淺析孟德爾的科學思想對課堂教學的啟示

  1822年7月20日,孟德爾出生在奧地利西里西亞***現屬捷克***海因策道夫村的一個貧寒的農民家庭裡,父親和母親都是園藝家***外祖父是園藝工人***。1884年1月6日,孟德爾由於心臟病急劇惡化而卒於他所在的修道院裡。他是遺傳學的奠基人,被稱為“現代遺傳學之父***father of modern genetics***”,他不一定是19世紀最偉大的科學家,但一定是19世紀最聰明的科學家。也正是由於他太聰明,導致他的科學思想在當時沒法被其他科學家所理解,直到差不多50年後,才慢慢被其他科學家所接受,所以說孟德爾的科學思想超出其他科學家50年一點也不誇張。和同時代的達爾文相比,他的知名度遜色得多,但他對科學界的貢獻絕不遜色於達爾文。他的科學思想對於我們今天的課堂教學仍有許多寶貴的啟發。

  一 化繁為簡,在紛亂複雜中找到解決問題的突破口

  孟德爾在進行豌豆雜交實驗時,每一株豌豆都含有多種性狀,如果把這些性狀混在一起研究,那就太複雜了,可能什麼問題都解決不了。怎麼辦呢?孟德爾想:既然把所有的性狀混在一起沒法研究,那就不妨把它們分開,一對一對地研究,當我把一對性狀研究清楚了,再研究兩對混在一起的,然後再研究三對混合的,以此類推。當孟德爾把兩對相對性狀研究清楚時,他已經掌握了自由組合定律,再沒有必要研究三對或者三對以上的相對性狀了。而這一思想是我們解決遺傳學問題的思維基礎,當我們遇到兩對及以上的等位基因的習題時,一定要將其分為一對一對的,然後再按照自由組合定律去解題。

  二 先易後難,正確的方法是解決問題的鑰匙

  我們不知道孟德爾在進行豌豆雜交實驗時,是否這樣想過:既然豌豆有許多性狀,我把它們全部混在一起一下子就都研究清楚了,這樣既省力,又簡單。我們不知道他是否這樣想過或者做過,但我們知道他最後的選擇不是這樣,而是選擇了先研究簡單的一對相對性狀的遺傳,再研究比較難的兩對相對性狀的遺傳,再研究更難的三對及以上的相對性狀的遺傳。從豌豆雜交實驗的成功中我們可以看出,這樣做不但沒有浪費精力,更沒有浪費時間。這一思想對於學生的學習以及解題都有很大的啟發,特別是高三的學生在做高考題時,一定要從最簡單的題做起。我在上這一堂課時,常常強調:什麼是聰明,不是你做對了一個難題,而是如何利用有限的精力和時間做對更多的題。

  三 用活知識,準確的知識嫁接是解決問題的關鍵

  孟德爾在做豌豆雜交實驗進行遺傳學研究的時候,創造性地將數學知識運用於生物學的研究中,這種跨學科的知識遷移是孟德爾成功的關鍵。孟德爾所處的時代所進行的科學研究主要以觀察描述為主,最大的成果就是達爾文的《物種起源》,在這樣的背景下,系統地進行實驗研究本身就是一個創舉,一種探索。孟德爾用他的數學天賦非常出色地解決了生物問題。這種知識的遷移應用能力對於我們的課堂教學有著很大的啟發。

  在許多的生物高考題中都要運用數學知識,例如2014年海南省高考第22題:基因型為AaBbDdEeGgHhKk個體自交,假定這7對等位基因自由組合,則下列有關其子代敘述正確的是*** ***。

  A.1對等位基因雜合、6對等位基因純合的個體出現的概率為5/64;

  B.3對等位基因雜合、4對等位基因純合的個體出現的概率為35/128;

  C.5對等位基因雜合、2對等位基因純合的個體出現的概率為67/256;

  D.6對等位基因純合的個體出現的概率與6對等位基因雜合的個體出現的概率不同。

  這一道題是典型的不同學科能力綜合題,理解這道題必須有紮實的生物知識,而要解決這道題就必須要有嫻熟的數學方法。近些年來有的生物高考題涉及化學知識、物理知識等,這也是高考能力測試的一個主要內容。

  總之,成功屬於那些有準備的人,也屬於那些善於思考、勇於探索的人,孟德爾的那種執著精神是我們每個人都應該學習的。