李進學(xué)(福建省三明市第二中學(xué) 福建三明 365000)
批判性思維是指審慎地運用推理斷定一個斷言是否為真,是指對面臨的斷言進行評估,其主旨是關(guān)于思維的思維。它包括批判性思維的習(xí)慣和批判性思維的技能,這二者同樣重要[1]。批判性思維是一種個性化思維,它不盲從權(quán)威、不迷信書本。
在高中生物學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維是課程改革的要求與體現(xiàn)。筆者以“遺傳家系圖”教學(xué)內(nèi)容為例,論述在高中生物學(xué)教學(xué)中,如何培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。
高中階段,學(xué)生思維的獨立性和批判性日益鮮明。他們一般不再輕信結(jié)論,喜歡懷疑、爭論和評論,不再片面地肯定或否定一切。該階段正是培養(yǎng)其批判性思維的最佳時期[2]。
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》明確提出,學(xué)生應(yīng)該在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展科學(xué)思維,能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用批判性思維等方法,探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律,審視或論證生物學(xué)社會議題[3]。可見,課程標(biāo)準(zhǔn)對于在高中生物學(xué)教學(xué)中進行批判性思維的培養(yǎng),提出了明確的要求。
在高中生物學(xué)必修2“遺傳與進化”的教學(xué)中,可利用遺傳家系圖,訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維。在各種教輔資料中,學(xué)生也能看到多種針對該內(nèi)容的歸納總結(jié)。為此,教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生不盲從,進行辯證分析,形成自己對遺傳家系圖的判斷思路,從而培養(yǎng)其批判性思維。
依據(jù)遺傳家系圖判斷某種遺傳病的遺傳方式,要分析該遺傳病的致病基因在細胞中的位置,以及致病基因的顯、隱性。在高中生物學(xué)教學(xué)涉及到的遺傳家系圖中,致病基因可能位于性染色體上(X 染色體或Y 染色體,通常僅限位于性染色體的非同源區(qū)段上)、常染色體上,致病基因可能為顯性基因、隱性基因。分析判斷流程為:先判斷致病基因是否在Y 染色體上,若排除致病基因在Y 染色體上,則再判斷致病基因的顯、隱性,最后分析判斷致病基因在X 染色體上還是在常染色體上。
2.1 致病基因是否在Y 染色體上的分析判斷依據(jù)Y 染色體只存在于男性個體中、女性個體無Y 染色體,學(xué)生很容易分析得出,若致病基因在Y染色體上,則在家系圖中患者只有男性個體;若如圖1出現(xiàn)女性患者,則可排除致病基因在Y 染色體上的可能性。因此在很多資料中可找到類似“男患女不患,致病基因在Y 上”的歸納總結(jié)。針對此歸納總結(jié),教師呈現(xiàn)圖2和圖3,讓學(xué)生就這2 個圖繼續(xù)“致病基因是否在Y 染色體上”的話題。學(xué)生通過分析、討論后得出,即便如圖2無女性患者,也不滿足致病基因在Y 染色體上,圖3中的致病基因也有可能不在Y 染色體上。進一步引導(dǎo)學(xué)生逐漸完善對致病基因在Y 染色體上的遺傳家系圖特點的認識,并對一些資料中的歸納總結(jié)有所取舍,或進一步形成自己的歸納總結(jié)——“得病患者無女性,患者父、子都有病,推其多數(shù)伴Y性”(家系圖中無女性患者,且每個男性患者的父親和所有兒子都患病,則此遺傳病的致病基因多數(shù)情況下位于Y 染色體上,但也不能排除致病基因不在Y 染色體上的可能)。
圖1
圖2
圖3
2.2 致病基因顯、隱性的分析判斷 若已排除致病基因在Y 染色體上,接著判斷致病基因的顯、隱性。對于致病基因顯、隱性的分析判斷,結(jié)合圖4,一些資料中呈現(xiàn)的歸納總結(jié)為“無中生有為隱性,有中生無為顯性”。許多學(xué)生只是“海綿式”地吸收了這一結(jié)論,并未加予思辨,導(dǎo)致在解題中出現(xiàn)“無中生有為顯性,有中生無為隱性”的反運用。為此,教師可引導(dǎo)學(xué)生細致分析圖4中2 個圖的共性,得出更具有概括性的歸納總結(jié)——“父母相同生相對,相對性狀為隱性”(父、母親為相同的性狀表現(xiàn),子代中出現(xiàn)相對性狀的個體,則子代中表現(xiàn)出的相對性狀為隱性性狀),以避免上述因記憶不清而出現(xiàn)的反運用。進一步引導(dǎo)學(xué)生反思這一歸納總結(jié),并闡述作出這一歸納總結(jié)的理由——性狀是由基因控制的,子代中出現(xiàn)的“相對性狀”由“相對性狀”基因控制,“相對性狀”基因傳自于親代(至少父母之一),親代都表現(xiàn)出由“相同性狀”基因控制的“相同性狀”,親代中至少父母之一同時具有“相對性狀”基因和“相同性狀”基因,該個體即為雜合子,雜合子表現(xiàn)出的性狀即為顯性性狀,故“相同性狀”為顯性性狀、“相對性狀”為隱性性狀。
教師再引導(dǎo)學(xué)生分析有無其他判斷致病基因顯、隱性的方法,也許學(xué)生會想到孟德爾一對相對性狀的雜交實驗(圖5),并將圖5與圖6進行類比,因2 個圖相似,于是認為據(jù)圖6也可確定致病基因為顯性。這時教師要引導(dǎo)學(xué)生,再查看孟德爾一對相對性狀的雜交實驗過程,認識到由圖6并不能保證該雙親只生育患病的子代,這是圖5與圖6的關(guān)鍵性區(qū)別,因此由圖6不能確定致病基因的顯、隱性。
圖4
圖5
圖6
2.3 致病基因位于X 染色體上或常染色體上的分析判斷 按分析判斷流程,之前已排除了致病基因在Y 染色體上的可能,并確定了致病基因為顯性基因或隱性基因,接著進行致病基因位于X染色體上或常染色體上的分析判斷。
圖7
圖8
圖9
圖10
2.3.1 若已判斷致病基因為顯性基因 一些資料中歸納總結(jié),在“子病母必病,父病女必病”的情況下,致病基因位于X 染色體上。教師此時可引導(dǎo)學(xué)生分析、審視該提法的依據(jù)。因兒子的X染色體一定遺傳自母親,父親的X 染色體一定傳給女兒,又因致病基因為顯性基因,若致病基因位于X 染色體上,則無一例外地出現(xiàn)此必然(圖7);如有例外,則致病基因位于常染色體上(圖8)。同時,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生反問,圖7中致病基因只能位于X 染色體上嗎? 在此基礎(chǔ)上,可進一步引導(dǎo)學(xué)生自己作出更為完善的歸納總結(jié)——“顯性查看各男病,母女都病多伴性,非此常染色體病”(若致病基因為顯性基因,檢查家系圖中所有的男性患者,他們的母親和所有女兒全都患病,致病基因多數(shù)情況下位于X 染色體上;否則,致病基因位于常染色體上)。
2.3.2 若已判斷致病基因為隱性基因 一些資料中歸納總結(jié),在“女病父必病,母病子必病”的情況下,致病基因位于X 染色體上。教師此時亦可引導(dǎo)學(xué)生分析、審視該提法的依據(jù)。因女兒一定會從父親遺傳獲得X 染色體,兒子的X 染色體一定遺傳自母親,又因致病基因為隱性基因,若致病基因位于X 染色體上,則無一例外地出現(xiàn)此必然(圖9); 如有例外,則致病基因位于常染色體上(圖10)。同時,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生反問,圖9中致病基因只能位于X 染色體上嗎? 在此基礎(chǔ)上,可進一步引導(dǎo)學(xué)生作出更為完善的歸納總結(jié)——“隱性查看各女病,父子都病多伴性,非此常染色體病”(若致病基因為隱性基因,檢查家系圖中所有的女性患者,她們的父親和所有兒子全都患病,致病基因在多數(shù)情況下位于X 染色體上; 否則,致病基因位于常染色體上)。
高中階段,學(xué)生經(jīng)常要用到各種教輔材料,這些材料中的歸納總結(jié)是在何情境下作出的,此歸納總結(jié)的合理之處在哪,有無需修訂、完善之處,這些都需要引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成“淘金式”獲取知識的思維習(xí)慣,進行批判思辨而學(xué)習(xí)。
本文結(jié)合高中生物學(xué)教學(xué)中“遺傳家系圖”,對學(xué)生進行批判性思維培養(yǎng),雖然所能牽涉到的批判性思維技能有限且粗淺,而且核心素養(yǎng)的達成并不是通過某一節(jié)課、某一個教學(xué)片段的教學(xué)可一蹴而就的[4]。但如上文所述,結(jié)合實際教學(xué)內(nèi)容,適時地對學(xué)生進行浸入式的批判性思維培養(yǎng),可讓學(xué)生形成理性的懷疑和反思的態(tài)度,培養(yǎng)其“大膽質(zhì)疑,謹(jǐn)慎斷言”的品質(zhì),逐步養(yǎng)成批判性思維的習(xí)慣和批判性思維的技能,從而助力于發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。