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經(jīng)典遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念范文第1篇

關(guān)鍵詞：高中生物課程；“遺傳與進(jìn)化”模塊；邏輯體系；小進(jìn)化

Abstract: The theoretical system of modern genetics is axiom system with scientific truth as the logical starting point. At the same time， the development of genetics provide logical basis for the research of small evolution. The content system of hereditary and evolution module in The Biology Curriculum Standards in General Senior Middle Schools（experimental edition） is constructed according to logical regulations. In the developmental courses of genetics and evolutionism， scientists have used many scientific ways which have very high educational values for scientific realization. Teaching materials could be written in accordance with logical lines or with historical lines of subject development， which has its own significance . And the combination of abstract thinking and thinking in images shows the important values of thinking training in this module.

Key words: biology in senior middle schools； hereditary and evolution module； logical system； small evolution

關(guān)于生物課程內(nèi)容體系的建構(gòu)，作者曾在《高中生物課程內(nèi)容建構(gòu)及穩(wěn)態(tài)與環(huán)境模塊的分析》一文中作過(guò)討論，認(rèn)為像“遺傳與進(jìn)化”模塊的內(nèi)容，可以按形式邏輯的方法，確定若干科學(xué)事實(shí)或概念作為邏輯起點(diǎn)，通過(guò)演繹推理構(gòu)建一個(gè)公理化的體系。[1]本文擬對(duì)此做一具體分析。

一、現(xiàn)代遺傳學(xué)理論的構(gòu)建

科學(xué)研究首先要通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)獲得感性認(rèn)識(shí)。孟德?tīng)栒峭ㄟ^(guò)豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，獲得了大量經(jīng)驗(yàn)材料。但是，感性材料的獲得只是認(rèn)識(shí)的第一步，認(rèn)識(shí)的真正任務(wù)在于達(dá)到理性認(rèn)識(shí)。這就需要用科學(xué)的方法去處理這些材料。如何處理？首先要概括總結(jié)出這些經(jīng)驗(yàn)材料所反映的事物的本質(zhì)和變化規(guī)律。這需要科學(xué)抽象。所謂科學(xué)抽象，就是人們運(yùn)用思維能力，透過(guò)事物的各種現(xiàn)象，抽取出事物的本質(zhì)屬性及其變化發(fā)展規(guī)律?？茖W(xué)抽象是一個(gè)復(fù)雜的思維過(guò)程。第一步是以經(jīng)驗(yàn)材料為基礎(chǔ)形成概念，就是從“感性上的具體”上升到“抽象的規(guī)定”。所謂“感性上的具體”，就是人們?cè)诳茖W(xué)實(shí)踐中形成的混沌的表象；所謂“抽象的規(guī)定”，就是通過(guò)一定的方法抽象出事物的本質(zhì)屬性。孟德?tīng)栒菑耐愣勾罅烤唧w的遺傳性狀（如花的顏色、子葉是否飽滿、植株的高矮等）中，抽象出“相對(duì)性狀”的概念，并進(jìn)一步把它區(qū)分為“顯性性狀”和“隱性性狀”。第二步，是運(yùn)用概念進(jìn)行判斷和推理，建構(gòu)規(guī)律、原理，就是從“抽象的規(guī)定”上升為“思維中的具體”?！八季S中的具體”不同于“感性上的具體”，感性材料已不再是各種事實(shí)的混沌的總和，而是受一定規(guī)律支配的有組織的知識(shí)。孟德?tīng)柧褪且罁?jù)顯性性狀和隱性性狀等概念，總結(jié)出了分離現(xiàn)象和自由組合現(xiàn)象。整個(gè)過(guò)程從邏輯方法的角度看，是一個(gè)歸納推理的過(guò)程：前提是若干科學(xué)事實(shí)，結(jié)論是從前提中通過(guò)推理得到一般規(guī)律。在科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)中，科學(xué)抽象與邏輯方法是同一認(rèn)識(shí)過(guò)程中的兩個(gè)側(cè)面。一方面，認(rèn)識(shí)過(guò)程是一個(gè)不斷抽象形成科學(xué)概念的過(guò)程；另一方面，認(rèn)識(shí)過(guò)程是一個(gè)運(yùn)用邏輯方法進(jìn)行判斷和推理的過(guò)程。

認(rèn)識(shí)了分離現(xiàn)象和自由組合現(xiàn)象后，孟德?tīng)枦](méi)有停步，他開(kāi)始建立遺傳因子假說(shuō)。在科學(xué)研究中，當(dāng)對(duì)科學(xué)事實(shí)的認(rèn)識(shí)達(dá)到一定程度后，就必須通過(guò)理論思維的能動(dòng)作用，運(yùn)用各種理論思維方法進(jìn)行整理和加工，建立科學(xué)假說(shuō)。這是將研究引向深入的重要環(huán)節(jié)和一般方法。在孟德?tīng)査幍臅r(shí)代，科學(xué)界盛行的理論思維方法是牛頓的方法。牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中提出的第一條科學(xué)方法規(guī)則，就是簡(jiǎn)單性原則。[2]對(duì)“簡(jiǎn)單性原則”概念的界定，學(xué)術(shù)界至今尚無(wú)一致意見(jiàn)。牛頓和孟德?tīng)査\(yùn)用的簡(jiǎn)單性原則的含義，是事物內(nèi)部的簡(jiǎn)單性，即認(rèn)為在對(duì)自然的認(rèn)識(shí)中，最簡(jiǎn)單的解釋總是比較可取的。正如愛(ài)因斯坦所說(shuō)：“我們所謂的簡(jiǎn)單性，并不是指學(xué)生在精通這種體系時(shí)產(chǎn)生的困難最小，而是指這種體系所包含的彼此獨(dú)立的假設(shè)或公設(shè)最少?！盵3]近代科學(xué)中，道爾頓首先在19世紀(jì)初按照簡(jiǎn)單性原則，把宏觀的、高層次的、憑感官能覺(jué)察但認(rèn)識(shí)還不夠清楚的化學(xué)物質(zhì)的多樣性、復(fù)雜性，分解成數(shù)量無(wú)限多而種類比較少的微觀的、低層次的、感官不能直接察覺(jué)的物質(zhì)最小微粒──原子（當(dāng)時(shí)道爾頓的認(rèn)識(shí)），再以原子之間的相互聯(lián)系和相互作用，來(lái)理解、說(shuō)明、解釋化學(xué)物質(zhì)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能和屬性的無(wú)限多樣性、復(fù)雜性，達(dá)到對(duì)化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)變化的全面、深刻的認(rèn)識(shí)，從而奠定了現(xiàn)代化學(xué)的基礎(chǔ)。孟德?tīng)栐趧?chuàng)建其遺傳因子假說(shuō)的過(guò)程中，有否借鑒道爾頓的原子論認(rèn)識(shí)模式，我們不得而知。但他運(yùn)用簡(jiǎn)單性原則取得了成功。他建立了遺傳因子成對(duì)存在的模型并創(chuàng)造了符號(hào)體系予以表達(dá)，以有限種類基因的無(wú)限組合，解釋了無(wú)限種生命形式的存在。

假說(shuō)雖然具有一定的事實(shí)基礎(chǔ)和知識(shí)依據(jù)，但畢竟不同于科學(xué)理論，它帶有一定的猜測(cè)性和或然性。因此，在建立起假說(shuō)后，孟德?tīng)栍诌\(yùn)用演繹推理以測(cè)交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其遺傳因子假說(shuō)。演繹推理是進(jìn)行邏輯證明的一種重要方法，是運(yùn)用一般原理對(duì)具體事物進(jìn)行推論并作出科學(xué)預(yù)見(jiàn)和發(fā)展科學(xué)理論的必要環(huán)節(jié)。

由此可見(jiàn)，孟德?tīng)柟ぷ鞯拈_(kāi)拓性，除了正確選擇材料和采用統(tǒng)計(jì)方法，更重要的是巧妙地抽象出科學(xué)概念，建立假說(shuō)，創(chuàng)造符號(hào)體系予以表達(dá)并與有計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。這種方法自伽利略和牛頓以來(lái)在物理學(xué)中一直被使用，但在當(dāng)時(shí)的生物學(xué)中無(wú)人知曉。這可能是孟德?tīng)柕墓ぷ鳑](méi)有被與他同時(shí)代的最優(yōu)秀的生物學(xué)家所認(rèn)同的原因。但正是這種方法的建立使遺傳學(xué)不斷取得進(jìn)展并成為一門真正的科學(xué)。

從邏輯方法來(lái)分析，遺傳因子假說(shuō)的邏輯起點(diǎn)是分離現(xiàn)象的自由組合現(xiàn)象，概括得出這兩個(gè)現(xiàn)象時(shí)孟德?tīng)柺褂玫臍w納方法是簡(jiǎn)單枚舉法，即根據(jù)若干對(duì)象都具有某種屬性而無(wú)一反例，于是推論得出該類對(duì)象都具有這種屬性的結(jié)論。簡(jiǎn)單枚舉歸納法得出的結(jié)論帶有某種程度的或然性，不能作為科學(xué)理論來(lái)使用，只能提供尚需進(jìn)一步加以研究和驗(yàn)證的一種假定。為了從根本上提高結(jié)論的可靠性，必須努力發(fā)現(xiàn)某種屬性與某類對(duì)象之間的必然聯(lián)系。如果能夠確定某屬性是該類對(duì)象所必然具有的，那么其推論就最終成立了。這樣，推理方法也就由簡(jiǎn)單枚舉法過(guò)渡到科學(xué)歸納法了。細(xì)胞遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)的成果，最終證明了孟德?tīng)柤僬f(shuō)的正確性，因?yàn)樗鼈兏鶕?jù)對(duì)遺傳現(xiàn)象和遺傳物質(zhì)之間必然聯(lián)系的認(rèn)識(shí)，推定分離規(guī)律和自由組合規(guī)律具有普遍性。至此，孟德?tīng)柤僬f(shuō)才被確立為遺傳學(xué)理論。

其實(shí)，經(jīng)過(guò)分子遺傳學(xué)的建立這一場(chǎng)“科學(xué)革命”后，現(xiàn)代遺傳學(xué)的“范式”與經(jīng)典遺傳學(xué)已經(jīng)完全不同了。現(xiàn)代遺傳學(xué)的邏輯起點(diǎn)是三個(gè)方面的科學(xué)事實(shí)，一是有性生殖細(xì)胞的形成和受精作用（特別是這些過(guò)程中染色體的變化）；二是DNA是主要的遺傳物質(zhì)，每個(gè)染色體都是由特定的DNA鏈和蛋白質(zhì)組成的；三是遺傳物質(zhì)對(duì)遺傳信息的儲(chǔ)存、傳遞和表達(dá)（分子遺傳學(xué)中心法則）。通過(guò)對(duì)這三方面所發(fā)現(xiàn)的科學(xué)事實(shí)的綜合，建構(gòu)起了現(xiàn)代遺傳學(xué)理論。而前面所述的遺傳學(xué)的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，已經(jīng)成為歷史。

二、進(jìn)化理論構(gòu)建的科學(xué)方法

達(dá)爾文進(jìn)化論包括兩方面的內(nèi)容，一是肯定生物是進(jìn)化的，二是說(shuō)明生物進(jìn)化的機(jī)理。對(duì)于“生物是進(jìn)化的”這個(gè)結(jié)論，達(dá)爾文在自己的環(huán)球考察和前人研究的基礎(chǔ)上，收集了大量的材料，主要運(yùn)用歸納法得出。后來(lái)，又有越來(lái)越多的發(fā)現(xiàn)提供了新的證據(jù)。迄今未遇到反例。因此可以說(shuō)，自1859年達(dá)爾文的《物種起源》發(fā)表后，進(jìn)化論取得了勝利。對(duì)“生物進(jìn)化的機(jī)理”，達(dá)爾文用自然選擇理論解釋?，F(xiàn)在有許多異議，但尚未有一個(gè)理論可以取而代之。對(duì)此，我們從科學(xué)方法的角度做一分析。

自然選擇理論的邏輯起點(diǎn)是四個(gè)科學(xué)事實(shí)：過(guò)度繁殖、遺傳變異、生存斗爭(zhēng)和隔離。達(dá)爾文以它們?yōu)榛A(chǔ)，通過(guò)與人工選擇的類比，依據(jù)因果關(guān)系而建立起理論體系。在作為邏輯起點(diǎn)的四個(gè)科學(xué)事實(shí)中，過(guò)度繁殖和生存斗爭(zhēng)，可以通過(guò)觀察直接證實(shí)；對(duì)遺傳變異，現(xiàn)代科學(xué)研究也已充分證明，在各種生物中都發(fā)現(xiàn)了大量的突變，遺傳多態(tài)現(xiàn)象（polymorphism）廣泛存在；隔離阻斷了基因交流，對(duì)于小種群來(lái)說(shuō)，確實(shí)能使物種分化，這已成為珍稀動(dòng)物保護(hù)中建立“種群通道”的理論依據(jù)?，F(xiàn)在的爭(zhēng)議在選擇理論。達(dá)爾文的自然選擇理論是通過(guò)與“人工選擇”的類比而建立的，因此僅僅是一種推斷。人工選擇是在有限范圍內(nèi)進(jìn)行的，而且是實(shí)驗(yàn)上可控的原理。把這樣一種原理擴(kuò)展成普遍意義上的原理，是否可以？而且到目前為止，人們除了在多倍體植物中發(fā)生的一些例子外，在可以觀察的范圍內(nèi)從來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)新物種。所以，通過(guò)自然選擇產(chǎn)生新物種尚缺乏實(shí)證。因此，一些人從思維方式和科學(xué)方法的角度，對(duì)自然選擇學(xué)說(shuō)提出了質(zhì)疑。伴隨對(duì)生物進(jìn)化過(guò)程中物種演變認(rèn)識(shí)的深入，遺傳學(xué)家歌德斯密特（R.B.Goldshmidt）在1940年提出了“大進(jìn)化”和“小進(jìn)化”的概念。1944年古生物學(xué)家辛普森（G.G.Simpson）對(duì)此概念又做了修正并給予明確定義，認(rèn)為小進(jìn)化（microevolution）考察進(jìn)化過(guò)程中物種內(nèi)性狀維持或變異的規(guī)律，大進(jìn)化（macroevolution）則研究物種規(guī)模演變的特征。達(dá)爾文和他以后的許多進(jìn)化論者把生物個(gè)體看作是進(jìn)化的單位，但小進(jìn)化的研究表明這樣的認(rèn)識(shí)是不對(duì)的。實(shí)際上，進(jìn)化的單位，對(duì)無(wú)性生殖的生物是無(wú)性繁殖系，對(duì)有性繁殖的生物是通過(guò)有性生殖聯(lián)系起來(lái)的種群。這樣，在遺傳學(xué)研究成果的直接推動(dòng)下，達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)發(fā)生了一次大的改造，主要體現(xiàn)在選擇的效果不再是“生”或“死”的問(wèn)題，而變成了在生物的繁衍過(guò)程中，突變基因?qū)ΨN群基因庫(kù)分布（某突變基因和與它同源的等位野生型基因在種群總基因數(shù)中的比例）的影響大小的問(wèn)題；生物進(jìn)化的單位不再是生物個(gè)體，而是擴(kuò)展到種群。這是對(duì)達(dá)爾文進(jìn)化論的一次重要修正，人們把這次修正后的達(dá)爾文進(jìn)化論稱為“現(xiàn)代綜合論”（the modern synthesis）。

現(xiàn)代進(jìn)化理論對(duì)小進(jìn)化的研究，以遺傳平衡定律（Hardy-Weinberg定律，1908）為基礎(chǔ)，引進(jìn)適合度（fitness）和選擇系數(shù)（selective coefficient）的概念后，為自然選擇學(xué)說(shuō)提供了可靠的邏輯基礎(chǔ)和定量概念，是自然選擇學(xué)說(shuō)的重要發(fā)展?，F(xiàn)在許多生物學(xué)家接受選擇理論，正是因?yàn)檫z傳學(xué)在這個(gè)方面的發(fā)展。然而，對(duì)現(xiàn)代綜合論，基于種群遺傳學(xué)基礎(chǔ)之上的小進(jìn)化模式是否可以解釋物種形成和高級(jí)分類群起源等大進(jìn)化現(xiàn)象，多年來(lái)一直是進(jìn)化生物學(xué)中爭(zhēng)論的一個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題。特別是20世紀(jì)70年代以來(lái)，古生物學(xué)研究證明生物的大進(jìn)化過(guò)程并不總是與環(huán)境的變遷相一致。例如，我國(guó)云南澄江動(dòng)物群化石揭示的寒武紀(jì)大爆發(fā)之類的進(jìn)化現(xiàn)象（還包括大絕滅現(xiàn)象）告訴我們，進(jìn)化不是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程而表現(xiàn)為階段性的過(guò)程，最初是以迅速形成幾種主要類群的方式爆發(fā)性地形成類群的階段，然后是緩慢的物種形成和在每個(gè)類群內(nèi)對(duì)不同棲息地逐漸適應(yīng)的階段，最后是衰落和絕滅階段。因此，進(jìn)化不僅是由環(huán)境的變化和生存斗爭(zhēng)決定的，它還受生命系統(tǒng)內(nèi)部因素的制約。特別是大進(jìn)化，更是如此。

從控制論的角度看，生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)是反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果。生命系統(tǒng)可能通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)而保持穩(wěn)態(tài)，也可能通過(guò)正反饋調(diào)節(jié)打破原有的穩(wěn)態(tài)，從而建立新的穩(wěn)態(tài)或趨于毀滅。因此，選擇并非只是自然的選擇，生命系統(tǒng)作為自組織系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的發(fā)展也存在一定的自身干預(yù)，如作為進(jìn)化單位的種群內(nèi)部的性選擇對(duì)基因頻率的影響等。從熱力學(xué)的角度看，熱力學(xué)第二定律揭示的孤立系統(tǒng)的熵增加，是一個(gè)退化的過(guò)程。20世紀(jì)中葉誕生的非平衡態(tài)熱力學(xué)，說(shuō)明生命系統(tǒng)在本質(zhì)上都是開(kāi)放系統(tǒng)。它們的結(jié)構(gòu)都是耗散結(jié)構(gòu)，因而可以發(fā)生“熵減少”的個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育和系統(tǒng)進(jìn)化過(guò)程，同時(shí)其中也可以包含局部的熵增加過(guò)程。所以，任何生命系統(tǒng)都在大量偶然的隨機(jī)因素中發(fā)展著，并不只是適應(yīng)環(huán)境的變化。在生物進(jìn)化的過(guò)程中，內(nèi)因是變化的根據(jù)，而外因只是變化的條件。

三、“遺傳與進(jìn)化”模塊邏輯體系的構(gòu)建

（一）模塊體系構(gòu)建的邏輯方法

《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)“遺傳與進(jìn)化”模塊的知識(shí)體系，沒(méi)有按遺傳學(xué)和進(jìn)化論的發(fā)展歷史線索構(gòu)建，而以邏輯線索構(gòu)建，形成一個(gè)公理化的體系。公理化體系的特點(diǎn)是先提供不容置疑的科學(xué)事實(shí)或概念作為邏輯起點(diǎn)，然后主要運(yùn)用形式邏輯的方法，通過(guò)判斷、推理、證明來(lái)建構(gòu)，其邏輯形式包括邏輯起點(diǎn)、邏輯中介、邏輯順序和邏輯終點(diǎn)四個(gè)基本環(huán)節(jié)。

1.邏輯起點(diǎn)。邏輯起點(diǎn)是形成理論的起點(diǎn)，它必須是：①對(duì)事物最簡(jiǎn)單和最一般的本質(zhì)規(guī)定；②能構(gòu)成所研究對(duì)象的基本單位；③包含事物整個(gè)發(fā)展過(guò)程中一切矛盾的“胚芽”。例如，經(jīng)典遺傳學(xué)中的“相對(duì)性狀”“基因”等概念，就是經(jīng)典遺傳學(xué)理論的邏輯起點(diǎn)。

2.邏輯中介。邏輯中介是聯(lián)結(jié)起點(diǎn)和終點(diǎn)之間由一系列的概念、模型所組成的中間環(huán)節(jié)。它具有以下特點(diǎn)：①起溝通和聯(lián)結(jié)的作用，能把邏輯起點(diǎn)和邏輯終點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來(lái)，構(gòu)成一環(huán)扣一環(huán)的邏輯整體；②以事物之間的內(nèi)在聯(lián)系為依據(jù)，不能任意跳躍。例如，經(jīng)典遺傳學(xué)中的表現(xiàn)型、基因型、等位基因等概念和模型，就是經(jīng)典遺傳學(xué)理論的邏輯中介。

3.邏輯順序。邏輯順序是概念、模型、原理之間前后相繼或相互隸屬的關(guān)系。確定邏輯順序的方式主要有兩種：①?gòu)膶傩缘穆?lián)系方式，如相對(duì)性狀與顯性性狀、隱性性狀之間，基因型與純合子、雜合子之間的聯(lián)系，按照這種方式確定的邏輯順序主要反映客觀事物內(nèi)部各個(gè)組成部分之間的從屬關(guān)系；②繼起式的聯(lián)系方式，如相對(duì)性狀與分離現(xiàn)象、自由組合現(xiàn)象、等位基因與基因的分離規(guī)律之間的聯(lián)系，按照這種方式確定的邏輯順序大體上與客觀事物的發(fā)展順序以及人類認(rèn)識(shí)的發(fā)展歷史相一致。

4.邏輯終點(diǎn)。邏輯終點(diǎn)意味著一個(gè)特定范圍內(nèi)的認(rèn)識(shí)上升周期的結(jié)束，也是另一個(gè)新的認(rèn)識(shí)上升周期的開(kāi)始。思維從起點(diǎn)到終點(diǎn)的整個(gè)上升運(yùn)動(dòng)，一方面是對(duì)客觀事物和實(shí)際過(guò)程的反映，另一方面又具有其嚴(yán)密的邏輯結(jié)構(gòu)。

（二）模塊邏輯體系的構(gòu)建

1.第一個(gè)邏輯起點(diǎn)──“專題1.遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)”

現(xiàn)代遺傳學(xué)的第一個(gè)邏輯起點(diǎn)是有性生殖細(xì)胞的形成和受精作用（特別是這些過(guò)程中染色體的變化），因此，《標(biāo)準(zhǔn)》安排了“舉例說(shuō)明配子的形成過(guò)程”和“舉例說(shuō)明受精過(guò)程”這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，重點(diǎn)在“闡明細(xì)胞的減數(shù)分裂并模擬分裂過(guò)程中染色體的變化”。

2.第二個(gè)邏輯起點(diǎn)──“專題2.遺傳的分子基礎(chǔ)”

其中的“總結(jié)人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程”“概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)”這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，每個(gè)染色體都是由特定的DNA鏈和蛋白質(zhì)組成的。

3.第三個(gè)邏輯起點(diǎn)──分子遺傳學(xué)的中心法則

圍繞中心法則，“專題2.遺傳的分子基礎(chǔ)”安排了“說(shuō)明基因和遺傳信息的關(guān)系”“概述DNA分子的復(fù)制”“概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯”等內(nèi)容。

4.得出第一個(gè)理論──“專題3.遺傳的基本規(guī)律”

先通過(guò)“分析孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法”，然后以上述三個(gè)邏輯起點(diǎn)為基礎(chǔ)，來(lái)“闡明基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律”。這里的邏輯證明和“分子與細(xì)胞”模塊不同，那里是通過(guò)“使用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞”等活動(dòng)來(lái)證明沒(méi)有反例，而這里是通過(guò)“專題1.遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)”和“專題2.遺傳的分子基礎(chǔ)”，來(lái)闡明基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律的內(nèi)在必然性。

5.得出第二個(gè)理論──“專題4.生物的變異”

以前述三個(gè)邏輯起點(diǎn)為基礎(chǔ)，再根據(jù)遺傳的基本規(guī)律進(jìn)行推理，便可“舉例說(shuō)出基因重組及其意義”“舉例說(shuō)明基因突變的特征和原因”“簡(jiǎn)述染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異”。

6.從遺傳學(xué)出發(fā)討論進(jìn)化問(wèn)題

從遺傳學(xué)出發(fā)來(lái)討論進(jìn)化機(jī)理，主要在小進(jìn)化的范疇。所以安排了“用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化”的活動(dòng)建議。然而小進(jìn)化能否說(shuō)明大進(jìn)化，還有許多爭(zhēng)議，所以《標(biāo)準(zhǔn)》只是要求通過(guò)“搜集生物進(jìn)化理論發(fā)展的資料”活動(dòng)，“說(shuō)明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容”。

至于對(duì)“生物是進(jìn)化的”這個(gè)問(wèn)題，因已為現(xiàn)代社會(huì)普遍接受，初中也已涉及，所以《標(biāo)準(zhǔn)》只在初中的基礎(chǔ)上安排了一個(gè)知識(shí)點(diǎn)：“概述生物進(jìn)化與生物多樣性的形成”。

考慮到遺傳學(xué)和進(jìn)化論發(fā)展中的科學(xué)認(rèn)識(shí)模式和方法所具有的教育價(jià)值，《標(biāo)準(zhǔn)》又安排了“總結(jié)人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程”“分析孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法”“探討生物進(jìn)化觀點(diǎn)對(duì)人們思想觀念的影響”等內(nèi)容。

當(dāng)然，在編寫教材時(shí)，可以有不同的體系。例如，對(duì)遺傳學(xué)的內(nèi)容，既可以根據(jù)現(xiàn)代遺傳學(xué)理論體系構(gòu)建，也可以根據(jù)遺傳學(xué)發(fā)展史上的學(xué)科思想和方法構(gòu)建。

四、“遺傳與進(jìn)化”模塊的思維方式特點(diǎn)分析

自孟德?tīng)栭_(kāi)始，遺傳學(xué)便使用模型來(lái)表征概念及判斷和推理的過(guò)程。例如，“表現(xiàn)型”就是一種實(shí)物模型，相當(dāng)于生物體某性狀的模式標(biāo)本；減數(shù)分裂圖解、染色體圖解等則屬于模擬模型。這些都是物質(zhì)模型。而DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、蛋白質(zhì)合成示意圖等屬于具象模型，“基因型”和雜交過(guò)程圖解等屬于抽象模型，二者都是思想模型?；蛐停鋵?shí)質(zhì)是“基因組成模型”，它用英文字母來(lái)表示生物體中與所研究問(wèn)題有關(guān)的基因組成。雜交過(guò)程圖解是理想化的過(guò)程模型，它按遺傳學(xué)規(guī)律把雜交過(guò)程簡(jiǎn)化，用以反映和解釋雜交試驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果，并通過(guò)演繹推理來(lái)預(yù)測(cè)某些雜交試驗(yàn)的結(jié)果。

模型屬于表象。過(guò)去的生物學(xué)課程在邏輯實(shí)證主義的影響下，往往只重視概念在思維中的作用而忽視對(duì)表象的研究。而認(rèn)知心理學(xué)家一般認(rèn)為，表象是更適合于進(jìn)行創(chuàng)造性思維的認(rèn)知成分。眾所周知，想象是一種重要的創(chuàng)造性思維形式，而它正是大腦對(duì)表象進(jìn)行分析綜合、加工改造，從而形成新的表象的心理過(guò)程。因此，在教學(xué)改革中許多教師提倡要發(fā)揮生物學(xué)圖解教學(xué)的功能，其實(shí)質(zhì)就是運(yùn)用模型來(lái)設(shè)計(jì)新的知識(shí)結(jié)構(gòu)，注意通過(guò)對(duì)表象的操作、加工而實(shí)現(xiàn)的思維活動(dòng)。例如，在遺傳學(xué)問(wèn)題解決中，人們經(jīng)常使用模型方法。利用模型方法解決問(wèn)題，需先建立模型，簡(jiǎn)稱生物建模。所謂建模，就是要尋找變量之間的關(guān)系，構(gòu)建模型；然后依據(jù)模型進(jìn)行推導(dǎo)、計(jì)算，作出預(yù)測(cè)。其過(guò)程在實(shí)質(zhì)上是一個(gè)需要概念思維和表象思維參與的過(guò)程。我們以2003年全國(guó)高考“理綜”卷第26題為例說(shuō)明。題目是：“小麥品種是純合體，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮稈（aa）、抗病（BB）的小麥新品種；馬鈴薯品種是雜合體（有一對(duì)基因雜合即可稱為雜合體），生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖，現(xiàn)要選育黃肉（Yy）、抗?。≧r）的馬鈴薯新品種。請(qǐng)分別設(shè)計(jì)小麥品種間雜交育種程序以及馬鈴薯品種間雜交育種程序。要求用遺傳圖解表示并加以簡(jiǎn)要說(shuō)明。（寫出包括親本在內(nèi)的前三代即可。）”運(yùn)用模型方法解題程序如下表所示。

我們可以運(yùn)用認(rèn)知心理學(xué)的雙重編碼理論對(duì)這個(gè)思維過(guò)程進(jìn)行分析。該理論認(rèn)為人的認(rèn)知結(jié)構(gòu)存在兩個(gè)系統(tǒng)──言語(yǔ)系統(tǒng)和表象系統(tǒng)，二者之間存在三個(gè)重要的聯(lián)結(jié)關(guān)系：一是言語(yǔ)刺激與表象刺激之間的表達(dá)聯(lián)結(jié)，在上表中，“（1）分析變量”這一步驟建構(gòu)了這個(gè)聯(lián)結(jié)，如“矮稈或高稈”對(duì)應(yīng)“aa或A_”；二是言語(yǔ)系統(tǒng)與表象系統(tǒng)之間的指稱聯(lián)結(jié)，上表中的“（2）構(gòu)建親本基因組合模型”步驟完成了這個(gè)聯(lián)結(jié)，如小麥親本“矮稈不抗病”對(duì)應(yīng)“aabb”；三是言語(yǔ)系統(tǒng)和表象系統(tǒng)內(nèi)部的聯(lián)想聯(lián)結(jié)，這是在“（3）推導(dǎo)雜交過(guò)程”和“（4）作出預(yù)測(cè)”中完成的，這兩步既有運(yùn)用言語(yǔ)的思維，又有運(yùn)用表象（模型）的思維。根據(jù)雙重編碼理論，第一步驟中的表達(dá)意義即言語(yǔ)刺激和表象刺激之間的聯(lián)結(jié)，來(lái)自對(duì)外在事件、字詞或表象的熟悉感，表達(dá)意義以經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ)；第二步驟中的指稱意義指相應(yīng)的表象表達(dá)的激活或相應(yīng)言語(yǔ)表達(dá)的激活，它來(lái)自言語(yǔ)系統(tǒng)與表象系統(tǒng)之間的相互激活和相互作用；最后兩個(gè)步驟中的聯(lián)想意義是分別在言語(yǔ)系統(tǒng)或表象系統(tǒng)本系統(tǒng)內(nèi)的一種深層次表達(dá)，它依靠本系統(tǒng)內(nèi)的聯(lián)想網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)賦予認(rèn)知者以意義，這個(gè)過(guò)程在表象系統(tǒng)和言語(yǔ)系統(tǒng)的共同作用下完成。從整個(gè)問(wèn)題解決過(guò)程來(lái)看，遺傳學(xué)建模問(wèn)題對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定難度，其根本原因可能也在這里，它需要言語(yǔ)和表象兩個(gè)系統(tǒng)共同作用才能完成。

在思維方式中，以科學(xué)概念為思維材料而進(jìn)行的思維是科學(xué)抽象思維，以表象為思維材料進(jìn)行的思維是科學(xué)形象思維。上述遺傳學(xué)問(wèn)題解決思維過(guò)程的特點(diǎn)在于抽象思維與形象思維相結(jié)合，這正是“遺傳與進(jìn)化”模塊的重要思維訓(xùn)練價(jià)值之所在。

參考文獻(xiàn)

［1］余自強(qiáng).高中生物課程內(nèi)容建構(gòu)及穩(wěn)態(tài)與環(huán)境模塊的分析［J］.課程·教材·教法，2004，24（9）：54.

經(jīng)典遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念范文第2篇

關(guān)鍵詞：學(xué)科教學(xué)知識(shí)（PCK）；孟德?tīng)栠z傳定律；遺傳因子的發(fā)現(xiàn)

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-010X（2013）02-0069-04

一、問(wèn)題提出

斯坦福大學(xué)教授舒爾曼（LeeS.Schulman）在1985年的美國(guó)教育研究委員會(huì)例會(huì)上提交的一份研究報(bào)告，首次提出了PCK（pedagogical content knowledge）的概念。該報(bào)告于次年在美國(guó)教育研究協(xié)會(huì)會(huì)刊《教育研究者》上正式發(fā)表。此后，國(guó)外一些學(xué)者對(duì)該概念的內(nèi)涵與意義進(jìn)行了跟進(jìn)和探討，論述較多，但歧見(jiàn)猶存。

PCK在國(guó)內(nèi)被翻譯為“學(xué)科教學(xué)知識(shí)”或“學(xué)科內(nèi)容教學(xué)化知識(shí)”。我國(guó)教育界近些年對(duì)這一概念給予了關(guān)注和重視，文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)：PCK出現(xiàn)的頻率正在逐年攀升，已經(jīng)由早期的一般性評(píng)介轉(zhuǎn)為學(xué)科化應(yīng)用。但生物教育研究文獻(xiàn)鮮有涉及，有關(guān)中學(xué)生物學(xué)科PCK的文獻(xiàn)檢索結(jié)果為零。

早在1972年，學(xué)者Aspy和Silverman在一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，教師的課堂教學(xué)行為與教師擁有的教育學(xué)、心理學(xué)知識(shí)之間沒(méi)有明顯的相關(guān)性。此后的1974年，另兩位學(xué)者Dunkin和 Biddle則對(duì)教師的學(xué)科知識(shí)與學(xué)生成績(jī)之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，教師的學(xué)科知識(shí)與學(xué)生成績(jī)不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的相關(guān)性[1] 。也就是說(shuō)，對(duì)生物教師而言，教師對(duì)生物科學(xué)專業(yè)知識(shí)掌握的多少也與學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)之間沒(méi)有直接關(guān)系。

學(xué)科教學(xué)知識(shí)的基本內(nèi)涵或核心價(jià)值就在于“基于學(xué)生立場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)轉(zhuǎn)化”。具體到生物學(xué)科，那就是教師要善于將生物科學(xué)的學(xué)科邏輯轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)的心理邏輯。生物教師的PCK不是單一的生物科學(xué)專業(yè)知識(shí)，也不是跨越學(xué)科的一般教學(xué)法知識(shí)，而是二者的有機(jī)融合?？梢哉f(shuō)，生物教師的PCK是生物教師獨(dú)有的和使教學(xué)最有效的知識(shí)，也是區(qū)別生物教學(xué)專家與生物學(xué)科專家、專家教師與新手教師的知識(shí)。因此，從PCK的角度來(lái)研究生物教師和生物教學(xué)，對(duì)促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展和提升教學(xué)的有效性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、研究方法

采用文獻(xiàn)分析法，并輔以訪談法。主要運(yùn)用一定的分析框架對(duì)生物教師及其教學(xué)設(shè)計(jì)文本、PPT課件和視頻課錄像進(jìn)行質(zhì)的研究。同時(shí)，對(duì)其中一些資料不全者追加訪談。

（一）文獻(xiàn)來(lái)源

采用專家教師案例。這些案例來(lái)自于一些專家型教師有關(guān)“孟德?tīng)栠z傳定律”話題的文字或視頻資料。這些專家教師都具有高中生物學(xué)科的中學(xué)高級(jí)教師職稱，教齡超過(guò)15年，均為地市級(jí)以上學(xué)科帶頭人或骨干教師。

本研究所采信的案例具體包括：①北京柳老師的《高中生物“遺傳的基本規(guī)律”教學(xué)研究》，載于“廣東省2011年普通高中教師職務(wù)培訓(xùn)”培訓(xùn)平臺(tái)；②廣州市朱教師、佛山市李教師和江門市劉老師的《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》的說(shuō)課稿、教學(xué)設(shè)計(jì)或課堂教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)。

（二）分析框架

舒爾曼理論的繼承者格羅斯曼（P.L.Grossman）在1990年對(duì)PCK的內(nèi)涵進(jìn)行了操作性解釋，認(rèn)為教師的PCK由4部分組成：①關(guān)于一門學(xué)科的統(tǒng)領(lǐng)性觀點(diǎn)（關(guān)于學(xué)科性質(zhì)的知識(shí)和最有學(xué)習(xí)價(jià)值的知識(shí)）；②關(guān)于學(xué)生對(duì)某一課題理解和誤解的知識(shí)；③關(guān)于課程和教材的知識(shí)（特定學(xué)習(xí)內(nèi)容在橫向和縱向上的組織和結(jié)構(gòu)的知識(shí)）；④特定主題教學(xué)策略和表征的知識(shí)[2]。同時(shí)，William R.Veal和James G.Makinster將PCK劃分為普通、學(xué)科和話題3種基本類型，并對(duì)話題PCK的內(nèi)涵進(jìn)行了進(jìn)一步闡釋。

綜合前人的內(nèi)涵分析，本研究將孟德?tīng)栠z傳定律話題PCK內(nèi)涵確定為五個(gè)維度：①本話題的教育價(jià)值；②本話題的核心內(nèi)容及其聯(lián)系；③本話題的任務(wù)和目標(biāo)；④本話題的前概念和學(xué)習(xí)困難；⑤本話題的教學(xué)策略。

本研究就是借鑒上述分類框架，結(jié)合文獻(xiàn)和案例研究，對(duì)人教版高中生物課程中的“孟德?tīng)栠z傳定律”話題進(jìn)行PCK內(nèi)涵分析。

三、研究結(jié)果

本話題在人教版教科書中的課題名稱為《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》，屬于必修二《遺傳與進(jìn)化》的第1章（開(kāi)篇章節(jié)），為4～5課時(shí)。這里從上述五個(gè)維度，對(duì)孟德?tīng)栠z傳定律話題呈示PCK分析結(jié)果。

（一）孟德?tīng)栠z傳定律話題的教育價(jià)值

首先，本話題包含較多專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)，可以為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定知識(shí)基礎(chǔ)。

本話題涉及一些重要的遺傳學(xué)基本概念，包括遺傳因子、性狀、相對(duì)性狀、顯性性狀、隱性性狀、性狀分離、自由組合、雜交、自交、測(cè)交、正交、反交、純合子、雜合子、基因型、表現(xiàn)型、完全顯性、不完全顯性等，還包括遺傳圖譜和遺傳實(shí)驗(yàn)分析圖解等。所以，本話題建立的概念體系能夠?yàn)楹竺鎸W(xué)習(xí)摩爾根實(shí)驗(yàn)和伴性遺傳提供知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)知支架。

其二，本話題包含重要的科學(xué)探究方法，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

孟德?tīng)栠\(yùn)用“假說(shuō)-演繹法”，發(fā)現(xiàn)了生物遺傳的基本規(guī)律。孟德?tīng)査扇〉氖且环N完全不同于達(dá)爾文博物學(xué)模式的“實(shí)驗(yàn)生物科學(xué)模式”，從科學(xué)假設(shè)出發(fā)，用科學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)假設(shè)，用數(shù)學(xué)方法來(lái)顯示、分析和預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

孟德?tīng)栐谟^察和分析基礎(chǔ)上提出問(wèn)題，再通過(guò)推理和想像提出解釋問(wèn)題的假說(shuō)，根據(jù)假說(shuō)進(jìn)行演繹推理，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)論。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符，就證明假說(shuō)是正確的，反之，則說(shuō)明假說(shuō)是錯(cuò)誤的。這就是“假說(shuō)-演繹法”。

此外，本話題還涉及到單因子實(shí)驗(yàn)（一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)）和多因子實(shí)驗(yàn)（兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)）等科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，特別是用自由組合定律的研究來(lái)滲透多因子實(shí)驗(yàn)的思想，在高中生物課程中具有重要價(jià)值。

其三，本話題包含重要的科學(xué)史料，有助于對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)品質(zhì)的培養(yǎng)。

《遺傳與進(jìn)化》模塊教科書是以人類對(duì)基因的本質(zhì)、功能及其現(xiàn)代應(yīng)用的研究歷程為主線展開(kāi)的。孟德?tīng)柕墓ぷ鲗儆陂_(kāi)創(chuàng)性的，了解孟德?tīng)査幍哪甏约爱?dāng)時(shí)的研究背景，能夠更深刻地體會(huì)孟德?tīng)栠z傳定律的重要價(jià)值。

教科書基本按照人類認(rèn)識(shí)發(fā)展的歷史進(jìn)程來(lái)安排，從孟德?tīng)柕侥柛俚轿稚涂死锟说?。這樣既展示科學(xué)的過(guò)程與方法，又體現(xiàn)個(gè)體水平、細(xì)胞水平、分子水平的遺傳學(xué)知識(shí)的內(nèi)在邏輯聯(lián)系；既能引導(dǎo)學(xué)生不斷提出問(wèn)題，分析和解決問(wèn)題，嘗試像科學(xué)家那樣進(jìn)行解釋和推理，又能從眾多科學(xué)家表現(xiàn)出的科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度等優(yōu)秀品質(zhì)中獲得感悟。

4位教師的內(nèi)涵分析均涉及上述3個(gè)方面的內(nèi)容，但清晰程度有所不同，其中1位教師的分析具體而全面。

（二）孟德?tīng)栠z傳定律話題的內(nèi)容及其聯(lián)系

一是關(guān)于本話題的內(nèi)容及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

本話題以孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)遺傳因子為主線。孟德?tīng)栠z傳定律包括基因的分離定律和自由組合定律，前者研究的對(duì)象是一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律，是后者的基礎(chǔ)；后者是研究?jī)蓪?duì)及多對(duì)相對(duì)性狀的基因在不同對(duì)的同源染色體上的遺傳規(guī)律，是前者的延伸和發(fā)展。其內(nèi)容和結(jié)構(gòu)圖解如下：

圖1 本話題的內(nèi)容及其聯(lián)系（柳忠烈，2011）

二是關(guān)于本話題與前后話題的外部聯(lián)系。

前面學(xué)習(xí)過(guò)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和有絲分裂等內(nèi)容是本話題的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。同時(shí)，本話題有關(guān)遺傳因子在親子代之間傳遞規(guī)律，有助于學(xué)生按照人類認(rèn)知發(fā)展過(guò)程，來(lái)進(jìn)一步從細(xì)胞水平和分子水平學(xué)習(xí)遺傳規(guī)律，即教科書的第2章《基因和染色體的關(guān)系》和第3章《基因的本質(zhì)》?；虻姆蛛x規(guī)律是學(xué)習(xí)自由組合規(guī)律、摩爾根實(shí)驗(yàn)和伴性遺傳的重要基礎(chǔ)，自由組合規(guī)律則是學(xué)習(xí)生物變異和遺傳育種的重要基礎(chǔ)。

本話題的內(nèi)容是學(xué)習(xí)后續(xù)話題的基礎(chǔ)，后續(xù)話題的內(nèi)容則是對(duì)本話題的拓展和深化。教科書對(duì)《遺傳與進(jìn)化》模塊內(nèi)容的定位，是力求讓學(xué)生從基因水平來(lái)理解生物的遺傳和進(jìn)化。隨著人們對(duì)遺傳和進(jìn)化的認(rèn)識(shí)深入到基因水平，遺傳從本質(zhì)上說(shuō)是基因的代代相傳，可遺傳的變異從本質(zhì)上說(shuō)是生物體基因組成的變化，進(jìn)化過(guò)程中物種的形成從本質(zhì)上說(shuō)是種群基因頻率在自然選擇作用下的定向改變。

4位教師的內(nèi)涵分析均涉及上述2個(gè)方面，其中2位教師對(duì)第二部分的分析略顯不夠全面和具體。

（三）孟德?tīng)栠z傳定律話題的任務(wù)和目標(biāo)

課標(biāo)在本話題的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)包括“分析孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法”和“闡明基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律”，活動(dòng)建議為“模擬植物或動(dòng)物性狀分離的雜交實(shí)驗(yàn)”。 結(jié)合教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際，我們可以將上述課程目標(biāo)轉(zhuǎn)化和細(xì)化為如下教學(xué)目標(biāo)：

知識(shí)目標(biāo)：簡(jiǎn)述豌豆作為遺傳實(shí)驗(yàn)材料的特點(diǎn)；簡(jiǎn)述孟德?tīng)栆粚?duì)和兩對(duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)過(guò)程；簡(jiǎn)述孟德?tīng)柕目茖W(xué)假設(shè)及演繹推理，演繹結(jié)果的驗(yàn)證過(guò)程及結(jié)論的獲得過(guò)程；闡明分離定律和自由組合定律的基本要點(diǎn)；運(yùn)用分離定律和自由組合定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。

能力目標(biāo)：模仿母本去雄、套袋隔離和人工輔助授粉等雜交操作過(guò)程；學(xué)會(huì)用概率學(xué)知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果及對(duì)未知結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)；學(xué)會(huì)用假說(shuō)-演繹法進(jìn)行生物學(xué)問(wèn)題的研究；能夠運(yùn)用測(cè)交原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證顯性個(gè)體的基因組成；學(xué)會(huì)用規(guī)范的遺傳圖解對(duì)遺傳現(xiàn)象進(jìn)行合理的解釋；學(xué)會(huì)用孟德?tīng)柖山鉀Q遺傳育種和醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的一些問(wèn)題；學(xué)會(huì)利用孟德?tīng)柖稍O(shè)計(jì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)方案。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：通過(guò)孟德?tīng)柕瓤茖W(xué)家的生平事跡，認(rèn)同科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新、質(zhì)疑等科學(xué)品質(zhì)；感悟孟德?tīng)柍晒Φ脑蚣敖艹龅呢暙I(xiàn)；體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料選擇、數(shù)據(jù)分析對(duì)生物學(xué)研究的重要意義。

在上述目標(biāo)中，教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在以下幾個(gè)方面：孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、假說(shuō)的提出、假說(shuō)的演繹、假說(shuō)的驗(yàn)證及結(jié)論的獲得；學(xué)會(huì)用孟德?tīng)柖山鉀Q遺傳育種和醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的一些問(wèn)題，設(shè)計(jì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)方案。

4位教師對(duì)知識(shí)目標(biāo)的設(shè)計(jì)和重點(diǎn)目標(biāo)的確認(rèn)基本相同，但對(duì)能力目標(biāo)和情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)的設(shè)計(jì)則表現(xiàn)出明顯的差異。同時(shí)，有3位教師對(duì)教學(xué)目標(biāo)的表述存在明顯缺陷，包括3個(gè)維度的區(qū)分、目標(biāo)層次的把握和行為動(dòng)詞的使用都有不足。

（四）孟德?tīng)栠z傳定律話題的前概念及學(xué)習(xí)困難

學(xué)生已具有的基礎(chǔ)：日常積累的有關(guān)生物性狀和性狀分離現(xiàn)象等生活經(jīng)驗(yàn)，初中生物所學(xué)有關(guān)分離規(guī)律等初步的遺傳學(xué)知識(shí)，高中生物所學(xué)有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞分裂等細(xì)胞學(xué)知識(shí)。

學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)主要包括：孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、假說(shuō)的提出和演繹、假說(shuō)的驗(yàn)證及結(jié)論的推導(dǎo)；用概率學(xué)知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果及對(duì)未知結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)；用假說(shuō)-演繹法進(jìn)行生物學(xué)問(wèn)題的研究。

下面是關(guān)于學(xué)習(xí)中存在的常見(jiàn)問(wèn)題及其教學(xué)建議：

一是概念繁雜導(dǎo)致難以準(zhǔn)確把握，進(jìn)而影響對(duì)遺傳定律的理解和應(yīng)用。

概念多，且是第一次接觸，容易混淆。建議將這些概念的學(xué)習(xí)放在孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)過(guò)程的學(xué)習(xí)中進(jìn)行，同時(shí)注意進(jìn)行比較，通過(guò)對(duì)比幫助學(xué)生理清概念之間的區(qū)別與聯(lián)系。

二是不善于用概率的思想指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)分析和問(wèn)題解決。

孟德?tīng)柖墒墙y(tǒng)計(jì)學(xué)的定律，是概率的定律。因而概率思想必須滲透到教學(xué)中，幫助學(xué)生用概率的思想去理解和應(yīng)用孟德?tīng)柖伞佊矌偶捌湎嚓P(guān)概率的計(jì)算是學(xué)習(xí)的必要基礎(chǔ)，同時(shí)應(yīng)注意反復(fù)滲透和講練結(jié)合，要不斷地在實(shí)驗(yàn)分析和問(wèn)題解決的過(guò)程中強(qiáng)化概率思想。

三是遺傳學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力欠佳，常常影響對(duì)新情境問(wèn)題的解決。

對(duì)于缺乏遺傳學(xué)背景知識(shí)的學(xué)生來(lái)講，遺傳學(xué)始終是比較抽象的內(nèi)容，遺傳學(xué)知識(shí)的應(yīng)用始終是教學(xué)中的難點(diǎn)。分析和解釋某些遺傳學(xué)現(xiàn)象是孟德?tīng)柖蓪W(xué)習(xí)的拓展和延伸，認(rèn)識(shí)和解決問(wèn)題的基礎(chǔ)就在于孟德?tīng)柖傻慕虒W(xué)。一方面，教師應(yīng)注意帶領(lǐng)學(xué)生沿著科學(xué)家思維的軌跡來(lái)分析和思考問(wèn)題；另一方面，學(xué)生缺少遺傳育種方面的感性經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)可以逐步由簡(jiǎn)單到復(fù)雜滲透遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和遺傳育種方面的應(yīng)用。

四是思維訓(xùn)練的缺失，導(dǎo)致對(duì)“假設(shè)-演繹法”的理解和應(yīng)用難以深入。

學(xué)生不善于運(yùn)用“假設(shè)-演繹”的思想來(lái)演繹孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)的研究過(guò)程和指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。為解釋植物雜交試驗(yàn)現(xiàn)象，孟德?tīng)柼岢隽艘幌盗刑觳虐愕募僬f(shuō)。而這些假說(shuō)又很好地解釋了3∶l和9∶3∶3∶1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。測(cè)交后代的表現(xiàn)型及其比例真實(shí)地反映出子一代產(chǎn)生的配子種類及其比例，根據(jù)子一代的配子型必然地可以推導(dǎo)其遺傳組成，揭示這個(gè)奧秘對(duì)演繹推理的論證過(guò)程起到畫龍點(diǎn)睛的作用。孟德?tīng)柕倪@一系列假說(shuō)現(xiàn)在已被科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明是完全正確的。

五是對(duì)孟德?tīng)柖傻睦斫馍疃炔粔?，面?duì)某些遺傳特例時(shí)常常不知所措。

高考中越來(lái)越重視利用一些遺傳特例來(lái)考察對(duì)基因分離定律和自由組合定律的理解。這些遺傳特例往往會(huì)產(chǎn)生一些經(jīng)典孟德?tīng)柋壤淖冃伪壤?∶1變形為2∶1，9∶3∶3∶1變形為9∶6∶1等。教師可以利用復(fù)習(xí)課對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明和例析。

4位教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)困難的相同認(rèn)識(shí)集中在前兩項(xiàng)，后面三項(xiàng)則表現(xiàn)出明顯的個(gè)性化差異，不同教師的看法不盡相同。

（五）孟德?tīng)栠z傳定律話題的基本教學(xué)策略

上面針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)困難呈示了相應(yīng)的教學(xué)策略，下面是一些關(guān)于本話題的整體教學(xué)策略：

一是采用問(wèn)題導(dǎo)學(xué)，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑和推理來(lái)組織本話題的教學(xué)。

二是遵循“學(xué)習(xí)實(shí)踐創(chuàng)新”的基本思路，注意適當(dāng)介紹孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律的過(guò)程，讓學(xué)生領(lǐng)悟到孟德?tīng)柕某晒﹄x不開(kāi)堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)、持之以恒的實(shí)驗(yàn)探索和勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。

三是要重視實(shí)驗(yàn)的演繹推理，用科學(xué)方法教育來(lái)統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)的全過(guò)程，滲透“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提出假設(shè)驗(yàn)證假設(shè) 總結(jié)規(guī)律”的科學(xué)思維方法。

四是采用“原型模型原型”的思路組織模擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，并將模擬實(shí)驗(yàn)與孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)以突破教學(xué)難點(diǎn)。

4位教師對(duì)上述整體教學(xué)策略有相同或相似的看法，但具體操作和實(shí)施細(xì)節(jié)上又明顯地呈現(xiàn)出各自的教學(xué)特色和偏好（限于篇幅，不一一列舉）。

四、小結(jié)

PCK內(nèi)涵分析不失為一種有效的教研活動(dòng)方式，既為傳統(tǒng)的教學(xué)研究注入了新的元素，也為教師專業(yè)發(fā)展找到了新的增長(zhǎng)點(diǎn)，更為打造高效課堂提供了重要的支撐力。

本研究認(rèn)為，專家教師的話題PCK內(nèi)涵十分豐富，且具有個(gè)性化特點(diǎn)。一方面，這些教師對(duì)孟德?tīng)栠z傳定律話題教育價(jià)值的理解、對(duì)教材內(nèi)容及其前后聯(lián)系的把握、對(duì)教學(xué)任務(wù)的界定和教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)，具有諸多相似的看法，表現(xiàn)出較為明顯的趨同性。另一方面，這些教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)困難的把握、對(duì)教學(xué)策略的運(yùn)用，又具有個(gè)性化的特點(diǎn)，表現(xiàn)出一定的差異性?？傮w而言，研究顯示，這些專家教師均具備良好的學(xué)科基礎(chǔ)、經(jīng)驗(yàn)積累和教學(xué)智慧，能夠較好地將本話題的生物學(xué)知識(shí)與教學(xué)原理結(jié)合起來(lái)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了學(xué)科內(nèi)容的教學(xué)化和心理化。

同時(shí)，這些專家教師的話題PCK也存在一些不足，主要是對(duì)有關(guān)三維教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的把握不夠準(zhǔn)確和到位，在將生物學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生容易理解的知識(shí)方面還有進(jìn)一步提升的空間。

需要說(shuō)明的是，本研究是一個(gè)新的嘗試，仍有待于進(jìn)一步深化。建議繼續(xù)對(duì)中學(xué)生物教師的PCK進(jìn)行系統(tǒng)和持續(xù)的觀察和研究，比如通過(guò)面對(duì)面訪談了解生物教師PCK的個(gè)體性差異，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查對(duì)專家教師與新手教師的PCK特質(zhì)進(jìn)行對(duì)比分析，通過(guò)文獻(xiàn)分析和課堂觀察對(duì)優(yōu)秀教師的PCK進(jìn)行提煉和總結(jié)，或者通過(guò)教師校本行動(dòng)研究對(duì)某些重要話題進(jìn)行PCK內(nèi)涵分析。

參考文獻(xiàn)

經(jīng)典遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念范文第3篇

關(guān)鍵詞：生物科學(xué)史科學(xué)素養(yǎng)措施

隨著我國(guó)新課程改革如火如荼的進(jìn)行，在日常教學(xué)中如何提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)成為了教育界非常關(guān)注的問(wèn)題，如何科學(xué)的利用科學(xué)史教育是其中很重要的一環(huán)。各個(gè)學(xué)科都有各自光輝的發(fā)展歷程，生物科學(xué)作為理科科學(xué)教育中的重要一環(huán)，也不例外，雖然生物科學(xué)歷史并不長(zhǎng)，但在塑造具有良好科學(xué)素養(yǎng)的人才方面有著得天獨(dú)厚的條件和優(yōu)勢(shì)，那就是啟發(fā)和想象、改革和開(kāi)創(chuàng)、綜合和總結(jié)的廣泛應(yīng)用。

1.關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)

有科學(xué)素養(yǎng)還包括一些特定門類的能力。具體來(lái)說(shuō)包括六個(gè)方面：（1）有科學(xué)素養(yǎng)就意味著一個(gè)人對(duì)日常所見(jiàn)所歷的各種事物能夠提出、能夠發(fā)現(xiàn)、能夠回答因好奇心而引發(fā)出來(lái)的一些問(wèn)題。（2）有科學(xué)素養(yǎng)就意味著一個(gè)人已有能力描述、解釋，甚至預(yù)言一些自然現(xiàn)象。（3）有科學(xué)素養(yǎng)就意味著一個(gè)人能讀懂通俗報(bào)刊刊載的科學(xué)文章，能參與就有關(guān)結(jié)論是否有充分根據(jù)的問(wèn)題所作的社交談話。（4）有科學(xué)素養(yǎng)就意味著一個(gè)人能識(shí)別國(guó)家和地方?jīng)Q定所賴以為基礎(chǔ)的科學(xué)問(wèn)題，并且能提出有科學(xué)技術(shù)根據(jù)的見(jiàn)解來(lái)。（5）有科學(xué)素養(yǎng)的公民應(yīng)能根據(jù)信息源和產(chǎn)生此信息所用的方法來(lái)評(píng)估科學(xué)信息的可靠程度。（6）有科學(xué)素養(yǎng)還意味著有能力提出和評(píng)價(jià)有論據(jù)的論點(diǎn)，并且能恰如其分地運(yùn)用從這些論點(diǎn)得出的結(jié)論。

如何加強(qiáng)和改善生物科學(xué)史的教育，如何讓同學(xué)領(lǐng)會(huì)到科學(xué)家的精神和科學(xué)的方法，如何把科學(xué)史教育與其它知識(shí)的學(xué)習(xí)緊密聯(lián)系起來(lái)，這是我們目前面臨的首要問(wèn)題。

2.1生物科學(xué)史概念的界定：

生物科學(xué)史是指生物科學(xué)（即生命科學(xué)）發(fā)生和發(fā)展的具體過(guò)程，以及這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)及其內(nèi)在的發(fā)展規(guī)律。但是在中學(xué)階段，我們對(duì)生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)不是對(duì)整個(gè)生物科學(xué)的發(fā)展歷程進(jìn)行研究，我們關(guān)注的僅僅是在這個(gè)過(guò)程中與我們的學(xué)習(xí)內(nèi)容密切相關(guān)的一些重要的、典型的、具有經(jīng)典意義的一些實(shí)驗(yàn)探索和從中所能得到的結(jié)論，以及這些實(shí)驗(yàn)和所得結(jié)論之間所存在的因果關(guān)系，同時(shí)啟發(fā)和體會(huì)科學(xué)探索的精神，側(cè)重與教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合。

2.2科學(xué)史教育的內(nèi)涵：

美國(guó)著名的科學(xué)史家薩頓說(shuō)過(guò)：“一部科學(xué)史，在很大程度上就是一部工具史，這些工具，無(wú)論有形或無(wú)形，由一系列人物創(chuàng)造出來(lái)，以解決他們遇到的某些問(wèn)題。每種工具和方法都是人類智慧的結(jié)晶?！贝茖W(xué)前輩探究的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是學(xué)習(xí)科學(xué)方法，領(lǐng)悟探究本質(zhì)的過(guò)程。對(duì)科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，對(duì)探究本質(zhì)的理解，為教學(xué)中探究活動(dòng)的開(kāi)展提供了科學(xué)理論的指導(dǎo)和依據(jù)，反過(guò)來(lái)，探究活動(dòng)為實(shí)踐科學(xué)方法提供切實(shí)的鍛煉機(jī)會(huì)，鞏固科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，兩者互相促進(jìn)，體現(xiàn)了理論與實(shí)踐相結(jié)合的模式，正是科學(xué)素養(yǎng)的體現(xiàn)，對(duì)提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)有重要意義。

2.3日常教學(xué)中加強(qiáng)科學(xué)史教育的具體策略

2.3.1利用生物學(xué)家的生平和事跡，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神和價(jià)值觀的教育。

從人文角度分析，科學(xué)史中蘊(yùn)涵著豐富的精神養(yǎng)料。在教材中寫進(jìn)科學(xué)家的姓名和事跡，不僅是對(duì)科學(xué)家的一種尊重和褒揚(yáng)，更是對(duì)青年學(xué)生的一種教育。這種教育主要是科學(xué)家人格力量、科學(xué)態(tài)度、工作精神和人生觀、價(jià)值觀對(duì)學(xué)生啟發(fā)與感召。例如科學(xué)家敢于懷疑的科學(xué)精神、求真的科學(xué)精神和創(chuàng)新的科學(xué)精神。學(xué)生首先要具有一種懷疑精神，它要求人們凡事都要問(wèn)個(gè)為什么，追問(wèn)它究竟有什么根據(jù)，而不是輕信盲從。摩爾根對(duì)基因在染色體上這一真理的證實(shí)很好的體現(xiàn)了這種精神。開(kāi)始摩爾根對(duì)當(dāng)時(shí)已經(jīng)被接受的孟德?tīng)栠z傳定律是持懷疑態(tài)度的，但是他通過(guò)自己的研究，以大量的實(shí)驗(yàn)為證據(jù)，不僅驗(yàn)證了孟德?tīng)栠z傳定律的正確性，更揭示出基因與染色體的關(guān)系，不僅如此，摩爾根進(jìn)一步研究，還揭示出遺傳學(xué)第三定律基因的連鎖和交換定律，成為遺傳學(xué)史上里程碑式人物。

2.3.2再現(xiàn)知識(shí)的發(fā)生過(guò)程，變結(jié)論式教學(xué)為過(guò)程式教學(xué)。

中學(xué)生物學(xué)知識(shí)是前人科學(xué)研究的成果，通過(guò)科學(xué)史中對(duì)一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和邏輯分析的再現(xiàn)，可以讓學(xué)生體驗(yàn)生物學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程，從中學(xué)習(xí)科學(xué)家的思維方法和理解生物學(xué)概念、原理的來(lái)龍去脈。這樣的教學(xué)既傳授了知識(shí)，更培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維，變被動(dòng)的學(xué)習(xí)科學(xué)史知識(shí)為主動(dòng)的探索科學(xué)史知識(shí)，而我們要努力創(chuàng)造條件，選擇一些比較簡(jiǎn)單的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程，引導(dǎo)同學(xué)們嘗試著重走發(fā)現(xiàn)之路，讓同學(xué)們直面前輩科學(xué)家的探索和困惑、希望和挑戰(zhàn)、成功和失敗，建立科學(xué)史教育的新模式。

2.2.3體會(huì)科學(xué)成就的取得，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。

提高生物科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)途徑多種多樣，但探究性學(xué)習(xí)是最好的教學(xué)策略、方式之一。探究式教學(xué)作為一種現(xiàn)代教學(xué)模式，它是模擬科學(xué)家面對(duì)疑難情境，搜集和加工所需要的資料，最后解決問(wèn)題的過(guò)程。每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的產(chǎn)生過(guò)程，就是一個(gè)探究的過(guò)程。生命科學(xué)史就是前人探究生物學(xué)知識(shí)的科學(xué)過(guò)程史。從科學(xué)的本質(zhì)出發(fā)，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)正符合科學(xué)本身的特點(diǎn)，通過(guò)科學(xué)史研究，學(xué)生很容易體會(huì)出科學(xué)探究的重要性。

2.3.4利用科學(xué)史“故事性”，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

教材中出現(xiàn)的大量材料，有的可以作為新課的引入，有的可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還有的可以提高學(xué)生學(xué)科知識(shí)的理解，教師在教學(xué)中要運(yùn)用合適的方法引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀、啟發(fā)學(xué)生積極思考，自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲和內(nèi)驅(qū)力。例如色盲癥的發(fā)現(xiàn)、孟德?tīng)柹浇榻B、斯帕蘭扎尼實(shí)驗(yàn)等故事性強(qiáng)的材料都很適合作的課程引入；基因與染色體關(guān)系探究過(guò)程等史實(shí)可以用以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.小結(jié)

科學(xué)素養(yǎng)也可簡(jiǎn)約地概括為一個(gè)人的愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)、做科學(xué)和用科學(xué)的水平。用科學(xué)應(yīng)是最高的境界。教師利用科學(xué)史教育，提高高中生科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)，使學(xué)生具有科學(xué)精神、樹(shù)立科學(xué)的態(tài)度、掌握科學(xué)的方法，學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題，今后才能有望在生物科學(xué)的領(lǐng)域中更好地發(fā)揮自己的才能，成為國(guó)家的棟梁之材。

參考文獻(xiàn)

[1]《我對(duì)“提高生物科學(xué)素養(yǎng)”的理解》.朱正威

經(jīng)典遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念范文第4篇

第一種類型是關(guān)于生物在元素、化合物、細(xì)胞器、細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系等不同水平的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、過(guò)程示意圖，主要形式有實(shí)物圖、模式圖、示意圖、系譜圖等。解答這類試題時(shí)要求能辨認(rèn)出圖中所反應(yīng)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和過(guò)程，正確理解圖示反應(yīng)的生理過(guò)程和變化規(guī)律，并能聯(lián)想和運(yùn)用與圖示信息相關(guān)的生物學(xué)概念和原理來(lái)分析、思考，用科學(xué)的語(yǔ)言表述出正確答案。下面通過(guò)例題來(lái)進(jìn)一步了解。

例1 下圖能夠表示下列那種生理過(guò)程(）

A.吞噬細(xì)胞吞噬抗原

B.效應(yīng)T細(xì)胞分泌干擾素

C.腎小管細(xì)胞分泌K+

D.轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌細(xì)胞分泌胰島素

本題是一道兼具實(shí)物圖、模式圖、示意圖特點(diǎn)的細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)部分圖形，題干簡(jiǎn)潔。題支側(cè)重于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式和原核生物及真核生物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)異同的考查。A、C干擾項(xiàng)容易排除，D嚴(yán)重干擾項(xiàng)可以通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)這個(gè)圖示信息排除，證明這不是轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌細(xì)胞分泌胰島素，B項(xiàng)是正確答案，干擾素是分泌蛋白。參考答案B。

例2某農(nóng)科所為研究不同植物的光合作用效率與環(huán)境因素的關(guān)系，在可人工控制的大棚內(nèi)種植了玉米和大豆。下圖表示在光照強(qiáng)度為7000LX、室溫為18℃的條件下，兩種植物葉片的光合作用強(qiáng)度與CO2的關(guān)系。請(qǐng)回答：

（1）曲線A、B都說(shuō)明了光合作用強(qiáng)度與CO2的關(guān)系是___________________。

（2） 大豆中固定CO2的物質(zhì)是是___________________，其相應(yīng)的場(chǎng)所在葉肉細(xì)胞的是___________________。

（3） 當(dāng)CO2濃度達(dá)到a點(diǎn)以后，若要提高光合作用效率，可采取的措施有是___________________（至少回答兩點(diǎn)）。

（4） 為了研究C元素在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移途徑，可采取的實(shí)驗(yàn)手段是是___________________。

（5）把兩種植物葉片的橫切片放在顯微鏡下觀察，圖乙所示的葉片應(yīng)當(dāng)是是___________________（填植物名稱）的葉片。

本題是一道植物代謝綜合考查試題。以實(shí)物圖為基礎(chǔ)，并且有坐標(biāo)曲線圖形。需要學(xué)生在實(shí)踐與理論、原理與方法、定性與定量之間能夠找到一個(gè)平衡點(diǎn)通過(guò)科學(xué)描述才能完成，只有認(rèn)真觀察實(shí)物圖，依據(jù)維管束外形分清甲是C3植物大豆，乙是C4植物玉米，領(lǐng)會(huì)坐標(biāo)中曲線A、B的生物學(xué)含義。那就是曲線A、B在一定范圍內(nèi)，隨著CO2的濃度增加，光合作用強(qiáng)度也增大，達(dá)到a點(diǎn)時(shí)飽和即光合作用強(qiáng)度最大。C3植物和C4植物固定CO2的物質(zhì)分別是C3和C3、C5。均屬于光合作用暗反應(yīng)，反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。能夠?qū)δ撤N元素跟蹤研究的是放射性同位素標(biāo)記法。這樣問(wèn)題就解決了。

參考答案：

（1） 在一定范圍內(nèi)，隨著CO2的濃度增加，光合作用強(qiáng)度也增大，但達(dá)到一定程度時(shí)，光合作用強(qiáng)度便不再隨CO2濃度的增加而繼續(xù)增大

（2） C5化合物 葉綠體基質(zhì)

（3） 增加光照強(qiáng)度；適當(dāng)提高溫度

（4） 同位素標(biāo)記法

（5） 玉米

第二種類型是表示生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、從實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)和結(jié)果，或者是某生物現(xiàn)象、過(guò)程和規(guī)律的圖形和圖表，其表現(xiàn)形式有數(shù)據(jù)表格、坐標(biāo)曲線、柱形直方圖、流程圖等。解這類題時(shí)首先要能夠讀懂圖形、圖表中提供的信息，再應(yīng)用相關(guān)的生物知識(shí)或原理做進(jìn)一步的分析、判斷和推理。還是通過(guò)例題來(lái)了解。

例1 馬鈴薯的薯塊是變態(tài)的莖。為了探究“馬鈴薯塊莖的呼吸作用”， 將馬鈴薯塊莖在空氣中儲(chǔ)藏一周，然后在純氮中儲(chǔ)藏一周，最后又置于空氣中儲(chǔ)藏。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)定了CO2的釋放量，下圖顯示了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在第三周中多產(chǎn)生和釋放的CO2可能來(lái)源于（）

A.丙酮酸

B.乳酸

C. 纖維素

D. 乙醇

這是一道關(guān)于呼吸作用類型的探究性能力測(cè)試題。生物的新陳代謝是由物質(zhì)代謝和能量代謝組成的，植物的呼吸作用分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸，無(wú)氧呼吸分為酒精和乳酸兩條途徑，絕大多數(shù)植物無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，而馬鈴薯正好是在純氮中進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸的一種植物。曲線信息是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，馬鈴薯呼吸類型更替，釋放的CO2產(chǎn)生波動(dòng)。參考答案是B。

例2 水稻是我國(guó)重要的農(nóng)作物之一，其中巨胚稻因胚的增大而胚重增加，具有獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。巨胚與正常胚是一對(duì)相對(duì)性狀，由一對(duì)等位基因A、a控制，為研究巨胚的遺傳特性，科學(xué)家用經(jīng)典遺傳學(xué)的研究方法獲得了以下數(shù)據(jù)：

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

（1） 上述一對(duì)相對(duì)性狀中，巨胚為是___________________性狀。

（2） 現(xiàn)有兩種觀點(diǎn)：第一種觀點(diǎn)認(rèn)為母本為胚發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)而決定胚的性狀；第二種觀點(diǎn)認(rèn)為胚的基因型決定胚的性狀。你同意哪種觀點(diǎn)？請(qǐng)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)，用遺傳圖解說(shuō)明。

觀點(diǎn)：是___________________

遺傳圖解：

（3） 如果水稻的綠米與白米、胚重與胚輕分別為兩對(duì)相對(duì)性狀，控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于兩對(duì)同源染色體上。現(xiàn)有純合白米、胚重的巨胚稻與綠米、胚輕的正常胚稻。想要獲得綠米、胚重的新品種，最好用是___________________育種方法。

（4）水稻在光合作用光反應(yīng)階段除了能產(chǎn)生O2外，還能合成是___________________用于暗反應(yīng)。與玉米相比，若用14CO是___________2供給水稻和玉米生長(zhǎng)，光合作用開(kāi)始后，在玉米體內(nèi)最先檢測(cè)到14C出現(xiàn)在（C3、C4）物質(zhì)中；在水稻體內(nèi)最先檢測(cè)到14C出現(xiàn)在___________（C3、C4）物質(zhì)中。

這是一道以生物遺傳和代謝為背景的綜合練習(xí)題，解答試題的主要信息就在這個(gè)數(shù)據(jù)表里。甲、乙、丙、丁四個(gè)雜交組合親本都是純種，這是非數(shù)字信息，F(xiàn)1觀測(cè)粒數(shù)、F1平均胚重(mg)、F1平均粒重(mg)全部是數(shù)字信息。有粒重胚輕和粒輕胚重的相互關(guān)系。通過(guò)甲和丙與丁的對(duì)比就會(huì)知道正常胚和巨胚的顯隱關(guān)系，同時(shí)要能夠提取出來(lái)丙和丁正好符合遺傳學(xué)中互為正交和反交的這個(gè)生物學(xué)概念。遺傳圖譜的識(shí)別和書寫是近幾年高考試題的一個(gè)亮點(diǎn)。要加強(qiáng)研究和學(xué)習(xí)，積極有效的引入課堂，使每一位學(xué)生都學(xué)會(huì)識(shí)別遺傳圖譜，學(xué)會(huì)科學(xué)規(guī)范書寫遺傳圖譜。試題中的“還能合成___________用于暗反應(yīng)?！逼鋵?shí)側(cè)重于考查學(xué)生思維的嚴(yán)密性，只有同時(shí)書寫ATP NADPH才能得分，這也充分體現(xiàn)了課改新理念。在書寫遺傳圖譜時(shí)，關(guān)于親本（父本、母本）、基因型、表現(xiàn)型、正交、反交、雜交符號(hào)、F1的基因型和表現(xiàn)型等對(duì)考生的基礎(chǔ)知識(shí)和思維的條理性提出了更高的要求。

參考答案：

（1） 隱性

（2） 同意第二種 （胚的基因型決定胚的性狀）

遺傳圖解：

正交反交

P AA×aaP aa×AA

正常胚 巨胚巨胚 正常胚

F1 Aa正常胚 F1

Aa正常胚

（3） 雜交

經(jīng)典遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念范文第5篇

［關(guān)鍵詞］西方科學(xué)；科學(xué)創(chuàng)新；文化因素

科學(xué)的生命力在于創(chuàng)新。科學(xué)創(chuàng)新推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展?？v觀科學(xué)發(fā)展史，每一次重大的科學(xué)創(chuàng)新都導(dǎo)致了科學(xué)理論體系和結(jié)構(gòu)的重新建構(gòu)，使科學(xué)前所未有地迅速發(fā)展。而科學(xué)又轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N改變世界面貌的強(qiáng)大的物質(zhì)力量，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)乃至整個(gè)社會(huì)的變革和進(jìn)步。

什么是科學(xué)創(chuàng)新？科學(xué)創(chuàng)新是人們?cè)诳茖W(xué)活動(dòng)中的一種精神勞動(dòng)。它體現(xiàn)在科學(xué)研究人員的創(chuàng)新思想、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力等方面，也包括科學(xué)活動(dòng)中的整個(gè)環(huán)境，即創(chuàng)新的氛圍?？茖W(xué)創(chuàng)新的成果是知識(shí)、概念、原理、假說(shuō)和理論等。這些都與文化有著密切的關(guān)系。

從文化的深層次層面，也即文化的狹義方面理解，文化是一種精神活動(dòng)，它由人們的思維方式，信仰信念，價(jià)值取向等思想觀念因素組成。這些因素是文化的核心，是文化“進(jìn)化”的“基因” ［1］。

眾所周知，文化有強(qiáng)烈的民族性，不同的民族有不同的文化?！翱茖W(xué)是一種文化過(guò)程” ［2］，“作為一種文化現(xiàn)象，科學(xué)同其他文化一樣，也表現(xiàn)出強(qiáng)烈的民族性”［3］。不同民族或國(guó)家有著不同的文化，有著不同的科學(xué)。“西方科學(xué)幾乎是唯一存留到今天的科學(xué)形態(tài)，取得了深刻影響人類社會(huì)生活的卓越成就，并展現(xiàn)了發(fā)展的遠(yuǎn)景”［3］。為什么只有西方科學(xué)能夠如此呢? 這無(wú)疑是由于西方科學(xué)攜帶了西方文化的全套基因，并在這種文化基因的“遺傳”下生存競(jìng)爭(zhēng)，在創(chuàng)新中持續(xù)發(fā)展。

西方科學(xué)的發(fā)展實(shí)際上是科學(xué)創(chuàng)新的過(guò)程。表現(xiàn)在科學(xué)家身上是他們具有強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，表現(xiàn)在西方國(guó)家則是他們有著良好的創(chuàng)新氛圍，而這些都與文化息息相關(guān)。一年一度的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)就是一個(gè)最好的證明，至今獲獎(jiǎng)的科學(xué)家已經(jīng)有幾百位了，他們當(dāng)中大多數(shù)是西方科學(xué)家。華裔科學(xué)家只有楊振寧等六人獲得［4］，而他們都不是在中國(guó)本土成長(zhǎng)的或成就科學(xué)事業(yè)的，中國(guó)本土至今未曾有一人獲得。這說(shuō)明，每個(gè)做出重大科學(xué)創(chuàng)新的科學(xué)家都受到西方文化的熏陶，思想觀念上打上了西方文化的烙印。

西方科學(xué)是在西方文化的滋潤(rùn)下發(fā)展起來(lái)的，并造就了西方國(guó)家的國(guó)富民強(qiáng)。本文試圖以西方傳統(tǒng)文化為切入點(diǎn)，探討科學(xué)創(chuàng)新中的西方文化因素，分析這些文化因素在科學(xué)創(chuàng)新中所起的作用，以及我國(guó)傳統(tǒng)文化對(duì)科學(xué)創(chuàng)新的影響。

一、熱衷于探索自然界的奧秘是科學(xué)創(chuàng)新的初衷和源泉

西方科學(xué)和西方文化都起源于古希臘的自然哲學(xué)，這種哲學(xué)同時(shí)也是科學(xué)。古希臘自然哲學(xué)是西方科學(xué)的萌芽，古希臘的哲學(xué)家?guī)缀跞亲匀徽軐W(xué)家。

古希臘哲學(xué)家熱衷于探索自然界的奧秘。他們探索自然界主要集中在三個(gè)方面。第一，探索自然界的本原是什么。第二，探索常見(jiàn)的自然現(xiàn)象。第三，熱衷于幾何學(xué)研究。如亞里士多德研究小雞發(fā)育，準(zhǔn)備了21只雞蛋，每天打破一個(gè)雞蛋，詳細(xì)記錄小雞坯胎的發(fā)育過(guò)程。又比如阿里斯塔克對(duì)太陽(yáng)、月亮和地球三個(gè)星球進(jìn)行深入的研究，得出《太陽(yáng)和月亮的大小與距離》。再比如歐幾里得由5個(gè)公設(shè)、5個(gè)公理、23個(gè)定義，推導(dǎo)出467個(gè)命題，得出歐氏幾何定理。

古希臘哲學(xué)家思考自然問(wèn)題到了癡迷的境界。關(guān)于這一點(diǎn)，泰勒思掉進(jìn)土坑的傳說(shuō)很能說(shuō)明問(wèn)題。泰勒思成天思考天體問(wèn)題，連走路也在思考。一天掉進(jìn)土坑里，被一名色雷斯婦女看見(jiàn)。這位婦人笑他說(shuō)：你眼前的路都看不清，還去研究天上的事情［5］63。

古希臘人熱衷于探索自然界的奧秘使西方科學(xué)得以誕生，成為科學(xué)創(chuàng)新的初衷和源泉。與之相反的是，中國(guó)古代哲學(xué)屬于道德哲學(xué)，儒家文化占主導(dǎo)地位，古代哲人對(duì)研究自然界興趣不大，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為“天道淵微，非人力所能窺測(cè)”［6］， 而更多關(guān)注和研究人與人之間的關(guān)系，因此無(wú)科學(xué)創(chuàng)新的初衷和源泉。

二、為了求知和擺脫愚昧是科學(xué)創(chuàng)新的本意和目的所在

古希臘人思考自然，研究自然，他們把這看做是人類最有意義，最有價(jià)值的學(xué)術(shù)活動(dòng)。這是由他們的價(jià)值取向決定的。正如亞里士多德所說(shuō)：“他們探索哲理只是為擺脫愚蠢，顯然，他們是為了求知而從事學(xué)術(shù)，并無(wú)任何實(shí)用目的”。在他看來(lái)，“求知是人類的本性”

［7］。古希臘人的這種僅僅為了“求知”，為了“擺脫愚蠢”而從事自由學(xué)術(shù)研究，并不賦予其任何實(shí)用目的的價(jià)值取向?yàn)檎麄€(gè)西方文化所繼承。

在探索自然的目的這一點(diǎn)上，古代東方各民族與古希臘人是有顯著區(qū)別的。比如古代埃及有比較發(fā)達(dá)的幾何學(xué)，但埃及人之所以重視這門學(xué)科，是因?yàn)檎闪客恋氐男枰?。又比如古代中?guó)人的天文學(xué)發(fā)達(dá)，但中國(guó)的天文學(xué)主要是為王朝政治服務(wù)的，同占星術(shù)密不可分。

在科學(xué)史上，法拉第花了11年時(shí)間研究磁生電的方法，并最終得到磁感應(yīng)原理。他絕沒(méi)有想到他的這一原理會(huì)成為未來(lái)改變整個(gè)世界面貌的電氣技術(shù)的基礎(chǔ)；麥克斯韋也絕不是為了今天的無(wú)線電通訊技術(shù)才把法拉第的電磁學(xué)理論抽象化、數(shù)學(xué)化，并預(yù)言電磁波存在的；普朗克也絕不是為了今天的量子計(jì)算機(jī)、激光技術(shù)和超導(dǎo)技術(shù)才提出量子假說(shuō)的；孟德?tīng)?、韋斯曼、摩爾根更不是為了今天的轉(zhuǎn)基因技術(shù)才去研究生物的遺傳現(xiàn)象的。事實(shí)上，西方科學(xué)的幾乎所有重大成果的獲得都與實(shí)用目的無(wú)關(guān)。當(dāng)然，其中許多成果后來(lái)都變成了技術(shù)，有了實(shí)用價(jià)值，但那只是科學(xué)的“副產(chǎn)品”。

對(duì)此，科學(xué)史家丹皮爾有過(guò)一段發(fā)人深省的話：“不幸，科學(xué)主要是為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)的觀念，傳播到許多別的國(guó)家，科學(xué)研究的自由又遭到了危險(xiǎn)。科學(xué)主要是追求純粹知識(shí)的自由研究活動(dòng)。如果實(shí)際利益隨之而來(lái)，那是副產(chǎn)品，縱然它們是由于政府資助而獲得的發(fā)現(xiàn)。如果自由的、純粹的科學(xué)遭到忽略，應(yīng)用科學(xué)遲早也會(huì)枯萎而死的?！保?］

三、注重探尋自然現(xiàn)象背后的原因使科學(xué)創(chuàng)新的源泉永不枯竭

西方科學(xué)的本質(zhì)在于它是對(duì)自然現(xiàn)象背后原因的猜測(cè)或揭示［9］，而這正是古希臘理智的一個(gè)鮮明特征，并作為西方文化的一個(gè)主要傳統(tǒng)沿傳至今。

看一看古希臘自然哲學(xué)家的思想，我們可以深刻地體會(huì)到這一文化因素的內(nèi)涵。赫拉克利特認(rèn)為，“自然界喜歡躲藏起來(lái)”［10］26。留基伯首先提出“沒(méi)有什么事情無(wú)緣無(wú)故而發(fā)生，一切事情的發(fā)生都有原因和必然性”［10］133。德謨克利特寧肯找到一個(gè)因果的說(shuō)明，也不愿獲得一個(gè)波斯王位。亞里士多德更把認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象背后的原因看做是哲學(xué)探索的基本任務(wù)。他明確指出：“認(rèn)識(shí)是我們研究的目標(biāo)；人們?cè)谡莆找粯訓(xùn)|西的為什么(即根本原因)之前，是不會(huì)認(rèn)為自己認(rèn)識(shí)了它的”［10］58。“智慧就是有關(guān)某些原理與原因的知識(shí)”［7］。所以，“我們必須求取原因的知識(shí)，因?yàn)槲覀冎荒茉谡J(rèn)明一事物的基本原因后，才能說(shuō)知道了這事物?！保?］古希臘人的這種注重探尋自然現(xiàn)象背后的原因以統(tǒng)一地解釋某類現(xiàn)象的傳統(tǒng)，經(jīng)過(guò)文藝復(fù)興后又進(jìn)一步得到了發(fā)揚(yáng)光大，并不斷推動(dòng)科學(xué)的進(jìn)步。

大自然的無(wú)限，從宏觀世界的廣垠宇宙，到微觀世界的原子、質(zhì)子；從生物界的人、動(dòng)物到遺傳基因、染色體，這些自然現(xiàn)象背后的原因成為科學(xué)創(chuàng)新素材的寶庫(kù)，是科學(xué)創(chuàng)新源源不斷的河流。正是西方人這種熱衷于探索自然現(xiàn)象背后原因，才使得新的科學(xué)理論層出不窮，科學(xué)創(chuàng)新的源泉永不枯竭。

值得比較的是，中國(guó)沒(méi)有這種文化因素，所以中國(guó)傳統(tǒng)科學(xué)不具備探索自然現(xiàn)象背后原因的本質(zhì)。中國(guó)傳統(tǒng)科學(xué)偏重于對(duì)自然現(xiàn)象的忠實(shí)描述和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。縱觀中國(guó)科學(xué)史，人們不難發(fā)現(xiàn)，中國(guó)傳統(tǒng)科學(xué)的經(jīng)典著作，諸如《墨經(jīng)》、《徐霞客游記》、《齊民要術(shù)》、《農(nóng)政全書》、《傷寒雜病論》、《夢(mèng)溪筆談》等，幾乎無(wú)一不是對(duì)自然現(xiàn)象的描述或經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，而對(duì)這些自然現(xiàn)象為什么會(huì)產(chǎn)生，這些經(jīng)驗(yàn)是如何獲得的，則從不加以深入探討［11］。

四、具有強(qiáng)烈的懷疑和批判精神使得科學(xué)創(chuàng)新永無(wú)止境

科學(xué)的發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新，而創(chuàng)新需要懷疑和批判。沒(méi)有懷疑和批判，就意味著科學(xué)生命的終結(jié)。西方科學(xué)之所以能持續(xù)向前發(fā)展，不斷出現(xiàn)舊理論的淘汰和新理論的誕生，一個(gè)根本原因就是西方文化中滲透著強(qiáng)烈的懷疑和批判精神。

西方文化中的懷疑和批判精神起源于公元前3世紀(jì)皮浪的懷疑主義。懷疑主義作為一種哲學(xué)流派在古希臘羅馬時(shí)期持續(xù)了500多年時(shí)間，對(duì)古希臘羅馬時(shí)期人們的思想產(chǎn)生了不可忽視的影響。皮浪認(rèn)為，“沒(méi)有一件事情可以固定下來(lái)當(dāng)作教訓(xùn)，因此我們對(duì)任何一個(gè)命題都可以說(shuō)出相反的命題來(lái)?！逼だ思捌渲蟮膽岩芍髁x思想不僅代表了希臘羅馬時(shí)期的一種哲學(xué)思潮，同時(shí)也反映了這一時(shí)期學(xué)術(shù)界的實(shí)際情況。

當(dāng)時(shí)的學(xué)術(shù)界確實(shí)幾乎不存在任何權(quán)威，每一位哲學(xué)家除了相信自己外，不相信其他任何人，包括自己的老師。亞里士多德的“吾愛(ài)吾師，吾更愛(ài)真理”的名言不僅是他自己離開(kāi)老師，獨(dú)立門戶的充分理由，也是后來(lái)所有學(xué)生在學(xué)術(shù)上與老師分道揚(yáng)鑣的理由。

從科學(xué)史也可以看出，懷疑和批判精神是推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步的決定因素。試想，如果哥白尼對(duì)“地心說(shuō)”深信不疑，他會(huì)創(chuàng)立“日心說(shuō)”嗎？如果達(dá)爾文對(duì)物種不變論深信不疑，他會(huì)創(chuàng)立生物進(jìn)化論嗎？如果愛(ài)因斯坦對(duì)絕對(duì)時(shí)空觀深信不疑，他會(huì)創(chuàng)立相對(duì)論嗎？所以說(shuō)，科學(xué)上的懷疑、批判精神與創(chuàng)造精神是一對(duì)孿生兄弟；沒(méi)有懷疑和批判就沒(méi)有創(chuàng)造；沒(méi)有創(chuàng)造，也不需要懷疑和批判。

勇敢地懷疑和批判，大膽地標(biāo)新立異、自創(chuàng)理論，循著這條創(chuàng)新的路走下去，才有可能攀登上科學(xué)的一座又一座高峰。西方文化中的這種懷疑和批判精神在中國(guó)傳統(tǒng)文化中是非常缺乏的。中國(guó)傳統(tǒng)文化是儒家文化，崇尚的是中庸之道，打擊的是標(biāo)新立異。諸如“人怕出名豬怕壯”，“槍打出頭鳥(niǎo)”等俗語(yǔ)人人皆知。這與西方文化的懷疑和批判精神形成鮮明對(duì)比。西方人認(rèn)為科學(xué)是“可錯(cuò)的”，中國(guó)認(rèn)為真理神圣不可侵犯；西方人尊重自己的老師，但“吾愛(ài)吾師，吾更愛(ài)真理”，中國(guó)學(xué)生極力維護(hù)自己老師的學(xué)說(shuō)，不敢越雷池一步。

五、重視個(gè)人自由和人與人之間的平等是形成科學(xué)創(chuàng)新良好氛圍的前提

西方的民主傳統(tǒng)是自古就有的［5］235。經(jīng)過(guò)聲勢(shì)浩大的文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的洗禮后，西方文化中又增添了所謂的自由、人權(quán)、民主、平等的思想，在這種思想基礎(chǔ)上建構(gòu)起的社會(huì)政治體制從制度上保證了學(xué)術(shù)的自由和繁榮，從而大大地推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步。

誰(shuí)也不能否認(rèn)，近代以來(lái)自由、人權(quán)、民主、平等思想已經(jīng)逐漸成為西方人的一種根深蒂固的觀念，成了西方文化的一塊不可動(dòng)搖的基石。無(wú)論是英國(guó)資產(chǎn)階級(jí)革命、法國(guó)啟蒙運(yùn)動(dòng)、法國(guó)大革命，還是美國(guó)獨(dú)立革命、南北戰(zhàn)爭(zhēng)都直接與這些思想密切相關(guān)。不言而喻，西方文化中的這種尊重人的自由權(quán)利，強(qiáng)調(diào)人與人之間的相互平等的思想極大地促進(jìn)了學(xué)術(shù)研究的自由化、多樣化和不同學(xué)術(shù)觀點(diǎn)之間的平等爭(zhēng)鳴。這種自由化、多元化和平等爭(zhēng)鳴的風(fēng)氣對(duì)科學(xué)的“進(jìn)化”(發(fā)展)而言，無(wú)疑起了一種“優(yōu)勝劣汰，適者生存”的作用。

實(shí)際上，不同學(xué)術(shù)觀點(diǎn)之間的爭(zhēng)鳴非常類似于生物的生存競(jìng)爭(zhēng)。按照達(dá)爾文的進(jìn)化論和孟德?tīng)枴⒛柛z傳學(xué)［12］［13］可知，生物在進(jìn)化過(guò)程中必須進(jìn)行生存斗爭(zhēng)（競(jìng)爭(zhēng)）。包括同一種群內(nèi)部的斗爭(zhēng)，不同種群之間的斗爭(zhēng)以及生物與自然界無(wú)機(jī)環(huán)境之間的斗爭(zhēng)。生物種群通過(guò)生存競(jìng)爭(zhēng)，自然選擇，適者生存。在生物進(jìn)化過(guò)程中，多樣性（即生物個(gè)體之間存在差異）是必備條件。如果生物的多樣性遭到破壞，生物進(jìn)化就會(huì)停滯不前，最終會(huì)被淘汰。同樣道理，如果某一學(xué)科只允許或規(guī)定一種理論存在，那么這種理論也肯定不會(huì)得到發(fā)展，其結(jié)果當(dāng)然就是該學(xué)科的停滯不前?？梢?jiàn)，個(gè)人自由和人與人之間的平等是形成科學(xué)創(chuàng)新良好氛圍的前提。

總之，科學(xué)創(chuàng)新與文化是密切相關(guān)的。科學(xué)家的創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力，即他們的創(chuàng)新素質(zhì)，總會(huì)打上文化的烙印。人的創(chuàng)新素質(zhì)不是一句口號(hào)、一個(gè)大力提倡就能培養(yǎng)起來(lái)的，非要經(jīng)過(guò)文化的洗禮和熏陶。西方文化對(duì)西方科學(xué)的影響是積極的、深遠(yuǎn)的，對(duì)西方科學(xué)的發(fā)展起了非常關(guān)鍵的作用。

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