“形散而神不散”

人教版課程標準高中實驗教科書《生物》與舊教材相比有許多鮮明的特色。從素材的選擇看，更注重科學的研究過程和方法；從知識的引入看，更注重生活實際，強調知識的應用；從活動設計看，更突出探究性學習，等等。上述特色很容易被教師發現，進而在教學中調整方法，有所側重。這些特色背后，還有一種隱形的容易被忽視的特色，那就是內容的組織和編排上，更突出了科學發展的邏輯，強調知識之間的邏輯聯系。新教材淡化了知識的系統性，這給許多教師的感覺是知識點很散很亂。但仔細分析不難發現，新教材對知識的來龍去脈及邏輯關系明顯給予強化，使知識的呈現、各知識點之間的相互關系更符合科學發展和人類認識事物的邏輯規律，這也是新教材編寫特點的核心所在。

這一特色重點體現在必修第二模塊“遺傳和進化”部分。不論是整本教材，還是章與章之間，每章的各小節之間，還是每小節的內容內部，都得到了充分體現，現分析如下。

1 整本教材內容的編排體現了清晰的內在邏輯關系

《遺傳和進化》模塊教材編排的設計思路如圖1所示。

本模塊教材的編排，緊緊圍繞“基因”這一概念和水平展開。從現象到本質，從功能到應用，遵循發現問題、分析問題、解決問題、應用問題的規律，邏輯聯系非常清晰。同時這樣編排，也符合科學發展的歷史進程，從孟德爾到摩爾根，再到沃森和克里克；從拉馬克到達爾文再到現代生物進化理論。教材既展示科學的過程和方法，又體現個體水平、細胞水平、分子水平的遺傳學知識的內在邏輯聯系。“基因”就像一條線索，把人類對它的本質、功能及應用等的研究歷程緊密地拴在一起，呈現在學生眼前。與舊教材相比，知識的條理性更強，邏輯關系更清晰。

2 章與章之間的內容編排體現了鮮明的邏輯關系

《遺傳與進化》模塊與舊教材相比最大的區別，是先介紹孟德爾發現的兩條遺傳定律，再介紹減數分裂和受精作用。舊教材中，減數分裂和受精作用屬于代謝(生殖和發育)部分的內容，編排在遺傳規律之前。許多教師在教學時將內容作了處理，先學習第二章的減數分裂和受精作用，再學習第一章遺傳規律。筆者認為這一做法是不可取的。誠然，先學習減數分裂對學生理解兩條遺傳定律有一定的幫助，因為不論是基因的分離，還是自由組合，都是因為減數分裂過程中染色體的行為決定基因的行為造成的。恰恰因為如此，才可以確定基因在染色體上。新教材把基因的分離定律和自由組合定律，即遺傳因子的發現安排在教學的第一章，是從現象人手，人類發現了遺傳因子的存在，遺傳因子在前后代的傳遞中很有規律，再將其與減數分裂過程中染色體的行為變化規律聯系起來，尋找兩者之間的關系。薩頓正是鑒于此，才提出了基因在染色體上這一假說。摩爾根則用果蠅作實驗材料，證實了薩頓的假說是正確的，并發現了遺傳的第三大定律。這些內容之后，教材安排了伴性遺傳的內容。這一內容既是對孟德爾遺傳定律的補充和延伸，又是基因在染色體上的有力佐證。

在孟德爾提出假說解釋分離現象時，生物學界還沒有認識到配子的形成和受精作用過程中染色體的變化，因此，孟德爾的假說是一種超越時代的非凡設想，這一設想在薩頓那兒得到了傳承，他提出了基因在染色體上的假說。摩爾根用實驗證明了一切，他自己也從一個“曾經明確表示過不相信孟德爾的遺傳理論”到“孟德爾理論的堅定支持者”；從“對薩頓的學說更持懷疑態度”到“發明了測定基因位于染色體上的相對位置的方法，并繪出了第一個果蠅各種基因在染色體上的相對位置的圖，說明了基因在染色體上呈線性排列”。在這些遺傳理論的發展完善過程中，體現了科學發展的一般邏輯：從未知到已知，從現象到本質，從假說到實驗，從否定到肯定，從支持到完善。在研究方法上，運用了假說演繹和類比推理等常用方法，引導學生嘗試象科學家那樣大膽猜想，勇敢質疑，嚴謹推理，勤奮實踐，體現了科學研究方法的邏輯關系。

因此，新教材一、二兩章內容的安排，具有豐富的內在邏輯聯系，第二章“基因和染色體的關系”是建立在第一章“遺傳因子的發現”的基礎上的。這樣安排更能實現學科內在邏輯與學生認識邏輯的統一。其余各章之間，邏輯關系更明顯。由此可見，章與章之間的內容安排，是經過縝密考慮，緊緊圍繞邏輯關系展開的。

3 章節內部的內容編排上，體現出鮮明的邏輯關系

例如第三章：“基因的本質”，第一節通過一系列實驗證明了“DNA是主要的遺傳物質”，那么DNA是怎樣儲存遺傳信息的呢?學生急于想知道DNA的結構，于是第二節介紹“DNA的結構”。從結構上看DNA具備作為遺傳物質的條件，而DNA的結構又決定了它的復制方式，第三節自然就是“DNA的復制了”。基因和DNA之間是什么關系呢?“基因是有遺傳效應的DNA片段”，第四小節呼之欲出。前后各小節之間內容的編排順理成章，水到渠成，非常自然貼切，邏輯關系明了。

就各小節的內容看，如第一小節：“DNA是主要的遺傳物質”，其邏輯關系如圖2所示。

本小節的教學內容，緊緊圍繞證明DNA是主要的遺傳物質一系列實驗研究展開，邏輯關系清晰、典型。上述系列實驗中，每個實驗的結論都是在實驗現象上推理得出，現象和結論之間，有著嚴密的邏輯關系。

新教材突顯的邏輯關系，在《遺傳與進化》這一模塊得到了充分的體現，這樣的例子還有很多，這里不再贅述。

4 其他模塊體現的邏輯關系

除了第二模塊外，這一特色在其他模塊也有體現。如，第一模塊《分子與細胞》以基本的生命系統——細胞，構建知識體系，圍繞細胞的組成、結構、功能及發展變化編排教學內容，突出了組成影響結構，結構決定功能，功能變化發展等知識間鮮明的邏輯關系。教材在一些細節的處理上也突出強調邏輯，如第六章“細胞的生命歷程”，整章內容是按照細胞的增殖、分化、衰老、凋亡這一邏輯順序展開的。第一小節“細胞的增殖”，與舊教材相比，增加了“細胞不能無限長大”這一知識點及相應的實驗，但正是這一小小的增加，使整節內容知識點問的邏輯關系更趨嚴密：細胞不能無限長大→多細胞生物體長大時細胞必須增殖→增殖產生的子細胞與親細胞保證相同→遺傳物質要復制且均分→染色體一系列的形態和行為變化→人為地將有絲分裂分為各個時期→動植物細胞結構不同→分裂過程有所不同。第三章在介紹細胞膜——系統的邊界時，只介紹了細胞膜的組成和功能，沒有介紹細胞膜的結構。細胞膜的結構安排在物質的跨膜運輸之后，這也是與舊教材相比不同的地方。因為科學家是從物質跨膜運輸的實例中得到啟發，產生疑問，進而對細胞膜的結構進行探索和研究，發現了生物膜的流動鑲嵌模型。而流動鑲嵌型的結構又反過來決定了物質跨膜運輸的方式。這樣編排，邏輯關系更嚴密，更容易被學生所理解和接受。

又如第1模塊《穩態與環境》，緊緊圍繞“穩態”和“環境”這兩個核心概念，以生物個體、種群、群落和生態系統各個層次系統穩態的維持為主線展開，突出生命系統穩態與環境的關系。對個體而言，首先必須保持內環境的穩態，因而需要神經、體液、免疫等調節。而個體作為群體的一員又生活在外界環境中，因此，群體也必須維持穩態。個體與群體之間，既彼此獨立，又相互依賴。在穩態維持的各種調節方式之間，既彼此獨立，各司其職，又各分主次，相互影響。新教材內容的設計和編排，更能體現各生命系統內部及生物與環境之間的邏輯聯系。

綜上所述，各模塊均有一條核心線索，將看似散亂的生物科學知識緊密地編排在一起，形成邏輯嚴密的知識體系，可謂“形散而神不散”。

教師深入領會教材編排的思路和意圖，充分理解和把握各知識點之間的邏輯關系，對充分使用好教材，幫助學生與已有知識建立聯系，培養他們解釋、分析、推理、歸納等多項能力，達成“理解”層次學習目標，提高教學效率無疑是有幫助的。