缺的支撑。通过本模块的学习，学生 能够深入了解遗传物质的化学组成和结构，了解遗传物质是如何控制 蛋白质的合成，进而影响生物体的性状的，还能了解遗传物质的变化 与性状变异及进化之间的关系，建立遗传和进化的大概念强化生命的 物质观。 2.生命的信息观 生命是物质、能量和信息的统一体。生物体从亲代继承的东西， 主要是信息——世代相传、通过漫长的进化史形成的遗传信息，生物 体的生长、发育、代谢、生殖等都是在这套遗传信息的控制下进行的。 DNA、RNA 等物质，只是遗传信息的载体而已。与我们日常接触的声、 光、电、热等物理信息不同，遗传信息是一种特殊的信息，即不需要 外界指令就能自动地按既定程序对物质材料进行组织，并且能进行自 我复制。随着分子生物学、基因组学、蛋白质组学等学科的发展，从 信息的角度认识生命的本质，建立生命的信息观，越来越成为生物学 研究者的共识。生命的信息观不仅帮助人们深刻地认识生命的本质， 而且为生物科技的发展打开了一片崭新的视野。例如，人工生命的研 究、生物芯片的研制、计算机辅助药物设计、DNA 计算机的研制等， 都离不开对生命信息数据的收集和分析。本模块的大部分内容都是围 绕着遗传信息展开的，从第 1 章开始，就带领学生踏上了遗传信息的 发现之旅。遗传信息的物质载体、复制、转录、翻译直至遗传信息在 生物繁衍过程中的变化、在生物进化过程中的演变等内容，都对学生 建立生命的信息观大有裨益。 3.结构与功能观 《分子与细胞》模块中关于细胞的结构与功能的内容，集中体现 了生物学中结构与功能相适应的观点，本模块将在遗传物质层面生动 地体现这一观点。例如，DNA 的双螺旋结构和碱基互补配对与其复制 和转录功能相适应，DNA 结构的改变导致其编码的蛋白质的变化及性 状变异，染色体的结构变异与性状的关系，等等。值得注意的是，本 模块有些内容不仅体现了结构与功能观，还诠释了这一重要观念在生 物科学研究中的应用。例如，沃森和克里克根据 DNA 的双螺旋结构， 提出了半保留复制假说，就是基于结构与功能相适应的观点。再例如， 达尔文发现兰花适于传粉的独特结构后，指出自然界一定存在口器与 此相匹配的昆虫，同样也是基于结构与功能相适应的观点。通过这些 内容的学习，学生可以认识到，在研究自然现象时，不仅要基于结构 认识和推测功能，还要基于功能来推测和研究结构，并且应当将这样 的思想方法运用于今后的探究活动中。 4.生物进化观 本模块对学生进一步形成生物进化观具有重要意义。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，生物进化观的建立还处 于初级水平，面对进化论领域的不同观点还缺乏鉴别能力。本模块在 引导学生深入学习有关遗传学知识的基础上，较深人地介绍了现代生 物进化理论，对达尔文生物进化论的巨大贡献和局限性也作了辩证的 分析，这就有利于学生进一步确立生物进化的观点，提高对进化论领 域的不同观点甚至伪科学论调的鉴别能力。生物进化观是建立在两个 重要概念基础上的：地球上现存的所有物种来自共同祖先（共同由来 学说）；生物的多样性和适应性是进化的结果（自然选择学说）。共同 由来学说得到了许多证据的支持（教材第 6 章第 1 节）；自然选择学 说随着遗传学等学科的发展不断丰富和完善，发展为现代综合进化理 论（教材第 6 章第 2~4 节）。第 6 章内容看似庞杂，其实主要是闸明 这两个重要概念，指向生物进化观。 5.对立统一观 对立统一的观点是辩证唯物主义观点的重要组成部分。遗传和变 异是一对矛盾，前者是指生物在传种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。遗传有利于有利变异的 积累，变异则有利于生物适应不断变化的环境。没有遗传就不可能形 成稳定的物种，没有变异就不会出现物种的分化。变是绝对的，不变 是相对的；从量上比较，遗传的基因是大量的，改变的基因是少量的； 少量的变异逐渐积累，量变会引起质变，形成新的物种，因此，可以 说遗传和变异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。生物的遗传和变异与环境的变化是相互作用的，生物所产生的 可遗传的变异，能否在繁衍过程中保存下来，取决于该变异对环境的 适合度；生物又不是单纯地适应环境，它们所产生的变异，可能会影 响环境的变化，导致生物与环境的共同进化，这就是遗传变异与环境 变化在进化过程中的对立统上述两个对立统一在本模块中得到了深 刻的诠释。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，生物的遗传多样性十分丰富，但所有的生物都共用一套遗 传密码；从进化角度看，物种多种多样，但都有着共同的起源；从比 较解剖学角度看，不同种类的哺乳动物，有着相同的结构模式。这些 内容对于学生形成对立统一的观点，进而建立辩证唯物主义自然观， 都是十分重要的。 （二）科学思维 课程标准指出：“‘科学思维’是指尊重事实和证据，崇尚严谨和 务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物，解决实际问题的思 维习惯和能力。”课程标准还指出，归纳、概括和演绎推理以及建构 模型等都是科学思维的重要内容。就思维过程的方法论而言，归纳和 演绎都是重要的思维方法，前者是从一类事物的一个个具体事实中总 结出这类事物共性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、关系和本质来推断该类中个别事物所具 有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。二者是互为补充、相 辅相成的。从近代科学到现代科学，以观察（实验）-归纳为主的方 法逐渐让位给以假说-演绎为主的方法。这是因为现代科学从总体上 来说，已经不是处于经验材料的收集阶段，而是处于高度的理论概括 和演绎阶段。由于数学、计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，然后演绎出理论体系或具体推论，再通过观察 和实验来检验。当然，在运用假说-演绎法时，仍需要以经验归纳法 作补充，以一定的实验事实为根据。与《分子与细胞》模块侧重于观 察-归纳法不同的是，本模块侧重于假说-演绎法的应用，特别是在《遗 传因子的发现》和《基因和染色体的关系》两章，其他章节也有所涉 及。模型方法也是现代生物科学研究的重要方法。本模块侧重于物理 模型和数学模型的建构，如 DNA 的双螺旋结构模型，减数分裂中染 色体数目和行为变化的模型和种群基因频率变化的数学模型。建构模 型的过程既需要通过抽象、概括，抓住事物的本质，又需要将抽象的 认识具象化地展现，具有很高的思维训练价值。此外，在训练学生思 维的深刻性和严密性方面，本模块比《分子与细胞》模块要求更高。 例如，第 5 章第 1 节“思维训练分析相关性”，让学生根据吸烟者与肺 癌患者的相关数据，分析吸烟与肺癌患病率的相关性，以及能否据此 得出吸烟会导致肺癌患病率升高的结论，认识相关性与因果性的区别 与联系。 （三）科学探究 本模块安排的探究活动十分丰富，包括 8 个“探究·实践”和 26 个“思考·讨论”。通过这些探究活动，可以全面提高学生的科学探究 能力。与实验本教材相比，本模块安排的探究活动在发挥学生的自主 性方面有明显提高。一是材料用具和方法步骤增加了开放性，如“建 立减数分裂中染色体变化的模型”等活动；二是活动中的思考讨论题 增加了开放性，有些题目并无预设的标准答案，如“调查人群中的遗 传病”活动中让学生分析调查结果与权威机构公布的数据不一致的原 因，“制作 DNA 双螺旋结构模型"活动中让学生设想 DNA 的复制方式， “基因检测的利与弊”活动中的 3 道思考讨论题。与《分子与细胞》模 块不同的是，本模块动手做的实验类探究活动相对较少，在分析和处 理信息的基础上通过深度思考和讨论进行的探究活动较多，这对学生 理性思维的要求较高，相应地，培养学生思维能力的力度也更大。除 了让学生亲自参与的探究活动，教材中还介绍了许多科学家的研究过 程和方法，如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根的果蝇杂交实验、艾弗 里的肺炎链球菌转化实验、沃森和克里克构建 DNA 结构模型的过 程，等等，这些丰富的科学史内容都可以作为学生思考和讨论的材料。 通过分析这些科学研究案例，学生在科学探究的过程和方法方面会获 得丰富的启示，还会在科学态度、探索精神、合作精神、创新精神等 方面多有感悟，于潜移默化中受到熏陶和感染。 （四）社会责任 课程标准指出：“‘社会责任’是指基于生物学的认识，参与个人与 社会事物的讨论，作出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和 能力。”高中生物学课程作为一门自然科学课程，培养学生的社会责 任，首先要引导学生认识科学、技术与社会的关系，形成正确的科学 技术价值观。 1.科学技术价值观 课程标准指出，本模块“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。”为体现课 程标准的这一要求，教材中介绍了 DNA 指纹技术在刑侦和亲子鉴定 等方面的应用、遗传病的检测和预防、遗传学原理在育种上的应用、 基因工程的应用等内容。 确立正确的科学技术价值观，既能激发学生推广应用科技成果和 投身于科技创新的热情，又能培养学生理性而审慎地应用科技成果的 意识，提升让科技造福人类的社会责任感。 2.社会责任感 联系社会实际，创设真实的问题情境，让学生应用所学知识分析 与生物学有关的现实问题，是培养学生社会责任感的主要途径。例如， 让学生分析我国政府实施苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目的意义， 35 岁以上孕妇进行产前诊断的意义，恋人之间借助基因检测了解对 方致病基因情况的做法是否合适，乳腺癌突变基因携带者在未发现患 乳腺癌时就切除双乳是否合适，个人作为抗生素和耐药菌之间竞赛的 参与者应当怎样使用抗生素，如何评价我国在修路时为保护生物多样 性采取的措施，等等。 除此之外，本模块还有其他方面的育人价值。 1.科学态度和科学精神 本模块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，如孟德尔热爱科学、锲而不舍、敢于独立思考的精神，摩尔 根尊重科学、勇于自我否定的精神，达尔文既能挑战传统观念、又能 正视自己不足的精神，等等。这对于学生养成科学态度和科学精神都 有助益。 2.科学本质观 课程标准指出，高中生物学课程中适合教授的科学本质内容可以 涉及“科学知识可能随着研究的深入而改变”“科学工作依赖观察和推 论”“科学工作采用基于实证的范式”“科学是创造性的工作”“科学工作 中要高度关注主观因素的影响”“科学会受到社会和文化的影响”，等 等。这些内容在本模块中都有比较充分的反映。例如，教材中关于遗 传物质是蛋白质还是 DNA 的内容，就说明“科学知识可能随着研究的 深入而改变"；教材在第 6 章“本章小结”中写道：“通过了解生物进化 理论发展的历史，认同科学的基本特点是以怀疑作审视的出发点，以 实证为判别的尺度，以逻辑作论辩的武器；科学是一个动态的过程， 在不断地怀疑和求证、争论和修正中向前发展。 3.家国情怀和爱国敬业 本模块介绍了我国科学家取得的许多研究成果，在正文和习题中 也编选了不少来自我国的素材，介绍了我国在人类辅助生殖技术的应 用.遗传病的预防、生物多样性的保护等方面制定的法规和采取的对 策，这些都有助于培育学生的家国情怀和爱国精神。教材中安排的“与 生物学有关的职业”，有助于培育学生的职业意识和敬业精神。