吳佐建
學生永遠是教師專業發展的最大動力。
還記得,那一堂課講的是“伴性遺傳”。在完成新授課任務后,像往常一樣,筆者和學生一起完成課后的“拓展題”。“拓展題”是高中生物人教版教材一大特色。這一類型的題往往難度比較大,對于農村薄弱學校的學生來說,他們很難在課后獨立完成。但是,“拓展題”對提高學生分析、推理能力具有重要的推動作用。筆者一般會挑選那些學生無法獨立解決的問題,在課堂上利用一點時間,或提示,或討論,或講解,以期慢慢提高學生的思維水平。沒想到的是,這次遇到的問題竟然如此棘手。
這道題目是這樣提出的:“按照遺傳規律,白眼雌果蠅(XwXw)和紅眼雄果蠅(XWY)交配,后代雄果蠅都應該是白眼的,后代雌果蠅都應該是紅眼的。可是有一天,摩爾根的合作者布里吉斯發現白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅雜交所產生的子一代中出現了一個白眼雌果蠅。大量的觀察發現,在上述雜交中,2 000~3 000只紅眼雌果蠅中會出現一只白眼雌果蠅,同樣在2 000~3 000只白眼雄果蠅中會出現一只紅眼雄果蠅。你怎樣解釋這種奇怪的現象?如何驗證你的解釋?”
本來,學生最容易想到的是基因突變。可是,學生還沒有學習過基因突變的內容,只有個別學生提了出來。考慮到大多數學生還沒有了解基因突變的內容,筆者建議這些提出基因突變的學生課后和教師繼續探討是否可能是因為基因突變導致這種現象。
學生發現子一代的白眼雌果蠅可能是因為不含有親本中雄果蠅的紅眼基因所以才表現出白眼。為進一步幫助學生拓展思維,筆者分析了減數第一次分裂同源染色體不分離和減數第二次分裂姐妹染色單體不分離的結果。學生陷入了思考。從他們的神情中,看到了他們百思不得其解的困惑。看來,這道題目的難度確實遠遠超過他們的理解水平了。
筆者一邊在黑板上畫遺傳圖解,一邊講解起來:“雌果蠅卵原細胞減數分裂過程中,2 000~3 000個細胞中,有一次發生了差錯,兩條X染色體不分離,結果產生的卵細胞中,或者含有兩條X染色體,或者不含X染色體。如果含XwXw卵細胞與含Y的精子受精,產生XwXwY的個體為白眼雌果蠅,如果不含X的卵細胞與含Xw的精子受精,產生OXw的個體為紅眼雄果蠅,這樣就可以解釋上述現象。可以用顯微鏡檢查細胞中的染色體,如果在上述雜交中的子一代出現的那只白眼雌果蠅中找到Y染色體,在那只紅眼雄果蠅中找不到Y染色體,就可以證明解釋是正確的……”
這時,筆者隱約發現了學生的竊竊私語。再后來,學生討論的聲音越來越多。我停了下來,問道:“同學們,你們有什么疑問嗎?”
“吳老師,為什么染色體組成為XXY的果蠅是雌性果蠅?只有一條X染色體的果蠅是雄性果蠅?怎么和人類的性別決定方式有點不一樣?”學生A提出了他的看法。
“吳老師,為什么不能是精子形成過程中XW染色體和Y染色體不分離?最后形成基因型為XWXwY的紅眼雄果蠅和基因型為OXw的白眼雌果蠅。”學生B提出另一種解釋進行補充。
學生提出問題的一瞬間,筆者有點懵了。這道題目并沒有提供足夠的信息給學生解釋果蠅的性染色體組成和果蠅性別之間的關系。學生學習過人類的Y染色體有強大的雄性化力量,卻沒有想到果蠅的Y染色體雄性化力量并不大。學生對教師的解釋不理解,是十分正常的。筆者意識到這是一種課堂生成性資源,一下子心里又有了主意。
筆者先肯定了學生敢于質疑的精神。但是,我并沒有急于給學生解釋,而是請學生B到黑板前,用遺傳圖解的方式畫出他的想法。學生B提出的假說,如果不考慮果蠅性別決定的實際情況,也是可以解釋清楚的。可是,這樣不就背離了科學真相嗎?筆者及時引導學生通過課后查找資料,了解果蠅性別決定的實際的情況,再完成這道習題。
課后,學生及時查找了相關資料。原來,科學家在對各種性別畸形的研究中發現,果蠅體細胞內X染色體的數目與常染色體組數的比例同性別有著密切關系,當X染色體數目與常染色體組數之比值等于1時,為正常雌性或多倍體雌性,當該比值大于1時為超雌性;若該比值等于0.5時為正常雄性或多倍體雄性,小于0.5時為超雄性;當該比值為0.5~1.0時,則表現為中間性。性染色體和常染色體上都帶有決定性別的基因,看來雄性基因主要在常染色體和Y染色體上,雌性基因主要在X染色體上,受精卵的性別決定發育取決于這兩類基因系統的力量對比。然而,各種動物的遺傳基礎不同,性染色體與常染色體上的性別基因的對比關系以及X染色體與Y染色體上的性別基因的對比關系不一致。
當學生了解到這道習題的背景之后,心中的疑問迎刃而解。這次的教學事件,筆者用教育的智慧,因勢利導,引導學生通過查找資料解決問題。但是,自己心中的困惑卻與日俱增。還好這道習題只是出現在平時的練習中,教師還能想方設法解決學生的疑惑,假如這道試題是出現在重要的考試時候怎么辦呢?當學生在現有知識水平下能給出看似合理的答案,但卻是違背事實的答案時,教師應該給予肯定還是否定呢?
這不由得讓筆者想起2011年泉州市高三質量檢查考試中的一道試題。這道試題以某種綿羊的有角(H)和無角(h)這一對相對性狀為背景,通過雜交試驗研究其遺傳方式。將純種有角羊和純種無角羊進行雜交,無論正交或反交,子一代表現性均為雄羊有角、雌羊無角,子二代均表現為雄羊有角:雄羊無角:雌羊有角:雌羊無角=3:1:1:3。顯然,這屬于基因位于常染色體上的從性遺傳,基因型為HH的雌雄個體均為有角,基因型為hh的雌雄個體均為無角,基因型為Hh的雄性個體有角、雌性個體無角,這也是科學事實。但是,學生并沒有學習過從性遺傳的知識,試題也沒有提供相關的信息。有的學生在推斷的時候,將該基因的位置推斷為位于X染色體和Y染色體的同源區段,居然也能符合題意!但是,這卻違背了事實。如果學生這樣作答,是該給分還是不該給分呢?
經過類似的思想掙扎之后,筆者仍深深感到困惑。如果是在大型考試中遇到這種問題,應該怎么辦?命題人在高壓情況下難免不能保證試題的嚴密性和科學性,但是這樣容易讓學生出現“合理但不科學”答案的試題是否應盡量杜絕呢?教師在不增加學生太大負擔的情況下,是否應該適當補充拓展課堂所學知識,以備學生應對這樣的情況呢?反思自身,如果是教師自己編制的習題,就應該提供給學生必要的解題信息,或者在題目里限定好條件,防止學生做題時陷入誤區。
問渠哪得清如許,為有源頭活水來。利用好課堂中通過師生互動產生的生成性資源,既能促進學生的學習,又能促進教師的成長。隨著教學經驗的積累,我相信我的困惑會越來越多,但是,我同樣相信我的解決方案也會越來越多。我與學生共同成長!