淺析孟德爾的科學(xué)思想對課堂教學(xué)的啟示
1822年7月20日,孟德爾出生在奧地利西里西亞(現(xiàn)屬捷克)海因策道夫村的一個(gè)貧寒的農(nóng)民家庭里,父親和母親都是園藝家(外祖父是園藝工人)。1884年1月6日,孟德爾由于心臟病急劇惡化而卒于他所在的修道院里。他是遺傳學(xué)的奠基人,被稱為“現(xiàn)代遺傳學(xué)之父(father of modern genetics)”,他不一定是19世紀(jì)最偉大的科學(xué)家,但一定是19世紀(jì)最聰明的科學(xué)家。也正是由于他太聰明,導(dǎo)致他的科學(xué)思想在當(dāng)時(shí)沒法被其他科學(xué)家所理解,直到差不多50年后,才慢慢被其他科學(xué)家所接受,所以說孟德爾的科學(xué)思想超出其他科學(xué)家50年一點(diǎn)也不夸張。和同時(shí)代的達(dá)爾文相比,他的知名度遜色得多,但他對科學(xué)界的貢獻(xiàn)絕不遜色于達(dá)爾文。他的科學(xué)思想對于我們今天的課堂教學(xué)仍有許多寶貴的啟發(fā)。
一 化繁為簡,在紛亂復(fù)雜中找到解決問題的突破口
孟德爾在進(jìn)行豌豆雜交實(shí)驗(yàn)時(shí),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,那就太復(fù)雜了,可能什么問題都解決不了。怎么辦呢?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(dāng)我把一對性狀研究清楚了,再研究兩對混在一起的,然后再研究三對混合的,以此類推。當(dāng)孟德爾把兩對相對性狀研究清楚時(shí),他已經(jīng)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(xué)問題的思維基礎(chǔ),當(dāng)我們遇到兩對及以上的等位基因的習(xí)題時(shí),一定要將其分為一對一對的,然后再按照自由組合定律去解題。
二 先易后難,正確的方法是解決問題的鑰匙
我們不知道孟德爾在進(jìn)行豌豆雜交實(shí)驗(yàn)時(shí),是否這樣想過:既然豌豆有許多性狀,我把它們?nèi)炕煸谝黄鹨幌伦泳投佳芯壳宄?,這樣既省力,又簡單。我們不知道他是否這樣想過或者做過,但我們知道他最后的選擇不是這樣,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(shí)驗(yàn)的成功中我們可以看出,這樣做不但沒有浪費(fèi)精力,更沒有浪費(fèi)時(shí)間。這一思想對于學(xué)生的學(xué)習(xí)以及解題都有很大的啟發(fā),特別是高三的學(xué)生在做高考題時(shí),一定要從最簡單的題做起。我在上這一堂課時(shí),常常強(qiáng)調(diào):什么是聰明,不是你做對了一個(gè)難題,而是如何利用有限的精力和時(shí)間做對更多的題。
三 用活知識,準(zhǔn)確的知識嫁接是解決問題的關(guān)鍵
孟德爾在做豌豆雜交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行遺傳學(xué)研究的時(shí)候,創(chuàng)造性地將數(shù)學(xué)知識運(yùn)用于生物學(xué)的研究中,這種跨學(xué)科的知識遷移是孟德爾成功的關(guān)鍵。孟德爾所處的時(shí)代所進(jìn)行的科學(xué)研究主要以觀察描述為主,最大的成果就是達(dá)爾文的《物種起源》,在這樣的背景下,系統(tǒng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究本身就是一個(gè)創(chuàng)舉,一種探索。孟德爾用他的數(shù)學(xué)天賦非常出色地解決了生物問題。這種知識的遷移應(yīng)用能力對于我們的課堂教學(xué)有著很大的啟發(fā)。
在許多的生物高考題中都要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識,例如2014年海南省高考第22題:基因型為AaBbDdEeGgHhKk個(gè)體自交,假定這7對等位基因自由組合,則下列有關(guān)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(gè)體出現(xiàn)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(gè)體出現(xiàn)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(gè)體出現(xiàn)的概率為67/256;
D.6對等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率與6對等位基因雜合的個(gè)體出現(xiàn)的概率不同。
這一道題是典型的不同學(xué)科能力綜合題,理解這道題必須有扎實(shí)的生物知識,而要解決這道題就必須要有嫻熟的數(shù)學(xué)方法。近些年來有的生物高考題涉及化學(xué)知識、物理知識等,這也是高考能力測試的一個(gè)主要內(nèi)容。
總之,成功屬于那些有準(zhǔn)備的人,也屬于那些善于思考、勇于探索的人,孟德爾的那種執(zhí)著精神是我們每個(gè)人都應(yīng)該學(xué)習(xí)的。