中美高中生物教材中“孟德爾遺傳定律”部分的比較

馬小明+王燕霞

摘 要 從教材的位置、內(nèi)容呈現(xiàn)思路、欄目設(shè)計、圖表等方面比較了中美高中生物教材中關(guān)于孟德爾遺傳定律內(nèi)容的異同，指出各自特色。

關(guān)鍵詞 中美教材 孟德爾 遺傳定律 比較

中圖分類號 G633.91 文獻標(biāo)志碼 B

孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現(xiàn)并總結(jié)得出的分離定律和自由組合定律是遺傳學(xué)中最基本、最重要的定律，奠定了遺傳學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。它們的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著遺傳學(xué)正式走上科學(xué)道路，成為一門自然科學(xué)。

高中生物學(xué)中遺傳學(xué)占相當(dāng)比重，在人教版2007年出版的高中生物教材《遺傳與進化》（簡稱“中國教材”）和美國The McGraw-Hill Companies 2008年出版的生物教材《Biology》（簡稱“美國教材”）都有孟德爾遺傳規(guī)律的內(nèi)容。但是，在教材中出現(xiàn)位置、內(nèi)容呈現(xiàn)思路、相關(guān)欄目設(shè)計以及圖表等多方面存在差異。下面比較分析中美教材在處理相同教學(xué)內(nèi)容時的差異和特色，以便了解中美教材關(guān)于孟德爾遺傳定律內(nèi)容設(shè)置的特點，從而借鑒美國教材的優(yōu)點，完善我國教材的不足之處，推動我國高中生物教材的開發(fā)和改革，以更好的促進生物教學(xué)的發(fā)展。

1 教材中的位置比較

美國教材中孟德爾遺傳定律設(shè)置在第三單元第十章第二節(jié)標(biāo)題為“Mendelian Genetics”。前一節(jié)（第一節(jié)）內(nèi)容為“減數(shù)分裂”，其中已涉及到“基因在染色體上”；后一節(jié)為“基因連鎖和多倍體”。中國教材中孟德爾遺傳規(guī)律設(shè)置在必修二第一章，分為兩節(jié)內(nèi)容“孟德爾豌豆雜交實驗（一）”和“孟德爾的豌豆雜交實驗（二）”，其后的第二章第一節(jié)為“減數(shù)分裂和受精作用”。

可見，美國教材在編排中注重了知識的系統(tǒng)性和學(xué)生思維的連續(xù)性，即先學(xué)習(xí)減數(shù)分裂，明確形成配子過程中染色體的變化，交代清楚等位基因隨同源染色體的分離而分離，然后進入孟德爾分離定律的學(xué)習(xí)。學(xué)生容易理解等位基因的分離過程和分離時間。中國教材在編排中注重了科學(xué)史的重現(xiàn)，先學(xué)習(xí)孟德爾豌豆雜交實驗。然而，由于“基因”“等位基因”“減數(shù)分裂”等術(shù)語在孟德爾時期沒有被創(chuàng)造，故采用“遺傳因子”等描述。孟德爾雜交實驗后學(xué)習(xí)減數(shù)分裂，才將基因與染色體建立聯(lián)系。這種設(shè)置在一定程度上加大了學(xué)生理解的難度，加重了學(xué)習(xí)負擔(dān)，不過對學(xué)生探究性思維的培養(yǎng)有積極的意義。

2 內(nèi)容呈現(xiàn)思路的比較

美國教材中孟德爾遺傳定律的內(nèi)容分4部分：（1）遺傳學(xué)如何開始（How Genetics Began），簡介了孟德爾和豌豆作為實驗材料的優(yōu)勢；（2）性狀的遺傳（The Inheritance of Traits），先介紹了孟德爾一對相對性狀的雜交實驗，并總結(jié)出孟德爾的分離定律（Mendels law of segregation）；其后緊接著介紹兩對相對性狀的雜交實驗和自由組合定律（Law of independent assortment）；（3）龐尼特方格（Punnett Squares，中國常稱為棋盤式圖解），說明一對相對性狀雜交實驗中F2代性狀分離比3∶1和兩對相對性狀的雜交試驗中F2代性狀分離比9∶3∶3∶1；（4）概率（Probability），通過拋擲硬幣解釋孟德爾比例9∶3∶3∶1是大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果。

中國教材中孟德爾豌豆雜交實驗分兩節(jié)內(nèi)容：第一節(jié)“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”先簡介孟德爾以及豌豆做雜交實驗的優(yōu)勢，然后介紹孟德爾一對相對性狀的雜交實驗，并發(fā)現(xiàn)F2出現(xiàn)性狀分離且比例接近3∶1，再對分離現(xiàn)象作出解釋，并演繹推理，再利用測交實驗對分離現(xiàn)象的解釋作出驗證；最后總結(jié)出分離定律，即按照假說演繹法步驟層層推進。第二節(jié)“孟德爾豌豆雜交實驗（二）”也是如此。

比較發(fā)現(xiàn)中國教材在介紹孟德爾遺傳定律時，按照假說-演繹法基本步驟，以問題串形式層層推進。例如，在一對相對性狀的雜交實驗中F2代出現(xiàn)3∶1后，設(shè)問：3∶1是不是偶然？如何解釋？如何驗證？……最后總結(jié)出分離定律。這種編排注重了思維的發(fā)展性和連續(xù)性，學(xué)生按照教材設(shè)計思路一步步研究學(xué)習(xí)即可。美國教材介紹孟德爾遺傳定律的基本思路與中國教材相似，但沒有問題串的形式推進，沒有強調(diào)假說-演繹法，只是按照發(fā)現(xiàn)分離比→解釋分離比→總結(jié)遺傳定律思路一步步進行，且不是按照科學(xué)發(fā)現(xiàn)歷程推進，例如已經(jīng)用基因一詞。但這種編排也有其優(yōu)勢，注重了知識的系統(tǒng)性和聯(lián)系性，便于學(xué)生理解和構(gòu)建知識體系。同時美國教材提供的資料較中國教材少，為學(xué)生查找資料補充知識提供了充足的空間。

3 欄目設(shè)計比較

中美教材中均設(shè)置有多種多樣的欄目，以作為對正文內(nèi)容的指導(dǎo)、解釋或拓展等。表1為中美教材中欄目設(shè)計的比較，均以教材中出現(xiàn)次序依次排列。

從欄目設(shè)置可以看出中美教材中欄目設(shè)置均圍繞本節(jié)內(nèi)容設(shè)計，均有欄目指出本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)（Objectives和本節(jié)聚焦），均有學(xué)生小實驗（Mini Lab和技能訓(xùn)練），均提倡學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)了解更多知識（Study Tip和知識鏈接）等。但也有不同之處：美國教材有關(guān)鍵詞匯的復(fù)習(xí)、整理和介紹，注重了前后知識的聯(lián)系，同時給出學(xué)習(xí)建議，還有學(xué)習(xí)之后的評估；中國教材“問題探討”提出問題，“相關(guān)信息”“思考與討論”在一定程度上拓展了正文內(nèi)容。

4 所附圖表比較

表2為中美教材中孟德爾遺傳定律內(nèi)容所附圖表比較，其中圖表順序按照教材中出現(xiàn)次序排列，均不包含練習(xí)部分的圖表。

從表中可得出以下信息：（1） 很多圖表兩種教材均含有，例如：孟德爾圖像（Figure 10.7和中國教材章首孟德爾圖像）；孟德爾一對相對性狀的雜交實驗（Figure 10.8和圖1-4）；孟德爾對一對相對性狀雜交結(jié)果的解釋（Figure 10.9、Figure 10.10和圖1-5）；孟德爾對兩對相對性狀雜交實驗的解釋（Figure 10.13和圖1-8）。（2） 中國教材中圖表較美國教材更加豐富，基本包含美國教材所附圖片，此外增加了兩個測交實驗的圖解、豌豆7對相對性狀、人工異化授粉等圖片以及兩個表格，盡可能多地為學(xué)生提供信息。（3） 美國教材特有的圖片為Figure 10.12，在一對相對相狀的分析中利用龐尼特方格計算子代基因型出現(xiàn)概率，中國教材在兩對相對性狀的分析中才出現(xiàn)龐尼特方格。

5 總結(jié)

中美教材關(guān)于孟德爾遺傳定律內(nèi)容的編排位置、設(shè)計思路、欄目設(shè)計和圖表等方面存在一定差異。最顯著的差異表現(xiàn)在美國教材注重前后知識的連貫性、系統(tǒng)性，便于學(xué)生理解和構(gòu)建知識體系；中國教材注重科學(xué)史的呈現(xiàn)，以問題串貫穿全文，引導(dǎo)學(xué)生，便于學(xué)生層層遞進的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，利于學(xué)生創(chuàng)新能力、提問精神的培養(yǎng)。欄目、圖表的設(shè)計中國教材顯得更加豐富，能夠為學(xué)生提供更多更詳細的信息，美國教材雖沒有中國教材豐富，但是顯得更加簡練，為學(xué)生自學(xué)留下充足空間?？傊?，兩種教材各有所長，不同時期面對不同的學(xué)生情況及國家階段教育理念的不同，教材在教學(xué)內(nèi)容及呈現(xiàn)方式方面有不同非常正常。如何使教材適合時代要求、適合學(xué)生要求就需要廣大教育工作者的努力。endprint