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如何處理生物教材中的科學(xué)性錯(cuò)誤

2009-02-23 09:30程祖?zhèn)?/span>
關(guān)鍵詞:變態(tài)蟾蜍發(fā)育

程祖?zhèn)?/p>

“青蛙、蟾蜍的成體既能生活在水中,又能生活在陸地上;幼體蝌蚪生活在水中。因此,青蛙和蟾蜍屬于兩棲動(dòng)物?!?/p>

這段文字被寫入北師大版八年級(jí)生物上冊的75頁。

這里出現(xiàn)了科學(xué)性的錯(cuò)誤。盡管大鯢等少數(shù)兩棲動(dòng)物的幼體(蝌蚪)和成體都是水棲的,但人們對于兩棲動(dòng)物的最初印象來源于青蛙、蟾蜍等動(dòng)物幼體(蝌蚪)棲息(生活)于水中而成體棲息(生活)于陸地上,而并不是這些動(dòng)物的成體既可以棲息(生活)于水中,又可以棲息(生活)于陸地上。實(shí)際上,正如前面括號(hào)中所釋,水棲的真正含義是指生活于水中,而地球上的幾千種兩棲動(dòng)物中,蟾蜍等絕大多數(shù)兩棲動(dòng)物的成體是不能像魚、鱉那樣棲息于水中的。大鯢雖然也用肺呼吸,但它進(jìn)化出了適于長時(shí)間潛水的結(jié)構(gòu),這個(gè)特性只不過相當(dāng)于駱駝因?yàn)樯眢w結(jié)構(gòu)進(jìn)化出了具有儲(chǔ)水的能力而變得適于沙漠生活。如果兩棲動(dòng)物一詞的最初發(fā)明出于與本教材相同的理由,從輕微處說是不貼切的,從重處講是不科學(xué),應(yīng)該更改給以科學(xué)的定義。即兩棲動(dòng)物應(yīng)該定義為幼體的一個(gè)時(shí)期(早期階段)在水中發(fā)育,棲息、生活于水中,而成體因?yàn)殚L出了四肢(絕大多數(shù)兩棲動(dòng)物擁有四肢),更為重要的是因?yàn)閾碛蟹危軌驐⑸睿ㄟ@里指的是絕大多數(shù))于陸地上,或即便離開水體也能較長時(shí)間地存活(比如大鯢)。當(dāng)然這是像教材那樣根據(jù)初中學(xué)生要達(dá)到的學(xué)習(xí)要求從表面直觀的印象上進(jìn)行定義的,真正確切的定義還必須明確提及變態(tài)發(fā)育,以及兩棲動(dòng)物在循環(huán)系統(tǒng)(兩棲動(dòng)物的心臟是三腔,二心房一心室;而魚的心臟是二腔,一心房一心室;鳥和哺乳類的四腔,二心房二心室)、呼吸系統(tǒng)(兩棲動(dòng)物的肺極其簡單,必須依賴保持濕潤的皮膚輔助呼吸)等方面的特點(diǎn)。

龜、鱉等水生爬行動(dòng)物不同于兩棲動(dòng)物的其中一個(gè)原因(當(dāng)然這不是本質(zhì)原因)就是它的幼體和成體都是水棲的(棲息、生活于水中),雖然也存在個(gè)體發(fā)育的陸上階段——卵的孵化,即胚胎發(fā)育,但胚胎發(fā)育并不存在真正意義上的陸地“生活”,何況兩棲動(dòng)物是個(gè)體胚后發(fā)育的早期階段生活在水中,既不是胚胎階段,也不是成體階段。

兩棲動(dòng)物的定義是生物分類學(xué)上的問題,而不單純是語義學(xué)問題。這就是為什么河馬進(jìn)行兩棲生活(河馬入夜上岸食草,黎明返回水中并整個(gè)白天在水中棲息)卻不能歸類于兩棲動(dòng)物而歸類于哺乳動(dòng)物的原因。河馬兩棲的“兩棲”的含義僅僅相當(dāng)于兩棲登陸艦的“兩棲”的含義,屬于單純語義學(xué)范疇。

在北師大版另一處,初中生物2004版(2004年6月第2版)中,將“一樹結(jié)果,酸甜各異”作為生物變異現(xiàn)象的例子來列舉也是違背科學(xué)事實(shí)的。這應(yīng)是教材的編寫者和審查者的不嚴(yán)謹(jǐn)所致。實(shí)際上,我們看到的花的花被(花瓣和萼片)是葉的變態(tài)體。雄蕊也是葉的變態(tài)體,而雌蕊,則是莖的變態(tài)體,它來自于莖的生長錐部分。而果實(shí)中,果皮(常常成為我們食用的部分,比如南瓜的和蘋果的)是這個(gè)莖的變態(tài)體的子房壁部分發(fā)育來的,它屬于親代的結(jié)構(gòu),類似于哺乳類動(dòng)物的子宮(而不是有受精卵發(fā)育來的子代),只不過對于植物來說,這些子宮都是臨時(shí)性的,只使用一次,然后隨著種子(種子中的胚才屬于受精卵發(fā)育而來的子代)一起脫落。植物的生長錐變成花的子房的時(shí)候,其中的一個(gè)或者一些細(xì)胞變成卵母細(xì)胞,它們最終形成卵細(xì)胞,這些細(xì)胞得到來自父方(雄蕊、雄花或雄株)的精子后形成的受精卵發(fā)育成的胚才是一株新的植物——他們的子代。所以以“一樹結(jié)果,酸甜各異”作為生物變異現(xiàn)象的例子來列舉,不僅僅是不貼切的,而且是違背科學(xué)的。一株樹上的果實(shí)酸甜不同,它僅僅是因?yàn)楸酬幓蛳蜿?,發(fā)育先或遲,患蟲病或者未患蟲病,這些“自然”的因素引起內(nèi)含物種類及含量的不同造成的(它們影響到口味比如酸或甜);這些“自然”因素還影響到果實(shí)的大小、色澤等。而這些果實(shí)它們果皮細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)完全是一樣的,口味的異同并不是遺傳物質(zhì)的差異引起的,果實(shí)的食用部分并不屬于后代,它們只是親代植株身體的一部分,跟遺傳與變異都扯不上任何關(guān)系。

如果留心,不難發(fā)現(xiàn)教材中的錯(cuò)誤之處。比如北師大版(2003年6月第二版)初中七年級(jí)生物上講到細(xì)胞核的功能時(shí),變形蟲細(xì)胞分裂結(jié)束形成的兩個(gè)變形蟲竟然跟它們的母體一樣大。實(shí)際上分裂后的子代細(xì)胞應(yīng)該只有親代的大約一半大。同一教材中,稀植的玉米竟然比密植還要高很多。實(shí)際情況是:密植植物由于“本能”使它們?yōu)闋帄Z陽光都盡可能加速生長以便超越相臨的植株,從而使密植的植物通常都長得修長而瘦弱。

那么遇到教材中出現(xiàn)的科學(xué)性錯(cuò)誤,如何處理呢?

首先,要讓學(xué)生明白,人為的事總是可能出現(xiàn)缺陷的,教材編寫者也不例外。但我們每個(gè)人自己做事都應(yīng)該做到一絲不茍,治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。如果教材中的行文出現(xiàn)不嚴(yán)謹(jǐn)縝密的敘述,或圖表存在錯(cuò)誤或不科學(xué),應(yīng)有質(zhì)疑權(quán)威的品質(zhì)和勇氣。

其次,遇到像后面列舉的兩個(gè)錯(cuò)誤比較明顯的例子,可以直接以向?qū)W生指出,或者用導(dǎo)引的方式由學(xué)生發(fā)現(xiàn)和說出來,以強(qiáng)化他們頭腦中的科學(xué)應(yīng)該嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^念。用導(dǎo)引的方式由學(xué)生發(fā)現(xiàn)和說出出現(xiàn)的錯(cuò)誤可體現(xiàn)學(xué)生的教學(xué)主體性地位,這符合新課程素質(zhì)教育的理念。

再次,對于像兩棲動(dòng)物的概念的問題,學(xué)生是難以發(fā)現(xiàn)其錯(cuò)誤的。這樣的錯(cuò)誤因?yàn)橐f清并不繁復(fù)和困難,教師可以在教學(xué)中以簡明扼要的話澄清事實(shí)。

最后,對于像以“一樹結(jié)果,酸甜各異”作為變異現(xiàn)象的例子來列舉的問題,因?yàn)檎f清楚要用到植物形態(tài)學(xué)、解剖學(xué),植物進(jìn)化、生殖和發(fā)育諸方面的知識(shí),至少要用到解剖學(xué)和生殖發(fā)育方面的知識(shí),要解釋澄清起來太繁復(fù)而且困難,有限的教學(xué)時(shí)間也是不允許的,可以直接對學(xué)生說明教材中說法的錯(cuò)誤性,但同時(shí)要向?qū)W生說明因?qū)W生知識(shí)所限,難以向他們闡明該說法錯(cuò)誤的原因,而不去花費(fèi)時(shí)間窮究,以免影響到正常的教學(xué)進(jìn)度。

(責(zé)任編輯孫曉雯)

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