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        生物新課程標(biāo)準(zhǔn)2022版解讀分析

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            義務(wù)教育生物學(xué)課程注重探究和實(shí)踐,以豐富的生物學(xué)知識(shí)為載體,一起來看看,下面是由出國留學(xué)網(wǎng)編輯為大家整理的“生物新課程標(biāo)準(zhǔn)2022版解讀分析”,僅供參考,歡迎大家閱讀本文。
            生物新課程標(biāo)準(zhǔn)2022版解讀分析
            教育部今天召開發(fā)布會(huì),介紹了義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)修訂情況。
            據(jù)介紹,現(xiàn)行《義務(wù)教育課程設(shè)置實(shí)驗(yàn)方案》和各課程標(biāo)準(zhǔn),在引導(dǎo)和推動(dòng)教育教學(xué)改革方面發(fā)揮了重要作用,但也存在一些與新形勢(shì)新要求不相適應(yīng)的地方。
            例如,學(xué)段縱向有機(jī)銜接不夠,課程標(biāo)準(zhǔn)缺乏對(duì)“學(xué)到什么程度”的具體規(guī)定,教師把握教學(xué)的深度與廣度缺少科學(xué)依據(jù),課程實(shí)施要求不夠明確等,必須有針對(duì)性地解決這些問題。
            同時(shí),現(xiàn)行義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)已分別實(shí)施了20年和10年以上,根據(jù)課程改革自身規(guī)律性要求,有必要進(jìn)行進(jìn)一步的修訂完善。
            新修訂的《義務(wù)教育課程設(shè)置實(shí)驗(yàn)方案》對(duì)課程方案、課程標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容均作了調(diào)整。
            關(guān)于課程方案。
            一是完善了培養(yǎng)目標(biāo)。
            全面落實(shí)總書記關(guān)于培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任時(shí)代新人的要求,結(jié)合義務(wù)教育性質(zhì)及課程定位,從有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)三個(gè)方面,明確義務(wù)教育階段時(shí)代新人培養(yǎng)的具體要求。
            二是優(yōu)化了課程設(shè)置。
            整合小學(xué)原品德與生活、品德與社會(huì)和初中原思想品德為“道德與法治”,進(jìn)行九年一體化設(shè)計(jì);改革藝術(shù)課程設(shè)置,一至七年級(jí)以音樂、美術(shù)為主線,融入舞蹈、戲劇、影視等內(nèi)容,八至九年級(jí)分項(xiàng)選擇開設(shè);科學(xué)、綜合實(shí)踐活動(dòng)開設(shè)起始年級(jí)提前至一年級(jí);落實(shí)中央要求,將勞動(dòng)、信息科技及其所占課時(shí)從綜合實(shí)踐活動(dòng)課程中獨(dú)立出來。
            三是細(xì)化了實(shí)施要求。
            增加課程標(biāo)準(zhǔn)編制與教材編寫基本要求;明確省級(jí)教育行政部門和學(xué)校課程實(shí)施職責(zé)、制度規(guī)范,以及教學(xué)改革方向和評(píng)價(jià)改革重點(diǎn),對(duì)培訓(xùn)、教科研提出了具體要求;健全實(shí)施機(jī)制,強(qiáng)化監(jiān)測(cè)與督導(dǎo)要求。
            關(guān)于課程標(biāo)準(zhǔn)。
            一是各課程標(biāo)準(zhǔn)基于義務(wù)教育培養(yǎng)目標(biāo),將黨的教育方針具體化細(xì)化為本課程應(yīng)著力培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng),體現(xiàn)正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力的培養(yǎng)要求。例如,道德與法治課程明確了政治認(rèn)同、道德修養(yǎng)、法治觀念、健全人格、責(zé)任意識(shí)等培養(yǎng)要求。
            二是優(yōu)化了課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)。
            基于核心素養(yǎng)要求,遴選重要觀念、主題內(nèi)容和基礎(chǔ)知識(shí)技能,精選、設(shè)計(jì)課程內(nèi)容,優(yōu)化組織形式。涉及同一內(nèi)容主題的不同學(xué)科間,根據(jù)各自的性質(zhì)和育人價(jià)值,做好整體規(guī)劃與分工協(xié)調(diào)。設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng),加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián),帶動(dòng)課程綜合化實(shí)施,強(qiáng)化實(shí)踐要求。
            三是研制了學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
            依據(jù)核心素養(yǎng)發(fā)展水平,結(jié)合課程內(nèi)容,整體刻畫不同學(xué)段學(xué)生學(xué)業(yè)成就的具體表現(xiàn),形成學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)和幫助教師把握教學(xué)深度與廣度,為教材編寫、教學(xué)實(shí)施、考試評(píng)價(jià)等提供依據(jù)。
            四是增強(qiáng)了指導(dǎo)性。
            各課程標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)“內(nèi)容要求”提出“學(xué)業(yè)要求”“教學(xué)提示”,細(xì)化了評(píng)價(jià)與考試命題建議,注重實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、考的一致性,增加了教學(xué)、評(píng)價(jià)案例,不僅明確了“為什么教”“教什么”“教到什么程度”,而且強(qiáng)化了“怎么教”的具體指導(dǎo),做到好用、管用。
            五是加強(qiáng)了學(xué)段銜接。
            注重“幼小銜接”,基于對(duì)學(xué)生在健康、語言、社會(huì)、科學(xué)、藝術(shù)領(lǐng)域發(fā)展水平的評(píng)估,合理設(shè)計(jì)小學(xué)一至二年級(jí)課程,注重活動(dòng)化、游戲化、生活化的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)。依據(jù)學(xué)生從小學(xué)到初中在認(rèn)知、情感、社會(huì)性等方面的發(fā)展變化,把握課程深度、廣度的變化,體現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的連續(xù)性和進(jìn)階性。了解高中階段學(xué)生特點(diǎn)和學(xué)科特點(diǎn),為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。
            一、課程性質(zhì)
            生物學(xué)是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)學(xué)科,是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué),其研究對(duì)象是具有高度復(fù)雜性、多樣性和統(tǒng)一性的生物界。生物學(xué)是農(nóng)業(yè)科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)、環(huán)境科學(xué)及其他有關(guān)科學(xué)和技術(shù)的基礎(chǔ)。生物學(xué)的研究經(jīng)歷了從現(xiàn)象到本質(zhì)、從定性到定量的發(fā)展過程,形成了結(jié)論豐富的知識(shí)體系,以及人類認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象和規(guī)律的一些特有的思維方式和探究方法。當(dāng)今,生物學(xué)在微觀和宏觀兩個(gè)方向的發(fā)展都非常迅速,并且與信息技術(shù)和工程技術(shù)的結(jié)合日益緊密,在人類健康與疾病防治、糧食和食品安全、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面產(chǎn)生越來越大的影響。
            義務(wù)教育生物學(xué)課程注重探究和實(shí)踐,以豐富的生物學(xué)知識(shí)為載體,通過多種教學(xué)活動(dòng)展現(xiàn)人們認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象和規(guī)律的思維方式及探究過程,反映自然科學(xué)的本質(zhì)。學(xué)習(xí)生物學(xué)課程有利于學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣,形成積極的科學(xué)態(tài)度,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),提升科學(xué)素養(yǎng),對(duì)學(xué)生的健康生活、終身發(fā)展具有重要意義。
            二、課程理念
            1.核心素養(yǎng)為宗旨
            義務(wù)教育生物學(xué)課程以新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo),貫徹黨的教育方針,落實(shí)立德樹人根本任務(wù),充分發(fā)揮學(xué)科育人價(jià)值。本課程著眼于學(xué)生適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展和個(gè)人生活的需要,立足于堅(jiān)實(shí)的生物學(xué)科內(nèi)容基礎(chǔ),密切結(jié)合中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究等教育領(lǐng)域新成果,融入社會(huì)主義核心價(jià)值觀的基本內(nèi)容和要求,發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。
            2.課程設(shè)計(jì)重銜接
            課程設(shè)計(jì)積極吸納科學(xué)教育和學(xué)習(xí)科學(xué)的研究成果,充分利用我國生物學(xué)教育教學(xué)實(shí)踐的有效經(jīng)驗(yàn),使初中階段的生物學(xué)學(xué)習(xí)與小學(xué)和高中階段的學(xué)習(xí)能夠有效銜接、循序漸進(jìn)、連貫一致,引導(dǎo)學(xué)生逐步深入地認(rèn)識(shí)生物學(xué)的科學(xué)本質(zhì)和重要思想觀念。
            3.學(xué)習(xí)主題為框架
            依據(jù)生物學(xué)的特點(diǎn)、社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求和學(xué)生發(fā)展的需要,生物學(xué)課程以學(xué)習(xí)主題為單位構(gòu)建課程內(nèi)容體系。每個(gè)主題包含若干生物學(xué)重要概念,同時(shí)融入生物學(xué)的思想觀念、研究過程和方法。此外,設(shè)置“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”學(xué)習(xí)主題,引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用生物學(xué)、化學(xué)、物理、地理、數(shù)學(xué)等學(xué)科的相關(guān)知識(shí)和方法,嘗試分析和解決實(shí)際問題。
            4.內(nèi)容聚焦大概念
            生物學(xué)課程的設(shè)計(jì)和實(shí)施追求“少而精”的原則,優(yōu)化課程內(nèi)容體系,提煉大概念,精選學(xué)習(xí)內(nèi)容,突出重點(diǎn),切合初中學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),明確學(xué)習(xí)要求,力求學(xué)生有相對(duì)充裕的時(shí)間主動(dòng)學(xué)習(xí),讓學(xué)生能夠深刻理解和應(yīng)用重要的生物學(xué)概念,發(fā)展核心素養(yǎng)。
            5.教學(xué)過程重實(shí)踐
            生物學(xué)課程高度關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實(shí)踐經(jīng)歷,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是主動(dòng)參與的過程,選擇恰當(dāng)?shù)恼鎸?shí)情境,設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生積極參與動(dòng)手和動(dòng)腦的活動(dòng)。通過實(shí)驗(yàn)、探究類學(xué)習(xí)活動(dòng)或跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng),使學(xué)生加深對(duì)生物學(xué)概念的理解,提升應(yīng)用知識(shí)的能力,激發(fā)探究生命奧秘的興趣,進(jìn)而能用科學(xué)的觀點(diǎn)、知識(shí)、思路和方法探討或解決現(xiàn)實(shí)生活中的某些問題,從而引領(lǐng)教與學(xué)方式的變革。
            6.學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)促發(fā)展
            生物學(xué)課程重視以評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展,重視評(píng)價(jià)的診斷、激勵(lì)和促進(jìn)作用。開展學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)要高度關(guān)注生物學(xué)科的特點(diǎn),將評(píng)價(jià)重點(diǎn)放在學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)上,特別要注重對(duì)探究和實(shí)踐過程的評(píng)價(jià),致力于創(chuàng)建一個(gè)主體多元、方法多樣、既關(guān)注學(xué)業(yè)成就又重視個(gè)體進(jìn)步和多方面發(fā)展的生物學(xué)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)體系。提倡在評(píng)價(jià)中關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異和發(fā)展需求,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自我、建立自信,改進(jìn)學(xué)習(xí)方式,促進(jìn)其核心素養(yǎng)的形成。
            三、課程目標(biāo)
            生物學(xué)課程圍繞核心素養(yǎng),體現(xiàn)課程性質(zhì),反映課程理念,確立課程目標(biāo)。
            (一)核心素養(yǎng)內(nèi)涵
            生物學(xué)課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng),主要是指學(xué)生通過本課程學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力,是生物學(xué)課程育人價(jià)值的集中體現(xiàn),主要包括生命觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任。
            1.生命觀念
            生命觀念是從生物學(xué)視角,對(duì)生命的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、生命活動(dòng)的過程和規(guī)律、生物界的組成和發(fā)展變化、生物與環(huán)境關(guān)系等方面的總體認(rèn)識(shí)和基本觀點(diǎn),是生物學(xué)概念、原理、規(guī)律的提煉和升華,是理解或解釋生物學(xué)相關(guān)現(xiàn)象、分析和解決生物學(xué)實(shí)際問題的意識(shí)和思想方法。生命觀念主要包括生物學(xué)的結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、生態(tài)觀等。
            生命觀念對(duì)認(rèn)識(shí)生命世界具有指導(dǎo)作用,是科學(xué)自然觀和世界觀的有機(jī)組成和重要基礎(chǔ)。
            2.科學(xué)思維
            科學(xué)思維是指在認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問題的過程中,尊重事實(shí)證據(jù),崇尚嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí),基于證據(jù)和邏輯,運(yùn)用比較、分類、歸納、演繹、分析、綜合、建模等方法,進(jìn)行獨(dú)立思考和判斷,多角度、辯證地分析問題,對(duì)既有觀點(diǎn)和結(jié)論進(jìn)行批判審視、質(zhì)疑包容,乃至提出創(chuàng)造性見解的能力與品格。
            發(fā)展科學(xué)思維是培育學(xué)生理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究等科學(xué)精神的重要途徑。
            3.探究實(shí)踐
            探究實(shí)踐是源于對(duì)自然界的好奇心、求知欲和現(xiàn)實(shí)需求,解決真實(shí)情境中的問題或完成實(shí)踐項(xiàng)目的能力與品格。探究實(shí)踐活動(dòng)主要包括科學(xué)探究和跨學(xué)科實(shí)踐。主要環(huán)節(jié)有:發(fā)現(xiàn)問題或提出任務(wù),制訂方案,實(shí)施方案,獲得證據(jù)或形成初步產(chǎn)品,分析證據(jù)或改進(jìn)設(shè)計(jì),得出結(jié)論或物化成果,進(jìn)行表達(dá)、交流或展示等。
            科學(xué)探究是學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要方式,跨學(xué)科實(shí)踐是擴(kuò)展視野、增強(qiáng)本領(lǐng)的重要途徑,探究實(shí)踐是創(chuàng)新型人才的重要標(biāo)志。
            4.態(tài)度責(zé)任
            態(tài)度責(zé)任是指在科學(xué)態(tài)度、健康意識(shí)和社會(huì)責(zé)任等方面的自我要求和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。其中,科學(xué)態(tài)度是指樂于探索自然界的奧秘,具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于質(zhì)疑、理性包容的心理傾向;健康意識(shí)是指在掌握人體生理和衛(wèi)生保健知識(shí)的基礎(chǔ)上,關(guān)注身體內(nèi)外各種因素對(duì)健康的影響,形成健康生活的態(tài)度和行為習(xí)慣;社會(huì)責(zé)任是指基于對(duì)生物學(xué)的認(rèn)識(shí)及對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境相互關(guān)系的理解,參與個(gè)人和社會(huì)事務(wù)的討論,作出理性解釋和判斷,解決生產(chǎn)生活問題的責(zé)任擔(dān)當(dāng)和能力。
            態(tài)度責(zé)任關(guān)系到知識(shí)和能力的正確運(yùn)用,是生物學(xué)課程育人價(jià)值的重要體現(xiàn)。
            (二)目標(biāo)要求
            學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí),應(yīng)該達(dá)到以下目標(biāo)。
            1.掌握生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),形成基本的生命觀念
            獲得生物體的結(jié)構(gòu)層次、生物的多樣性、生物與環(huán)境、植物的生活、人體生理與健康、遺傳與進(jìn)化等方面的基礎(chǔ)知識(shí);初步形成生物學(xué)的結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、生態(tài)觀等生命觀念;能夠應(yīng)用生命觀念探討和闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律,認(rèn)識(shí)生物界的多樣性和統(tǒng)一性,認(rèn)識(shí)生物界的發(fā)展變化,認(rèn)識(shí)人與自然的關(guān)系等,初步形成科學(xué)的自然觀和世界觀;能夠應(yīng)用生命觀念分析生活中遇到的一些與生物學(xué)相關(guān)的實(shí)際問題。
            2.初步掌握科學(xué)思維方法,具備一定的科學(xué)思維習(xí)慣和能力
            尊重事實(shí)證據(jù),能夠運(yùn)用比較和分類、歸納和演繹、抽象和概括、分析和綜合等思維方法認(rèn)識(shí)事物,解決實(shí)際問題,初步形成基于證據(jù)和邏輯的思維習(xí)慣;能夠進(jìn)行獨(dú)立思考和判斷,多角度、辯證地分析問題,提出自己的見解;能夠?qū)λ说挠^點(diǎn)進(jìn)行審視評(píng)判、質(zhì)疑包容;能夠運(yùn)用科學(xué)思維,探討真實(shí)情境中的生物學(xué)問題,參與社會(huì)性科學(xué)議題的討論。
            3.初步具有科學(xué)探究和跨學(xué)科實(shí)踐能力,能夠分析解決真實(shí)情境中的生物學(xué)問題
            能夠從生物學(xué)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)和提出問題、收集和分析證據(jù)、得出結(jié)論。綜合運(yùn)用生物學(xué)和其他學(xué)科的知識(shí)、方法與實(shí)驗(yàn)操作技能,采用工程技術(shù)手段,通過設(shè)計(jì)、制作和改進(jìn),形成物化成果,將解決問題的想法或創(chuàng)意付諸實(shí)踐,逐步形成團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、堅(jiān)持不懈的探索精神、實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)、審美意識(shí)和創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)能力。
            4.初步確立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,樂于探索生命的奧秘
            初步理解科學(xué)的本質(zhì),能以科學(xué)態(tài)度進(jìn)行科學(xué)探究;面對(duì)各種媒體上的生物學(xué)信息或社會(huì)性科學(xué)議題,做到不迷信權(quán)威,不盲從他人,能對(duì)自己或他人的觀點(diǎn)進(jìn)行理性審視,尊重他人的觀點(diǎn);樂于探索自然界的奧秘,關(guān)注生物科學(xué)和生物技術(shù)的新進(jìn)展及其對(duì)個(gè)人和社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用。
            5.樹立健康意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感,能夠強(qiáng)身健體和服務(wù)社會(huì)
            關(guān)注身體內(nèi)外各種因素對(duì)健康的影響,在飲食作息、體育鍛煉、疾病預(yù)防等方面形成健康生活的態(tài)度和行為習(xí)慣;能夠基于生命觀念和科學(xué)思維,破除封建迷信,反對(duì)偽科學(xué);理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的相互關(guān)系,參與社會(huì)性科學(xué)議題的討論;初步形成生態(tài)文明觀念,踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,積極參與環(huán)境保護(hù)實(shí)踐,立志成為美麗中國的建設(shè)者;主動(dòng)宣傳關(guān)于生命安全與健康的觀念和知識(shí),成為健康中國的促進(jìn)者和實(shí)踐者。
            四、課程內(nèi)容
            根據(jù)義務(wù)教育階段的培養(yǎng)目標(biāo),綜合考慮學(xué)生發(fā)展的需要、社會(huì)需求和生物學(xué)發(fā)展三個(gè)方面,以學(xué)科知識(shí)內(nèi)在邏輯為主線,從微觀到宏觀、個(gè)體到群體、多樣性到統(tǒng)一性等視角,系統(tǒng)構(gòu)建課程結(jié)構(gòu)。課程內(nèi)容選取以下7個(gè)學(xué)習(xí)主題:“生物體的結(jié)構(gòu)層次”“生物的多樣性”“生物與環(huán)境”“植物的生活”“人體生理與健康”“遺傳與進(jìn)化”“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”。
            從內(nèi)容結(jié)構(gòu)來看,“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”學(xué)習(xí)主題與其他6個(gè)學(xué)習(xí)主題構(gòu)成了完整的課程內(nèi)容體系,它們之間是相互融合的關(guān)系。在課時(shí)安排方面,這7個(gè)學(xué)習(xí)主題的總課時(shí)數(shù)應(yīng)與課程方案相一致,前6個(gè)學(xué)習(xí)主題約占總課時(shí)數(shù)的90%,“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”學(xué)習(xí)主題約占總課時(shí)數(shù)的10%。
            每個(gè)學(xué)習(xí)主題都包括內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和教學(xué)提示。其中,內(nèi)容要求部分以大概念、重要概念和次位概念的形式呈現(xiàn)相應(yīng)的概念體系,有利于教師的教和學(xué)生的學(xué);學(xué)業(yè)要求部分對(duì)學(xué)生學(xué)完相應(yīng)主題的內(nèi)容后在核心素養(yǎng)方面的表現(xiàn)提出具體要求;教學(xué)提示部分包括教學(xué)策略建議、情境素材建議和學(xué)習(xí)活動(dòng)建議,這些內(nèi)容對(duì)教師的教學(xué)具有指導(dǎo)性,在實(shí)際教學(xué)中教師還可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行必要的拓展和補(bǔ)充。
            五、學(xué)業(yè)質(zhì)量(一)學(xué)業(yè)質(zhì)量內(nèi)涵
            學(xué)業(yè)質(zhì)量是學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)后的學(xué)業(yè)成就表現(xiàn),反映核心素養(yǎng)要求。
            學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是以核心素養(yǎng)為主要維度,結(jié)合課程內(nèi)容,對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)成就具體表現(xiàn)特征的整體刻畫。生物學(xué)課程學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)業(yè)水平考試命題及評(píng)價(jià)的重要依據(jù),同時(shí)對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施、教材編寫等具有一定的指導(dǎo)作用。
            (二)學(xué)業(yè)質(zhì)量描述
            基于真實(shí)的生物學(xué)問題情境,描述生物學(xué)現(xiàn)象或與生物有關(guān)的特征,運(yùn)用生物學(xué)的結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、生態(tài)觀等生命觀念解釋產(chǎn)生特定生物學(xué)現(xiàn)象的原因,分析生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的影響,針對(duì)生物學(xué)相關(guān)議題進(jìn)行科學(xué)論證與合理決策,并嘗試探究生命活動(dòng)過程、人體健康、生物與環(huán)境等方面的問題。在這一過程中,能夠初步形成從不同生命觀念的視角認(rèn)識(shí)和分析生物學(xué)問題的意識(shí);初步形成基于證據(jù)、邏輯分析和解決問題的科學(xué)思維方式;形成科學(xué)態(tài)度和健康意識(shí),并具有一定的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。
            在與健康和疾病相關(guān)的問題情境中,識(shí)別人體結(jié)構(gòu),描述其發(fā)生的變化;根據(jù)生理指標(biāo)等方面的檢測(cè)結(jié)果,運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀、生物與環(huán)境的關(guān)系等知識(shí)進(jìn)行分析,推測(cè)產(chǎn)生特定病癥的可能原因;從機(jī)體生理功能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)成本、社會(huì)倫理、環(huán)境保護(hù)等方面考慮,嘗試提出可能的疾病預(yù)防或治療方案;形成健康生活的態(tài)度和行為習(xí)慣,學(xué)會(huì)對(duì)自己的健康負(fù)責(zé);鑒別與疾病治療、營養(yǎng)健康有關(guān)的傳言或偽科學(xué),主動(dòng)傳播生命安全與健康生活的觀念和知識(shí)。
            在與生物資源開發(fā)和利用有關(guān)的問題情境中,如糧食生產(chǎn)、水資源保護(hù)、優(yōu)良品種選育、生物材料應(yīng)用等,運(yùn)用光合作用、呼吸作用、蒸騰作用、生物進(jìn)化等生物學(xué)概念,確定生物資源生產(chǎn)和應(yīng)用過程中的關(guān)鍵因素;結(jié)合研究結(jié)果,運(yùn)用物質(zhì)與能量、進(jìn)化與適應(yīng)等生命觀念,分析生物資源生產(chǎn)或應(yīng)用等社會(huì)性科學(xué)議題中有待解決的問題,并作出合理的判斷;認(rèn)識(shí)到生物資源的開發(fā)與利用對(duì)于緩解生態(tài)壓力、提高人類生活質(zhì)量具有重要作用。
            在與生物和環(huán)境有關(guān)的問題情境中,如環(huán)境污染治理、生物多樣性保護(hù)、生物防治等,識(shí)別生態(tài)系統(tǒng)中的不同成分,分析其作用;運(yùn)用進(jìn)化與適應(yīng)觀和生態(tài)觀分析生物在形態(tài)結(jié)構(gòu)和行為等方面與環(huán)境相適應(yīng)的特征;結(jié)合有關(guān)生態(tài)環(huán)境、生物多樣性等方面的監(jiān)測(cè)結(jié)果,分析環(huán)境污染、生物多樣性變化等現(xiàn)象產(chǎn)生的原因;針對(duì)相關(guān)的生態(tài)學(xué)問題,從生物與環(huán)境的關(guān)系、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)效益等方面,嘗試提出研究思路或可能的解決方案,積極參與環(huán)境保護(hù)實(shí)踐,展現(xiàn)生態(tài)文明觀念。
            在與生物技術(shù)有關(guān)的問題情境中,如人體生理指標(biāo)的智能監(jiān)測(cè)產(chǎn)品、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、利用人造器官治療疾病的新技術(shù)等,分析相應(yīng)技術(shù)中所涉及的生物學(xué)原理;運(yùn)用生物學(xué)、物理、化學(xué)、地理、數(shù)學(xué)、技術(shù)與工程學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和思想方法進(jìn)行分析,嘗試提出生物技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)或改進(jìn)方案;嘗試從技術(shù)進(jìn)步、個(gè)體生存、種群延續(xù)、生態(tài)安全、社會(huì)發(fā)展和倫理等方面辯證地分析生物技術(shù)的前景及應(yīng)用中需要解決的問題。
            六、課程實(shí)施包括教學(xué)建議、評(píng)價(jià)建議、教材編寫建議、課程資源開發(fā)與利用、教學(xué)研究與教師培訓(xùn)。
            一、總體變化
            1.刪除了“課程設(shè)計(jì)思路”,將部分內(nèi)容整合進(jìn)“課程性質(zhì)”中。
            2.課程內(nèi)容:內(nèi)容順序、表現(xiàn)方式、具體要求都有變化。
            3.增加“學(xué)業(yè)質(zhì)量內(nèi)涵”“學(xué)業(yè)質(zhì)量描述”。
            4.課程實(shí)施中增加“教學(xué)研究與教師培訓(xùn)”。
            二、具體欄目內(nèi)容的變化
            (一)【課程性質(zhì)】
            1.針對(duì)生物學(xué)的影響,與2011版中寬泛的“影響社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人類生活”的介紹相比,具體闡明了生物學(xué)發(fā)展迅速,與信息技術(shù)和工程技術(shù)結(jié)合緊密,在人類健康與疾病防治、糧食與食品安全、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面產(chǎn)生巨大影響。
            2.明確指出生物學(xué)課程要注重探究和實(shí)踐。
            (二)【課程理念】
            
            1.強(qiáng)調(diào)了生物學(xué)習(xí)要注重與小學(xué)階段、高中階段學(xué)習(xí)的銜接、連貫。
            2.增加了“跨學(xué)科實(shí)踐”的要求,要求學(xué)生能過綜合運(yùn)用數(shù)、理、化、生、地等學(xué)科知識(shí)去解決問題。
            3.課程設(shè)計(jì)追求“少而精”的原則,從課程內(nèi)容的整合中可以看出這一原則的體現(xiàn)。給學(xué)生以充裕的時(shí)間進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)。
            4.重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了“探究”“實(shí)踐”在學(xué)習(xí)過程中的地位。
            (三)【課程目標(biāo)】
            將課程目標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化成兩大方面:“核心素養(yǎng)內(nèi)涵”和“目標(biāo)要求”。2011版中重點(diǎn)闡述了能力目標(biāo)方面的要求,而2022版除了目標(biāo)能力方面的要求外,還對(duì)“核心素養(yǎng)”的具體內(nèi)涵進(jìn)行了闡述。
            2022版從“生命觀念”“科學(xué)思維”“探究實(shí)踐”“態(tài)度責(zé)任”四個(gè)方面對(duì)“核心素養(yǎng)”的內(nèi)涵作了具體描述。要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)形成正確的價(jià)值觀、品格和關(guān)鍵能力。
            2022版,在目標(biāo)要求中延續(xù)了對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)習(xí)能力、思維的要求,對(duì)2011版中有關(guān)“情感·態(tài)度·價(jià)值觀”的要求,進(jìn)行拆分和細(xì)化,重點(diǎn)要求學(xué)生初步具有跨學(xué)科實(shí)踐的能力。對(duì)于“社會(huì)生活”方面的要求進(jìn)行了具體的闡述,如不迷信權(quán)威、不盲從他人,能以科學(xué)的態(tài)度進(jìn)行探究;關(guān)注身體內(nèi)外各種因素對(duì)健康的影響;積極參與環(huán)境保護(hù)實(shí)踐等,都從十分具體的方面作了闡述和要求。
            (四)課程內(nèi)容:由原來的10個(gè)一級(jí)主題改為7個(gè)學(xué)習(xí)主題:
            
            每一主題分為[內(nèi)容要求](本主題需要掌握的概念知識(shí))、[學(xué)業(yè)要求](學(xué)生需要達(dá)到的核心素養(yǎng)具體要求)、[教學(xué)提示](從教學(xué)策略建議、情境素材建議、學(xué)習(xí)活動(dòng)建議三個(gè)方面指導(dǎo)教師教學(xué)活動(dòng))。
            [內(nèi)容要求]除了內(nèi)容順序的調(diào)整外,還進(jìn)行了內(nèi)容的拆分合并:
            (1)原“科學(xué)探究”內(nèi)容,不再單獨(dú)要求,在“生物體的結(jié)構(gòu)層次”中體現(xiàn)。
            (2)“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”與“健康的生活”移至“人體生理與健康”中,“動(dòng)物的行為”相關(guān)內(nèi)容在新課程標(biāo)準(zhǔn)中未有體現(xiàn)。
            (3)原“生物的多樣性”中的進(jìn)化移至“遺傳與進(jìn)化”中。
            (4)原“生物技術(shù)”內(nèi)容移至“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”中。并提升了素養(yǎng)要求,由原來的“明確概念”“說明原理”變?yōu)槟軌驅(qū)⑦@些理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用。
            [學(xué)業(yè)要求]強(qiáng)調(diào)通過內(nèi)容學(xué)習(xí)達(dá)到核心素養(yǎng)方面的提升。
            教學(xué)提示]從“教學(xué)策略”“情境素材”“學(xué)習(xí)活動(dòng)”三個(gè)方面對(duì)教師教學(xué)提出建議。
            (五)【學(xué)業(yè)質(zhì)量】
            學(xué)業(yè)質(zhì)量是學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)后的最直觀的成效表現(xiàn),反映出核心素養(yǎng)的要求。從“真實(shí)的生物學(xué)問題情境”“與健康和疾病相關(guān)的問題情境”“與生物資源開發(fā)利用有關(guān)的問題情境”“與生物和環(huán)境相關(guān)的問題情境”“與生物技術(shù)有關(guān)的問題情境”方面具體描述了學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)后具體的成效表現(xiàn)。
            (六)【課程實(shí)施】
            1.教學(xué)建議方面
            (1)與2011版相比,著重強(qiáng)調(diào)“教學(xué)目標(biāo)應(yīng)體現(xiàn)發(fā)展核心素養(yǎng)的要求”。
            (2)在2011版“關(guān)注重要概念學(xué)習(xí)”的基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)了“內(nèi)容聚焦大概念”的內(nèi)涵,通過對(duì)能解釋較大范圍的生物學(xué)現(xiàn)象的大概念的學(xué)習(xí),引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建概念,加強(qiáng)概念間的聯(lián)系,使知識(shí)結(jié)構(gòu)化。
            (3)重視運(yùn)用以探究為特點(diǎn)的教學(xué)策略,進(jìn)一步擴(kuò)大了原先“實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)”的內(nèi)涵,引導(dǎo)學(xué)生從真實(shí)情境中提出問題,主動(dòng)獲取證據(jù),做出判斷,重視探究活動(dòng)報(bào)告的完成和交流。
            (4)在原先“加強(qiáng)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)相互關(guān)系教育”的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了“現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)的深度融合”的概念,要求重視運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)和人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)手段,促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)。
            2.教學(xué)評(píng)價(jià)方面
            (1)細(xì)化了評(píng)價(jià)內(nèi)容,從“課堂評(píng)價(jià)”“作業(yè)評(píng)價(jià)”“單元評(píng)價(jià)”“跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)評(píng)價(jià)”“期末評(píng)價(jià)”五個(gè)方面進(jìn)行了要求。要求試題素材應(yīng)有利于問題融入真實(shí)情境和思維過程,貼近學(xué)生生活。試題考查要重視學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解狀況以及運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。試題要有開放性。
            (2)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“學(xué)業(yè)水平考試”,并指出考試成績是初中生畢業(yè)和高一學(xué)校招生錄取的重要依據(jù)。學(xué)業(yè)水平考試由“筆試”“實(shí)驗(yàn)操作考試”“跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)測(cè)評(píng)”三部分組成??荚嚸}通常包括選擇題和非選擇題兩部分,素材要選取生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題、社會(huì)熱點(diǎn)問題、生物科技新進(jìn)展、生物科學(xué)史等,創(chuàng)設(shè)問題情境。
            3.教材編寫建議方面
            (1)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了要引導(dǎo)學(xué)生熱愛自然、真愛生命,樹立“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)文明觀念和人民至上、生命至上的理念。
            (2)指出要符合初中生的知識(shí)基礎(chǔ)、認(rèn)知發(fā)展水平,注重聯(lián)系學(xué)生生活、學(xué)習(xí)、思想實(shí)際,通過舉例、演示、類比等多種形式闡述抽象的生物學(xué)概念。
            (3)教材內(nèi)容選擇則從“精選基本內(nèi)容”“重視科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)”“體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的相互關(guān)系”“關(guān)注人文素養(yǎng)培養(yǎng)”“具有一定的彈性和靈活性”五個(gè)方面,對(duì)2011版中這一方面的內(nèi)容進(jìn)行了具體的闡述和要求。
            (4)內(nèi)容組織上要求兼顧大概念之間及生物學(xué)科與其他學(xué)科之間的聯(lián)系。習(xí)題設(shè)計(jì)要求呼應(yīng)正文或活動(dòng)的學(xué)習(xí)要求,題目類型要多樣化,注重設(shè)計(jì)開放性問題。
            (5)呈現(xiàn)方式上要求各分冊(cè)在體例結(jié)構(gòu)、行文風(fēng)格、欄目設(shè)置、排版設(shè)計(jì)上盡可能一致。
            4.增加了“教學(xué)研究和教師培訓(xùn)”的要求,提出了區(qū)域教研的建議和校本教研的建議。
            
            2022版減少了具體案例,每個(gè)實(shí)例后增加【案例評(píng)價(jià)】,從核心素養(yǎng)的達(dá)成角度對(duì)實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行評(píng)價(jià),從實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
            一、艾弗里實(shí)驗(yàn)中要先去掉絕大多數(shù)蛋白質(zhì),那么RNA和脂質(zhì)呢?
            首先,第一個(gè)問題。艾弗里實(shí)驗(yàn)中要先去掉絕大多數(shù)蛋白質(zhì),那么RNA和脂質(zhì)呢?
            我想,問這個(gè)問題的老師他一定對(duì)艾弗里實(shí)驗(yàn)有比較深入的研究。因?yàn)槲覀兊慕滩闹皇呛唵蔚剡M(jìn)行了描述,說,“20世紀(jì)40年代,艾弗里和他的同事將加熱至死的S型細(xì)菌破碎后,設(shè)法去除絕大部分糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì),制成細(xì)胞提取物?!彼赃@個(gè)地方其實(shí)并沒有說去掉的是大多數(shù)蛋白質(zhì),也沒有說沒有去掉RNA和脂質(zhì)啊,所以老師們提出這個(gè)問題一定是對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)有研究。那么我們來看一下,盡管教材沒有講,但是我想可以跟老師們深入的說一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)是怎么做的。
            艾弗里他們呢是這樣提取這個(gè)細(xì)胞提取物的,首先,他們將S型細(xì)菌用鹽溶液來漂洗,然后用氯仿抽提數(shù)次。用氯仿抽提是什么意思呢?就是用氯仿和這個(gè)鹽溶液混合,混合之后震蕩。因?yàn)槁确滤梢允沟鞍踪|(zhì)變性,同時(shí)還是脂溶性的,所以在這個(gè)抽提過程中,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)就會(huì)被提取出來。拿到這個(gè)混合物之后再離心,取上清液,上清用乙醇沉淀,乙醇可以把核酸還有少量的蛋白質(zhì)沉淀下來,再將這個(gè)沉淀溶到鹽溶液里頭。這個(gè)時(shí)候呢,他們做了這一步,就是加入了水解多糖的酶,在37℃進(jìn)行消化,消化完之后呢,再用氯仿進(jìn)行抽提。這個(gè)氯仿就可以繼續(xù)除去這個(gè)水解多糖的酶,以及殘留的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。最后,離心,再用乙醇沉淀,就制得了這個(gè)細(xì)胞提取物。剛才說了氯仿是脂溶性的,脂質(zhì)可以溶于氯仿。而RNA非常的不穩(wěn)定,比較容易分解,所以最后獲得的這個(gè)細(xì)胞提取物,它是以DNA為主,但也有少量的RNA以及微量的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。他這個(gè)提取過程是以上這樣的。
            我認(rèn)為,老師們?cè)诮虒W(xué)中根本不需要和學(xué)生講過多的這個(gè)提取的過程,這是(我對(duì))第一個(gè)問題(的解答)。
            提取過程:將S型菌用一種鹽溶液漂洗,然后用氯仿抽提數(shù)次,離心后取上清液→上清液用乙醇沉淀→將沉淀溶于鹽溶液→加入水解多糖的酶,37℃消化4~6 h→再用氯仿抽提,離心后取上清液→用乙醇沉淀→制得了“細(xì)胞提取物”。
            氯仿:脂溶性,脂質(zhì)可以溶于氯仿。
            RNA不穩(wěn)定,易分解。
            獲得的細(xì)胞提取物:DNA為主,有少量RNA和微量的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。
            二、為什么在艾弗里實(shí)驗(yàn)中,其中一組用的是“酯酶”,而不是磷脂酶?什么是酯酶?
            第二個(gè)問題是,為什么在艾弗里的實(shí)驗(yàn)中,其中一組用的是“酯酶”,而不是磷脂酶?什么是酯酶?請(qǐng)看教材的插圖(必修2第44頁圖3-3),其中中間這一幅圖我們用的是這個(gè)“酯酶”。為什么用這個(gè)詞?因?yàn)檫@樣做是尊重事實(shí)。在艾弗里的實(shí)驗(yàn)中用的這個(gè)“酯酶”是三丁酰甘油酯酯酶(tributyrin esterase),而不是磷脂酶(phospholipase)或脂肪酶(lipase)。那么這個(gè)酯酶和磷脂酶有什么樣的區(qū)別呢?那就要看酯和脂有什么區(qū)別。前面這個(gè)酯,它是一種有機(jī)酸和醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成的物質(zhì),其中的酸和醇在一定范圍內(nèi)是任意的。而我們教材必修1講,脂質(zhì)中常見的脂肪是三分子脂肪酸和一分子甘油形成的,而磷脂與脂肪的不同在于甘油的一個(gè)羥基與磷酸或其他衍生物結(jié)合。所以從概念以及結(jié)構(gòu)式去比較的話,我們就知道這里的這個(gè)酯,實(shí)際上是范圍更廣、概念更大,它包含脂肪、包含磷脂。所以我們推測(cè)這個(gè)酯酶,是能夠?qū)Ⅴニ鉃樗岷痛嫉?。考慮到三丁酰甘油酯和磷脂結(jié)構(gòu)上的相似,我們推測(cè)艾弗里實(shí)驗(yàn)中所用的這種三丁酰甘油酯酯酶對(duì)磷脂等脂質(zhì)可能會(huì)有作用。但是大家也不用太糾結(jié),因?yàn)樵趧偛胖v過的前期的這個(gè)提取過程,實(shí)際上已經(jīng)將大部分脂質(zhì)都給溶解,都給提取走了。這是第二個(gè)問題。
            尊重事實(shí)
            艾弗里實(shí)驗(yàn)中用的酯酶是三丁酰甘油酯酯酶(tributyrin esterase),而不是磷脂酶(phospholipase)或脂肪酶(lipase)。
            酯(ester)和脂有什么區(qū)別?
            酯是有機(jī)酸和醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成的物質(zhì),分子通式為R-COO-R'。其中的酸和醇在一定范圍內(nèi)是任意的。
            脂質(zhì)中常見的脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油形成的。磷脂與脂肪的不同在于甘油的一個(gè)羥基與磷酸或其他衍生物結(jié)合。
            所以,酯包括脂肪。
            推測(cè):
            酯酶能夠?qū)Ⅴニ鉃樗岷痛???紤]到三丁酰甘油酯和磷脂結(jié)構(gòu)上的相似性,艾弗里實(shí)驗(yàn)中所用的三丁酰甘油酯酯酶對(duì)磷脂等脂質(zhì)可能會(huì)有作用。
            三、艾弗里實(shí)驗(yàn)的過程,新版教材與上一版教材相比有較大改動(dòng),請(qǐng)問上一版教材中的內(nèi)容,科學(xué)史中并沒有真實(shí)發(fā)生,是嗎?
            第三個(gè)問題是這樣問的。我是這樣想的,就是新教材上的艾弗里實(shí)驗(yàn)是在1944年發(fā)表的有關(guān)遺傳物質(zhì)本質(zhì)的第一篇論文的原文基礎(chǔ)上精簡編寫的,也就是說,新教材的這個(gè)修改呢,體現(xiàn)了對(duì)科學(xué)史原貌的尊重。原教材記錄的這個(gè)艾弗里的實(shí)驗(yàn)是后來改進(jìn)的做法,也是我們現(xiàn)在通常都能夠想到的、認(rèn)為比較好的一種做法。而當(dāng)時(shí)的編寫呢,實(shí)際上是參考了一些大學(xué)教科書的寫法。從這個(gè)新舊教材之間的比較,實(shí)際上大家看到我們的新教材也是在不斷地更新,而這種更新可以歸功于近些年咱們科學(xué)史研究的一些進(jìn)步。這是第三個(gè)問題。因?yàn)榘ダ锏膶?shí)驗(yàn)變化比較大,所以老師們問的問題也比較多,我就在前面集中地做了一個(gè)解說。
            新教材中艾弗里實(shí)驗(yàn)是在1944年艾弗里發(fā)表的論文原文基礎(chǔ)上,精簡編寫的,體現(xiàn)了對(duì)科學(xué)史原貌的尊重。
            原教材記錄的艾弗里實(shí)驗(yàn)是后來改進(jìn)的做法,當(dāng)時(shí)的編寫參考了大學(xué)教科書的寫法。
            更新反映了科學(xué)史研究的進(jìn)步。
            四、“四分體中的非姐妹染色單體之間經(jīng)常發(fā)生纏繞,并交換相應(yīng)的片段”,這里繼續(xù)定義為“交叉互換”可以嗎?
            第四個(gè)問題,四分體中的非姐妹染色單體之間經(jīng)常發(fā)生纏繞,并交換相應(yīng)的片段。這里可以繼續(xù)定義為“交叉互換”嗎?這個(gè)問題就涉及到新教材將“交叉互換”這個(gè)名詞改成了“交換”。我首先給大家一個(gè)結(jié)論,就是我建議大家以后用“互換”或者“交換”就可以了。
            大家知道,在細(xì)胞生物學(xué)這個(gè)領(lǐng)域中研究減數(shù)分裂時(shí),一般人為地將減數(shù)分裂Ⅰ的前期分為細(xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期和濃縮期等五個(gè)階段,而互換一般發(fā)生在粗線期。此時(shí)四分體中的非姐妹染色單體之間可以發(fā)生互換,互換的結(jié)果就是交換了相應(yīng)的染色體區(qū)段。接著,兩條同源染色體分開,進(jìn)入到后一個(gè)時(shí)期,這時(shí)才能觀察到交叉這個(gè)現(xiàn)象。因此我們簡單地來說的話,如果我們按照時(shí)間順序的話,互換發(fā)生在交叉之前。因此我們認(rèn)為,就是用“互換”或“交換”就可以了,不要再用“交叉互換”。實(shí)際上咱們要仔細(xì)看一些專著的話,基本上也不太用交叉互換這個(gè)詞,這是第一點(diǎn)。第二點(diǎn)我想說的是,就是老師們?cè)诮虒W(xué)中不用讓學(xué)生記住這樣一個(gè)定義,不用給出這樣一個(gè)定義,知道這個(gè)定義我覺得意義不是很大,我們認(rèn)識(shí)互換這種現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)互換背后的意義實(shí)際上更重要。好,這是第四個(gè)問題。
            首先,建議大家以后用“互換”或“交換”。
            其次,這里不用讓學(xué)生記住一個(gè)“定義”。認(rèn)識(shí)“互換”的意義更重要。
            五、鐮狀細(xì)胞貧血是由隱性基因引起的遺傳病,還是由顯性基因引起的遺傳病?
            第五個(gè)問題,鐮狀細(xì)胞貧血是由隱性基因引起的遺傳病還是由顯性基因引起的遺傳???我們說,判斷顯隱性的關(guān)系,要看依據(jù)的表型和性狀是什么。鐮狀細(xì)胞貧血是由一對(duì)隱性基因HbSHbS控制的遺傳病,患者表現(xiàn)為嚴(yán)重貧血、發(fā)育不良,多在幼年期死亡。在顯微鏡下觀察患者血液,如果使血液不能接觸氧氣,則全部紅細(xì)胞都變成鐮狀,由此得名。我們?cè)倏措s合子,雜合子(HbAHbS)一個(gè)基因是正常的,另外一個(gè)基因是HbS,雜合子的表型正常,一般無臨床癥狀。但是,把他們的血液放在顯微鏡下檢驗(yàn),不使其接觸氧氣,也有一部分紅細(xì)胞變成鐮狀。因此我們從臨床角度來看,這個(gè)HbAHbA就是正常人群,肯定是沒有臨床癥狀的。那么雜合子呢?他也沒有臨床的癥狀,只有隱性純合才表現(xiàn)出貧血,是貧血患者。因此我們從臨床的角度來看,這個(gè) HbS基因?qū)bA是隱性的。剛才說了,正常的人群,他們的血液一定是沒有鐮狀細(xì)胞的,但是雜合子有一部分細(xì)胞在缺氧情況下會(huì)變成鐮狀,而純合子貧血患者的細(xì)胞在缺氧的狀態(tài)下都會(huì)變成鐮狀。因此,從鐮狀細(xì)胞的有和無來看,這個(gè)HbS基因?qū)bA基因又是顯性的了。我們還可以從第三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)確定,就是從鐮狀細(xì)胞的數(shù)目來看。正常人群他沒有鐮狀細(xì)胞,是無,而雜合子有鐮狀細(xì)胞,但是鐮狀細(xì)胞數(shù)量少,正常細(xì)胞數(shù)量多,而純合的貧血患者他的鐮狀細(xì)胞是非常多的。因此在這種情況下呢,HbS基因?qū)bA基因就又變成了不完全的顯性。由此可見,如果我們改變判斷的標(biāo)準(zhǔn)的話,這個(gè)基因是顯性還是隱性,其實(shí)也有可能發(fā)生變化。那么教材在第92頁的表述說,鐮狀細(xì)胞貧血是一種隱性致病基因引起的遺傳病,這是從疾病的角度來說的。因此說這種疾病是隱性遺傳病的這種表述是沒有問題的。這個(gè)問題我們是經(jīng)常在讀者來信中看到的,我在這兒還想強(qiáng)調(diào)一下,就是老師們知道這個(gè)疾病是隱性遺傳病即可,不需要在教學(xué)中過多地向?qū)W生滲透這個(gè)如何判斷顯隱性這方面的內(nèi)容,這是第五個(gè)問題。
            鐮狀細(xì)胞貧血是由一對(duì)隱性基因HbSHbS控制的遺傳病,患者表現(xiàn)為嚴(yán)重貧血,發(fā)育不良,多在幼年期死亡。
            在顯微鏡下觀察患者血液,如果使血液不能接觸氧氣,則全部紅細(xì)胞都變成鐮狀,由此得名。
            雜合子(HbAHbS)表型正常,一般無臨床癥狀。但是,把他們的血液放在顯微鏡下檢驗(yàn),不使其接觸氧氣,也有一部分紅細(xì)胞變成鐮狀。
            六、表觀遺傳引起的變異,屬于可遺傳變異嗎?
            第六個(gè)問題,表觀遺傳引起的變異屬于可遺傳變異嗎?表觀遺傳確實(shí)是一塊新增加的內(nèi)容,它甚至有些顛覆我們的傳統(tǒng)遺傳學(xué),所以確實(shí)有很多的老師在反映(這個(gè)問題)。我們先看看表觀遺傳它的定義,我引用劉祖洞先生編寫的《遺傳學(xué)(第三版)》上的表述,“表觀遺傳指的是在DNA序列不改變的情況下,基因功能發(fā)生的可遺傳的變異,最終可導(dǎo)致表型改變,包括DNA的甲基化、組蛋白修飾、RNA介導(dǎo)的基因沉默等。”
            因此按劉祖洞先生編著的《遺傳學(xué)(第三版)》上的說法,他們認(rèn)為表觀遺傳是一種可遺傳的變異。但是,就在這本書中這段話緊接著的內(nèi)容又說,“也有人定義,由DNA甲基化、組蛋白修飾、RNA介導(dǎo)的基因沉默等因素造成的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的變異,可改變?nèi)旧|(zhì)的表達(dá)活性,但不一定可遺傳?!痹谶@里,他們給出了另一些人的其他看法,就是這個(gè)表觀遺傳不一定有可能遺傳,也有可能不遺傳。
            我們?cè)倏纯戳硗庖槐緯纱髯迫A、王亞馥兩位先生主編的《遺傳學(xué)》。他們?cè)谶@本書中對(duì)表觀遺傳的概念有三種表述,第一種是,不依賴于DNA序列改變的、“可遺傳”的個(gè)體表型的改變;或在基因本身的DNA序列未變的情況下,基因在表達(dá)和功能上發(fā)生的“可遺傳”的變化。這里面有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),第一是DNA序列沒改變,第二是個(gè)體表型改變,第三個(gè)是強(qiáng)調(diào)了可遺傳。但是,第二種表述怎么說呢?第二種表述說不改變DNA序列,而是通過改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)與活性改變基因的表達(dá)與功能,并最終造成個(gè)體表型的改變。它里面也強(qiáng)調(diào)了以下幾點(diǎn),第一個(gè)是DNA序列不變,第二個(gè)是染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)或者是活性有改變,從而導(dǎo)致基因表達(dá)與功能改變。
            但這個(gè)描述里沒有強(qiáng)調(diào)可遺傳。第三點(diǎn)是不改變DNA的序列,通過改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)和活性改變基因的表達(dá)與功能,并最終產(chǎn)生可遺傳的個(gè)體表型的改變。這里面也強(qiáng)調(diào)了可遺傳。那為什么同一本專著里頭它有1-2個(gè)或者是1-3個(gè)不同的關(guān)于表觀遺傳概念的定義呢?我想可能還是因?yàn)榫褪沁@個(gè)概念在學(xué)術(shù)界還沒有形成完全統(tǒng)一的一個(gè)定義。我們最后也是征求了很多專家的意見,包括咱們國家專門做表觀遺傳研究的院士,最后得到了他們的這個(gè)普遍認(rèn)可,我們給出了這樣的一個(gè)定義。這是教材中的黑體字,就是,“生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象,叫作表觀遺傳?!?所以我們認(rèn)為,一般來講表觀遺傳是可遺傳的。而實(shí)際上從教材中的例子我們也可以看出來,一個(gè)是柳穿魚,是一種植物。
            它的花會(huì)因?yàn)楸碛^遺傳的修飾造成花型的改變。左邊的植株A是正常的花,表現(xiàn)為兩側(cè)對(duì)稱,還有一種開反常的、輻射對(duì)稱的花型的植株B。如果讓這兩種植株進(jìn)行雜交的話,那么所得的這個(gè)F1的花是與植株A相似,也就是說F1主要開的是這種正常的花。F1自交得到的F2中,絕大部分植株的花與植株A相似,絕大部分是正常的花,但也有少部分植株開的花與植株B相似。可見,在F2中又出現(xiàn)了反常的花。那么這就是一種遺傳的表現(xiàn)。
            但這里我們?yōu)槭裁凑f的是絕大部分和少部分呢?因?yàn)樗臄?shù)值(性狀分離比)不符合孟德爾遺傳規(guī)律。在這兒,我們也設(shè)置了專門的思考題,去討論F1的花為什么與植株A相似?F2植株的花為什么又與植株B相似。實(shí)際上,(我們?cè)O(shè)置)這個(gè)問題就是引導(dǎo)學(xué)生去注意到這種現(xiàn)象是可以遺傳的。但是我想,這個(gè)遺傳恐怕不是我們傳統(tǒng)意義上講的非常穩(wěn)定的一種遺傳。實(shí)際上也有研究表明,有些表觀遺傳現(xiàn)象可以遺傳幾代,幾代之后可能這個(gè)現(xiàn)象就慢慢的減弱,甚至消失不見。
            這快內(nèi)容確實(shí)非常新,還處在研究熱點(diǎn)之中,它的概念、實(shí)例等等還處在不斷的更新中,我想老師們?cè)诮虒W(xué)之前、在教學(xué)中也可以多去了解有關(guān)表觀遺傳的一些知識(shí)。
            《遺傳學(xué)(第3版)》(劉祖洞等著)
            表觀遺傳指的是在DNA序列不改變的情況下,基因功能發(fā)生的可遺傳的變異,最終可導(dǎo)致表型變化,包括DNA甲基化、組蛋白修飾、RNA介導(dǎo)的基因沉默等。
            也有人定義:由DNA甲基化、組蛋白修飾、RNA介導(dǎo)的基因沉默等因素造成的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的變異,可改變?nèi)旧|(zhì)的表達(dá)活性,但不一定可遺傳。
            《遺傳學(xué)(第3版)》(戴灼華、王亞馥主編)
            表觀遺傳概念的三種表述:
            1、不依賴于DNA序列改變的、“可遺傳”的個(gè)體表型的改變;或在基因本身的DNA序列未變的情況下,基因在表達(dá)和功能上發(fā)生的“可遺傳”的變化。
            2、不改變DNA序列,而是通過改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)與活性改變基因的表達(dá)與功能,并最終造成個(gè)體表型的改變。
            3、不改變DNA序列,通過改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)與活性改變基因的表達(dá)與功能,并最終產(chǎn)生“可遺傳”的個(gè)體表型的改變。
            上述實(shí)例中,柳穿魚Lcyc基因和小鼠Avy基因的堿基序列沒有變化,但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾(圖4-10),抑制了基因的表達(dá),進(jìn)而對(duì)表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代,使后代出現(xiàn)同樣的表型。像這樣,生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達(dá)和表型可遺傳變化的現(xiàn)象,叫作表觀遺傳(epigenetic inheritance)。
            答:一般認(rèn)為是可遺傳的變異。
            七、“基因重組能產(chǎn)生進(jìn)化的原材料”,正確嗎?
            第七個(gè)問題,基因重組能產(chǎn)生進(jìn)化的原材料,這句話正確嗎?我個(gè)人認(rèn)為這句話是正確的。教材給出的基因重組的概念是這樣說的,是指生物體在進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因重新組合。那么基因重組的結(jié)果是什么呢?就是產(chǎn)生了大量的變異類型。但是大家注意,基因重組產(chǎn)生的是新的基因型,而不產(chǎn)生新的基因,因此產(chǎn)生的是不同的性狀組合,而這個(gè)不同的性狀組合對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力可能也是不同的,可供自然選擇,所以說基因重組也是生物進(jìn)化的原材料。
            答:正確。
            基因重組是指生物體在進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因重新組合。
            基因重組的結(jié)果是產(chǎn)生大量的變異類型,但只產(chǎn)生新的基因型,不產(chǎn)生新的基因,因此產(chǎn)生不同的性狀組合,而不同的性狀組合對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力不同,可供自然選擇。
            所以,基因重組也是生物進(jìn)化的原材料。
            八、教材內(nèi)刪減了關(guān)于苯丙酮尿癥的解釋,但在習(xí)題中展示了,那我們需要采取跟舊教材一樣講解的方式嗎?
            問題八,新教材刪減了關(guān)于苯丙酮尿癥的解釋,但在習(xí)題中展示了,那我們需要采取跟舊教材一樣講解的方式嗎?
            關(guān)于這個(gè)問題,我是這樣想,咱們?cè)谝龑?dǎo)學(xué)生學(xué)必修2的時(shí)候,不可避免地要涉及到很多遺傳病和其他生物身上的性狀。我想這樣的題目重點(diǎn)是訓(xùn)練學(xué)生的思維、運(yùn)用概念的能力,訓(xùn)練他們的推理能力,而不是讓學(xué)生去了解像苯丙酮尿癥這種疾病的癥狀。所以教材如果刪去了關(guān)于苯丙酮尿癥癥狀的一些內(nèi)容,我想這些內(nèi)容就不需要再講了。
            我還想在這兒多說一句,就是新教材在涉及苯丙酮尿癥的題目中特意增加了一問,這一問涉及我國政府啟動(dòng)的對(duì)于苯丙酮尿癥患兒進(jìn)行幫扶的項(xiàng)目,叫特殊奶粉項(xiàng)目。我想我們?cè)黾舆@個(gè)內(nèi)容的目的主要是凸顯黨和政府對(duì)一方面患者的關(guān)愛,引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)愛遺傳病患者,并認(rèn)同黨和國家的做法,進(jìn)一步增強(qiáng)愛國情懷。
            有老師也問說這個(gè)社會(huì)責(zé)任不知道怎么落實(shí),我想通過這樣的例子去引導(dǎo)學(xué)生愛國,這就是我們?cè)诼鋵?shí)社會(huì)責(zé)任。
            答:關(guān)于涉及苯丙酮尿癥等遺傳病的題目,重點(diǎn)是訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維,訓(xùn)練推理能力,而不是了解苯丙酮尿癥等疾病的癥狀等。
            另外,新教材涉及苯丙酮尿癥的題目的第三問特意增加了“我國政府啟動(dòng)苯丙酮尿癥患兒特殊奶粉補(bǔ)助項(xiàng)目”的內(nèi)容,意在凸顯黨和政府對(duì)遺傳病患者的關(guān)懷,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)愛遺傳病患者,并認(rèn)同黨和國家的做法,進(jìn)一步增強(qiáng)愛國情懷。
            九、為什么先講遺傳規(guī)律,再講減數(shù)分裂?
            問題九,為什么先講遺傳規(guī)律再講減數(shù)分裂?這個(gè)問題實(shí)際上是剛才我在后臺(tái)看到有老師問我臨時(shí)增加的。我想有必要向老師們?cè)俳忉屢幌陆滩牡木幣潘悸贰3艘鋵?shí)黨的教育方針、落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)等等之外。
            在編寫必修2教材的時(shí)候,我們主要是遵循課標(biāo)的這個(gè)聚焦大概念的這樣一個(gè)理念而編寫的。首先,我們要圍繞著兩條大概念去組織內(nèi)容。必修2有兩條大概念:概念3遺傳信息控制生物性狀并代代相傳,概念4生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果。
            那么,概念3涉及的原理、理論、概念要更多,而且還是學(xué)習(xí)概念4的一個(gè)基礎(chǔ),所以它倆之間的這樣的一個(gè)順序,包括概念3、4的下位概念的順序,決定了教材大致的一個(gè)安排。這是第一的理念、編寫的第一個(gè)考慮。第二個(gè)考慮,就是我們要考慮在聚焦概念的基礎(chǔ)上要把教學(xué)內(nèi)容定位在基因的水平。因?yàn)楝F(xiàn)在咱們的科技發(fā)展水平,包括我們平時(shí)的生活,經(jīng)常能接觸到基因這個(gè)詞,所以把教學(xué)內(nèi)容定位在基因水平,學(xué)生是可以理解的。第三個(gè)考慮就是我們可以按照科學(xué)發(fā)展的歷史進(jìn)程安排。因?yàn)槿祟愓J(rèn)識(shí)基因的過程,與學(xué)生去學(xué)習(xí)的這樣一個(gè)思維過程實(shí)際上是非常吻合的。
            首先我們會(huì)碰到第一個(gè)問題,就是人類是怎樣認(rèn)識(shí)到基因的存在?那么,這就對(duì)應(yīng)于我們教材的第一章《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》。知道有一個(gè)遺傳因子后來被命名為基因之后,人類就會(huì)想這個(gè)基因到底在哪里?這樣就引出了我們的第二章《基因和染色體的關(guān)系》,知道基因在染色體上。知道基因在染色體上之后,人們就去研究基因到底是什么。既然在染色體上,那么它到底是染色體上的什么呢?這就引出了我們的第3章《基因的本質(zhì)》。
            知道了基因的本質(zhì)之后,人們又去探索基因的功能,這就對(duì)應(yīng)著《基因的表達(dá)》。后面我就不再說了。這里的關(guān)鍵點(diǎn)就是為什么要把《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》放在《減數(shù)分裂》之前?第一,是尊重了科學(xué)研究的順序。因?yàn)槊系聽栐?9世紀(jì)研究發(fā)現(xiàn)遺傳因子的時(shí)候,他是非常孤獨(dú)的,只有他進(jìn)行了這樣的一個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn)。那是不是與此同時(shí)沒有科學(xué)家再做別的事情呢?實(shí)際上不是,因?yàn)樵诩?xì)胞學(xué)領(lǐng)域,人們也在觀察細(xì)胞中的變化,發(fā)現(xiàn)了一些減數(shù)分裂過程中染色體的變化。
            于是到了1900年前后,細(xì)胞學(xué)研究和遺傳學(xué)研究它們相遇,最后才有了這個(gè)薩頓對(duì)基因在哪里的一個(gè)預(yù)測(cè)以及后續(xù)證明基因在染色體上的這樣的一個(gè)個(gè)結(jié)果。所以說這樣安排很好地體現(xiàn)了科學(xué)研究的一個(gè)順序。因?yàn)榭茖W(xué)就是一個(gè)不斷發(fā)展的過程,而學(xué)習(xí)科學(xué)史能使學(xué)生沿著科學(xué)家探索生物世界的道路去理解,沿著科學(xué)的本質(zhì)去理解科學(xué)研究的思路和方法,也可以進(jìn)行整個(gè)科學(xué)精神方面的培養(yǎng),而這些內(nèi)容我想對(duì)于提高學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)都是很有意義了。
            科學(xué)是一個(gè)發(fā)展的過程。
            學(xué)習(xí)生物科學(xué)史能使學(xué)生沿著科學(xué)家探索生物世界的道路,理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的思路和方法,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的精神,這對(duì)提高學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是很有意義的。
            今天我跟老師們交流的就是以上九個(gè)問題,如果解答得有不當(dāng)之處,敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正!可以打電話或者發(fā)郵件跟我們交流。非常感謝大家!再見。