經(jīng)典遺傳學關(guān)于基因的概念

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經(jīng)典遺傳學關(guān)于基因的概念范文第1篇

關(guān)鍵詞：高中生物課程；“遺傳與進化”模塊；邏輯體系；小進化

Abstract: The theoretical system of modern genetics is axiom system with scientific truth as the logical starting point. At the same time， the development of genetics provide logical basis for the research of small evolution. The content system of hereditary and evolution module in The Biology Curriculum Standards in General Senior Middle Schools（experimental edition） is constructed according to logical regulations. In the developmental courses of genetics and evolutionism， scientists have used many scientific ways which have very high educational values for scientific realization. Teaching materials could be written in accordance with logical lines or with historical lines of subject development， which has its own significance . And the combination of abstract thinking and thinking in images shows the important values of thinking training in this module.

Key words: biology in senior middle schools； hereditary and evolution module； logical system； small evolution

關(guān)于生物課程內(nèi)容體系的建構(gòu)，作者曾在《高中生物課程內(nèi)容建構(gòu)及穩(wěn)態(tài)與環(huán)境模塊的分析》一文中作過討論，認為像“遺傳與進化”模塊的內(nèi)容，可以按形式邏輯的方法，確定若干科學事實或概念作為邏輯起點，通過演繹推理構(gòu)建一個公理化的體系。[1]本文擬對此做一具體分析。

一、現(xiàn)代遺傳學理論的構(gòu)建

科學研究首先要通過觀察和實驗獲得感性認識。孟德爾正是通過豌豆雜交實驗，獲得了大量經(jīng)驗材料。但是，感性材料的獲得只是認識的第一步，認識的真正任務在于達到理性認識。這就需要用科學的方法去處理這些材料。如何處理？首先要概括總結(jié)出這些經(jīng)驗材料所反映的事物的本質(zhì)和變化規(guī)律。這需要科學抽象。所謂科學抽象，就是人們運用思維能力，透過事物的各種現(xiàn)象，抽取出事物的本質(zhì)屬性及其變化發(fā)展規(guī)律。科學抽象是一個復雜的思維過程。第一步是以經(jīng)驗材料為基礎(chǔ)形成概念，就是從“感性上的具體”上升到“抽象的規(guī)定”。所謂“感性上的具體”，就是人們在科學實踐中形成的混沌的表象；所謂“抽象的規(guī)定”，就是通過一定的方法抽象出事物的本質(zhì)屬性。孟德爾正是從豌豆大量具體的遺傳性狀（如花的顏色、子葉是否飽滿、植株的高矮等）中，抽象出“相對性狀”的概念，并進一步把它區(qū)分為“顯性性狀”和“隱性性狀”。第二步，是運用概念進行判斷和推理，建構(gòu)規(guī)律、原理，就是從“抽象的規(guī)定”上升為“思維中的具體”。“思維中的具體”不同于“感性上的具體”，感性材料已不再是各種事實的混沌的總和，而是受一定規(guī)律支配的有組織的知識。孟德爾就是依據(jù)顯性性狀和隱性性狀等概念，總結(jié)出了分離現(xiàn)象和自由組合現(xiàn)象。整個過程從邏輯方法的角度看，是一個歸納推理的過程：前提是若干科學事實，結(jié)論是從前提中通過推理得到一般規(guī)律。在科學認識活動中，科學抽象與邏輯方法是同一認識過程中的兩個側(cè)面。一方面，認識過程是一個不斷抽象形成科學概念的過程；另一方面，認識過程是一個運用邏輯方法進行判斷和推理的過程。

認識了分離現(xiàn)象和自由組合現(xiàn)象后，孟德爾沒有停步，他開始建立遺傳因子假說。在科學研究中，當對科學事實的認識達到一定程度后，就必須通過理論思維的能動作用，運用各種理論思維方法進行整理和加工，建立科學假說。這是將研究引向深入的重要環(huán)節(jié)和一般方法。在孟德爾所處的時代，科學界盛行的理論思維方法是牛頓的方法。牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》中提出的第一條科學方法規(guī)則，就是簡單性原則。[2]對“簡單性原則”概念的界定，學術(shù)界至今尚無一致意見。牛頓和孟德爾所運用的簡單性原則的含義，是事物內(nèi)部的簡單性，即認為在對自然的認識中，最簡單的解釋總是比較可取的。正如愛因斯坦所說：“我們所謂的簡單性，并不是指學生在精通這種體系時產(chǎn)生的困難最小，而是指這種體系所包含的彼此獨立的假設(shè)或公設(shè)最少。”[3]近代科學中，道爾頓首先在19世紀初按照簡單性原則，把宏觀的、高層次的、憑感官能覺察但認識還不夠清楚的化學物質(zhì)的多樣性、復雜性，分解成數(shù)量無限多而種類比較少的微觀的、低層次的、感官不能直接察覺的物質(zhì)最小微粒──原子（當時道爾頓的認識），再以原子之間的相互聯(lián)系和相互作用，來理解、說明、解釋化學物質(zhì)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能和屬性的無限多樣性、復雜性，達到對化學物質(zhì)和化學變化的全面、深刻的認識，從而奠定了現(xiàn)代化學的基礎(chǔ)。孟德爾在創(chuàng)建其遺傳因子假說的過程中，有否借鑒道爾頓的原子論認識模式，我們不得而知。但他運用簡單性原則取得了成功。他建立了遺傳因子成對存在的模型并創(chuàng)造了符號體系予以表達，以有限種類基因的無限組合，解釋了無限種生命形式的存在。

假說雖然具有一定的事實基礎(chǔ)和知識依據(jù)，但畢竟不同于科學理論，它帶有一定的猜測性和或然性。因此，在建立起假說后，孟德爾又運用演繹推理以測交實驗驗證其遺傳因子假說。演繹推理是進行邏輯證明的一種重要方法，是運用一般原理對具體事物進行推論并作出科學預見和發(fā)展科學理論的必要環(huán)節(jié)。

由此可見，孟德爾工作的開拓性，除了正確選擇材料和采用統(tǒng)計方法，更重要的是巧妙地抽象出科學概念，建立假說，創(chuàng)造符號體系予以表達并與有計劃的實驗相結(jié)合。這種方法自伽利略和牛頓以來在物理學中一直被使用，但在當時的生物學中無人知曉。這可能是孟德爾的工作沒有被與他同時代的最優(yōu)秀的生物學家所認同的原因。但正是這種方法的建立使遺傳學不斷取得進展并成為一門真正的科學。

從邏輯方法來分析，遺傳因子假說的邏輯起點是分離現(xiàn)象的自由組合現(xiàn)象，概括得出這兩個現(xiàn)象時孟德爾使用的歸納方法是簡單枚舉法，即根據(jù)若干對象都具有某種屬性而無一反例，于是推論得出該類對象都具有這種屬性的結(jié)論。簡單枚舉歸納法得出的結(jié)論帶有某種程度的或然性，不能作為科學理論來使用，只能提供尚需進一步加以研究和驗證的一種假定。為了從根本上提高結(jié)論的可靠性，必須努力發(fā)現(xiàn)某種屬性與某類對象之間的必然聯(lián)系。如果能夠確定某屬性是該類對象所必然具有的，那么其推論就最終成立了。這樣，推理方法也就由簡單枚舉法過渡到科學歸納法了。細胞遺傳學和分子遺傳學的成果，最終證明了孟德爾假說的正確性，因為它們根據(jù)對遺傳現(xiàn)象和遺傳物質(zhì)之間必然聯(lián)系的認識，推定分離規(guī)律和自由組合規(guī)律具有普遍性。至此，孟德爾假說才被確立為遺傳學理論。

其實，經(jīng)過分子遺傳學的建立這一場“科學革命”后，現(xiàn)代遺傳學的“范式”與經(jīng)典遺傳學已經(jīng)完全不同了。現(xiàn)代遺傳學的邏輯起點是三個方面的科學事實，一是有性生殖細胞的形成和受精作用（特別是這些過程中染色體的變化）；二是DNA是主要的遺傳物質(zhì)，每個染色體都是由特定的DNA鏈和蛋白質(zhì)組成的；三是遺傳物質(zhì)對遺傳信息的儲存、傳遞和表達（分子遺傳學中心法則）。通過對這三方面所發(fā)現(xiàn)的科學事實的綜合，建構(gòu)起了現(xiàn)代遺傳學理論。而前面所述的遺傳學的發(fā)生發(fā)展過程，已經(jīng)成為歷史。

二、進化理論構(gòu)建的科學方法

達爾文進化論包括兩方面的內(nèi)容，一是肯定生物是進化的，二是說明生物進化的機理。對于“生物是進化的”這個結(jié)論，達爾文在自己的環(huán)球考察和前人研究的基礎(chǔ)上，收集了大量的材料，主要運用歸納法得出。后來，又有越來越多的發(fā)現(xiàn)提供了新的證據(jù)。迄今未遇到反例。因此可以說，自1859年達爾文的《物種起源》發(fā)表后，進化論取得了勝利。對“生物進化的機理”，達爾文用自然選擇理論解釋。現(xiàn)在有許多異議，但尚未有一個理論可以取而代之。對此，我們從科學方法的角度做一分析。

自然選擇理論的邏輯起點是四個科學事實：過度繁殖、遺傳變異、生存斗爭和隔離。達爾文以它們?yōu)榛A(chǔ)，通過與人工選擇的類比，依據(jù)因果關(guān)系而建立起理論體系。在作為邏輯起點的四個科學事實中，過度繁殖和生存斗爭，可以通過觀察直接證實；對遺傳變異，現(xiàn)代科學研究也已充分證明，在各種生物中都發(fā)現(xiàn)了大量的突變，遺傳多態(tài)現(xiàn)象（polymorphism）廣泛存在；隔離阻斷了基因交流，對于小種群來說，確實能使物種分化，這已成為珍稀動物保護中建立“種群通道”的理論依據(jù)。現(xiàn)在的爭議在選擇理論。達爾文的自然選擇理論是通過與“人工選擇”的類比而建立的，因此僅僅是一種推斷。人工選擇是在有限范圍內(nèi)進行的，而且是實驗上可控的原理。把這樣一種原理擴展成普遍意義上的原理，是否可以？而且到目前為止，人們除了在多倍體植物中發(fā)生的一些例子外，在可以觀察的范圍內(nèi)從來沒有出現(xiàn)過新物種。所以，通過自然選擇產(chǎn)生新物種尚缺乏實證。因此，一些人從思維方式和科學方法的角度，對自然選擇學說提出了質(zhì)疑。伴隨對生物進化過程中物種演變認識的深入，遺傳學家歌德斯密特（R.B.Goldshmidt）在1940年提出了“大進化”和“小進化”的概念。1944年古生物學家辛普森（G.G.Simpson）對此概念又做了修正并給予明確定義，認為小進化（microevolution）考察進化過程中物種內(nèi)性狀維持或變異的規(guī)律，大進化（macroevolution）則研究物種規(guī)模演變的特征。達爾文和他以后的許多進化論者把生物個體看作是進化的單位，但小進化的研究表明這樣的認識是不對的。實際上，進化的單位，對無性生殖的生物是無性繁殖系，對有性繁殖的生物是通過有性生殖聯(lián)系起來的種群。這樣，在遺傳學研究成果的直接推動下，達爾文的自然選擇學說發(fā)生了一次大的改造，主要體現(xiàn)在選擇的效果不再是“生”或“死”的問題，而變成了在生物的繁衍過程中，突變基因?qū)ΨN群基因庫分布（某突變基因和與它同源的等位野生型基因在種群總基因數(shù)中的比例）的影響大小的問題；生物進化的單位不再是生物個體，而是擴展到種群。這是對達爾文進化論的一次重要修正，人們把這次修正后的達爾文進化論稱為“現(xiàn)代綜合論”（the modern synthesis）。

現(xiàn)代進化理論對小進化的研究，以遺傳平衡定律（Hardy-Weinberg定律，1908）為基礎(chǔ)，引進適合度（fitness）和選擇系數(shù)（selective coefficient）的概念后，為自然選擇學說提供了可靠的邏輯基礎(chǔ)和定量概念，是自然選擇學說的重要發(fā)展。現(xiàn)在許多生物學家接受選擇理論，正是因為遺傳學在這個方面的發(fā)展。然而，對現(xiàn)代綜合論，基于種群遺傳學基礎(chǔ)之上的小進化模式是否可以解釋物種形成和高級分類群起源等大進化現(xiàn)象，多年來一直是進化生物學中爭論的一個焦點問題。特別是20世紀70年代以來，古生物學研究證明生物的大進化過程并不總是與環(huán)境的變遷相一致。例如，我國云南澄江動物群化石揭示的寒武紀大爆發(fā)之類的進化現(xiàn)象（還包括大絕滅現(xiàn)象）告訴我們，進化不是一個連續(xù)的過程而表現(xiàn)為階段性的過程，最初是以迅速形成幾種主要類群的方式爆發(fā)性地形成類群的階段，然后是緩慢的物種形成和在每個類群內(nèi)對不同棲息地逐漸適應的階段，最后是衰落和絕滅階段。因此，進化不僅是由環(huán)境的變化和生存斗爭決定的，它還受生命系統(tǒng)內(nèi)部因素的制約。特別是大進化，更是如此。

從控制論的角度看，生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)是反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果。生命系統(tǒng)可能通過負反饋調(diào)節(jié)而保持穩(wěn)態(tài)，也可能通過正反饋調(diào)節(jié)打破原有的穩(wěn)態(tài)，從而建立新的穩(wěn)態(tài)或趨于毀滅。因此，選擇并非只是自然的選擇，生命系統(tǒng)作為自組織系統(tǒng)，對系統(tǒng)的發(fā)展也存在一定的自身干預，如作為進化單位的種群內(nèi)部的性選擇對基因頻率的影響等。從熱力學的角度看，熱力學第二定律揭示的孤立系統(tǒng)的熵增加，是一個退化的過程。20世紀中葉誕生的非平衡態(tài)熱力學，說明生命系統(tǒng)在本質(zhì)上都是開放系統(tǒng)。它們的結(jié)構(gòu)都是耗散結(jié)構(gòu)，因而可以發(fā)生“熵減少”的個體生長發(fā)育和系統(tǒng)進化過程，同時其中也可以包含局部的熵增加過程。所以，任何生命系統(tǒng)都在大量偶然的隨機因素中發(fā)展著，并不只是適應環(huán)境的變化。在生物進化的過程中，內(nèi)因是變化的根據(jù)，而外因只是變化的條件。

三、“遺傳與進化”模塊邏輯體系的構(gòu)建

（一）模塊體系構(gòu)建的邏輯方法

《標準》對“遺傳與進化”模塊的知識體系，沒有按遺傳學和進化論的發(fā)展歷史線索構(gòu)建，而以邏輯線索構(gòu)建，形成一個公理化的體系。公理化體系的特點是先提供不容置疑的科學事實或概念作為邏輯起點，然后主要運用形式邏輯的方法，通過判斷、推理、證明來建構(gòu)，其邏輯形式包括邏輯起點、邏輯中介、邏輯順序和邏輯終點四個基本環(huán)節(jié)。

1.邏輯起點。邏輯起點是形成理論的起點，它必須是：①對事物最簡單和最一般的本質(zhì)規(guī)定；②能構(gòu)成所研究對象的基本單位；③包含事物整個發(fā)展過程中一切矛盾的“胚芽”。例如，經(jīng)典遺傳學中的“相對性狀”“基因”等概念，就是經(jīng)典遺傳學理論的邏輯起點。

2.邏輯中介。邏輯中介是聯(lián)結(jié)起點和終點之間由一系列的概念、模型所組成的中間環(huán)節(jié)。它具有以下特點：①起溝通和聯(lián)結(jié)的作用，能把邏輯起點和邏輯終點聯(lián)結(jié)起來，構(gòu)成一環(huán)扣一環(huán)的邏輯整體；②以事物之間的內(nèi)在聯(lián)系為依據(jù)，不能任意跳躍。例如，經(jīng)典遺傳學中的表現(xiàn)型、基因型、等位基因等概念和模型，就是經(jīng)典遺傳學理論的邏輯中介。

3.邏輯順序。邏輯順序是概念、模型、原理之間前后相繼或相互隸屬的關(guān)系。確定邏輯順序的方式主要有兩種：①從屬性的聯(lián)系方式，如相對性狀與顯性性狀、隱性性狀之間，基因型與純合子、雜合子之間的聯(lián)系，按照這種方式確定的邏輯順序主要反映客觀事物內(nèi)部各個組成部分之間的從屬關(guān)系；②繼起式的聯(lián)系方式，如相對性狀與分離現(xiàn)象、自由組合現(xiàn)象、等位基因與基因的分離規(guī)律之間的聯(lián)系，按照這種方式確定的邏輯順序大體上與客觀事物的發(fā)展順序以及人類認識的發(fā)展歷史相一致。

4.邏輯終點。邏輯終點意味著一個特定范圍內(nèi)的認識上升周期的結(jié)束，也是另一個新的認識上升周期的開始。思維從起點到終點的整個上升運動，一方面是對客觀事物和實際過程的反映，另一方面又具有其嚴密的邏輯結(jié)構(gòu)。

（二）模塊邏輯體系的構(gòu)建

1.第一個邏輯起點──“專題1.遺傳的細胞基礎(chǔ)”

現(xiàn)代遺傳學的第一個邏輯起點是有性生殖細胞的形成和受精作用（特別是這些過程中染色體的變化），因此，《標準》安排了“舉例說明配子的形成過程”和“舉例說明受精過程”這兩個知識點，重點在“闡明細胞的減數(shù)分裂并模擬分裂過程中染色體的變化”。

2.第二個邏輯起點──“專題2.遺傳的分子基礎(chǔ)”

其中的“總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程”“概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點”這兩個知識點，說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，每個染色體都是由特定的DNA鏈和蛋白質(zhì)組成的。

3.第三個邏輯起點──分子遺傳學的中心法則

圍繞中心法則，“專題2.遺傳的分子基礎(chǔ)”安排了“說明基因和遺傳信息的關(guān)系”“概述DNA分子的復制”“概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯”等內(nèi)容。

4.得出第一個理論──“專題3.遺傳的基本規(guī)律”

先通過“分析孟德爾遺傳實驗的科學方法”，然后以上述三個邏輯起點為基礎(chǔ)，來“闡明基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律”。這里的邏輯證明和“分子與細胞”模塊不同，那里是通過“使用顯微鏡觀察多種多樣的細胞”等活動來證明沒有反例，而這里是通過“專題1.遺傳的細胞基礎(chǔ)”和“專題2.遺傳的分子基礎(chǔ)”，來闡明基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律的內(nèi)在必然性。

5.得出第二個理論──“專題4.生物的變異”

以前述三個邏輯起點為基礎(chǔ)，再根據(jù)遺傳的基本規(guī)律進行推理，便可“舉例說出基因重組及其意義”“舉例說明基因突變的特征和原因”“簡述染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異”。

6.從遺傳學出發(fā)討論進化問題

從遺傳學出發(fā)來討論進化機理，主要在小進化的范疇。所以安排了“用數(shù)學方法討論基因頻率的變化”的活動建議。然而小進化能否說明大進化，還有許多爭議，所以《標準》只是要求通過“搜集生物進化理論發(fā)展的資料”活動，“說明現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容”。

至于對“生物是進化的”這個問題，因已為現(xiàn)代社會普遍接受，初中也已涉及，所以《標準》只在初中的基礎(chǔ)上安排了一個知識點：“概述生物進化與生物多樣性的形成”。

考慮到遺傳學和進化論發(fā)展中的科學認識模式和方法所具有的教育價值，《標準》又安排了“總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程”“分析孟德爾遺傳實驗的科學方法”“探討生物進化觀點對人們思想觀念的影響”等內(nèi)容。

當然，在編寫教材時，可以有不同的體系。例如，對遺傳學的內(nèi)容，既可以根據(jù)現(xiàn)代遺傳學理論體系構(gòu)建，也可以根據(jù)遺傳學發(fā)展史上的學科思想和方法構(gòu)建。

四、“遺傳與進化”模塊的思維方式特點分析

自孟德爾開始，遺傳學便使用模型來表征概念及判斷和推理的過程。例如，“表現(xiàn)型”就是一種實物模型，相當于生物體某性狀的模式標本；減數(shù)分裂圖解、染色體圖解等則屬于模擬模型。這些都是物質(zhì)模型。而DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、蛋白質(zhì)合成示意圖等屬于具象模型，“基因型”和雜交過程圖解等屬于抽象模型，二者都是思想模型。基因型，其實質(zhì)是“基因組成模型”，它用英文字母來表示生物體中與所研究問題有關(guān)的基因組成。雜交過程圖解是理想化的過程模型，它按遺傳學規(guī)律把雜交過程簡化，用以反映和解釋雜交試驗的過程和結(jié)果，并通過演繹推理來預測某些雜交試驗的結(jié)果。

模型屬于表象。過去的生物學課程在邏輯實證主義的影響下，往往只重視概念在思維中的作用而忽視對表象的研究。而認知心理學家一般認為，表象是更適合于進行創(chuàng)造性思維的認知成分。眾所周知，想象是一種重要的創(chuàng)造性思維形式，而它正是大腦對表象進行分析綜合、加工改造，從而形成新的表象的心理過程。因此，在教學改革中許多教師提倡要發(fā)揮生物學圖解教學的功能，其實質(zhì)就是運用模型來設(shè)計新的知識結(jié)構(gòu)，注意通過對表象的操作、加工而實現(xiàn)的思維活動。例如，在遺傳學問題解決中，人們經(jīng)常使用模型方法。利用模型方法解決問題，需先建立模型，簡稱生物建模。所謂建模，就是要尋找變量之間的關(guān)系，構(gòu)建模型；然后依據(jù)模型進行推導、計算，作出預測。其過程在實質(zhì)上是一個需要概念思維和表象思維參與的過程。我們以2003年全國高考“理綜”卷第26題為例說明。題目是：“小麥品種是純合體，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮稈（aa）、抗病（BB）的小麥新品種；馬鈴薯品種是雜合體（有一對基因雜合即可稱為雜合體），生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖，現(xiàn)要選育黃肉（Yy）、抗病（Rr）的馬鈴薯新品種。請分別設(shè)計小麥品種間雜交育種程序以及馬鈴薯品種間雜交育種程序。要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明。（寫出包括親本在內(nèi)的前三代即可。）”運用模型方法解題程序如下表所示。

我們可以運用認知心理學的雙重編碼理論對這個思維過程進行分析。該理論認為人的認知結(jié)構(gòu)存在兩個系統(tǒng)──言語系統(tǒng)和表象系統(tǒng)，二者之間存在三個重要的聯(lián)結(jié)關(guān)系：一是言語刺激與表象刺激之間的表達聯(lián)結(jié)，在上表中，“（1）分析變量”這一步驟建構(gòu)了這個聯(lián)結(jié)，如“矮稈或高稈”對應“aa或A_”；二是言語系統(tǒng)與表象系統(tǒng)之間的指稱聯(lián)結(jié)，上表中的“（2）構(gòu)建親本基因組合模型”步驟完成了這個聯(lián)結(jié)，如小麥親本“矮稈不抗病”對應“aabb”；三是言語系統(tǒng)和表象系統(tǒng)內(nèi)部的聯(lián)想聯(lián)結(jié)，這是在“（3）推導雜交過程”和“（4）作出預測”中完成的，這兩步既有運用言語的思維，又有運用表象（模型）的思維。根據(jù)雙重編碼理論，第一步驟中的表達意義即言語刺激和表象刺激之間的聯(lián)結(jié)，來自對外在事件、字詞或表象的熟悉感，表達意義以經(jīng)驗作為基礎(chǔ)；第二步驟中的指稱意義指相應的表象表達的激活或相應言語表達的激活，它來自言語系統(tǒng)與表象系統(tǒng)之間的相互激活和相互作用；最后兩個步驟中的聯(lián)想意義是分別在言語系統(tǒng)或表象系統(tǒng)本系統(tǒng)內(nèi)的一種深層次表達，它依靠本系統(tǒng)內(nèi)的聯(lián)想網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)賦予認知者以意義，這個過程在表象系統(tǒng)和言語系統(tǒng)的共同作用下完成。從整個問題解決過程來看，遺傳學建模問題對學生來說有一定難度，其根本原因可能也在這里，它需要言語和表象兩個系統(tǒng)共同作用才能完成。

在思維方式中，以科學概念為思維材料而進行的思維是科學抽象思維，以表象為思維材料進行的思維是科學形象思維。上述遺傳學問題解決思維過程的特點在于抽象思維與形象思維相結(jié)合，這正是“遺傳與進化”模塊的重要思維訓練價值之所在。

參考文獻

［1］余自強.高中生物課程內(nèi)容建構(gòu)及穩(wěn)態(tài)與環(huán)境模塊的分析［J］.課程·教材·教法，2004，24（9）：54.

經(jīng)典遺傳學關(guān)于基因的概念范文第2篇

關(guān)鍵詞：學科教學知識（PCK）；孟德爾遺傳定律；遺傳因子的發(fā)現(xiàn)

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2013）02-0069-04

一、問題提出

斯坦福大學教授舒爾曼（LeeS.Schulman）在1985年的美國教育研究委員會例會上提交的一份研究報告，首次提出了PCK（pedagogical content knowledge）的概念。該報告于次年在美國教育研究協(xié)會會刊《教育研究者》上正式發(fā)表。此后，國外一些學者對該概念的內(nèi)涵與意義進行了跟進和探討，論述較多，但歧見猶存。

PCK在國內(nèi)被翻譯為“學科教學知識”或“學科內(nèi)容教學化知識”。我國教育界近些年對這一概念給予了關(guān)注和重視，文獻檢索發(fā)現(xiàn)：PCK出現(xiàn)的頻率正在逐年攀升，已經(jīng)由早期的一般性評介轉(zhuǎn)為學科化應用。但生物教育研究文獻鮮有涉及，有關(guān)中學生物學科PCK的文獻檢索結(jié)果為零。

早在1972年，學者Aspy和Silverman在一項研究中發(fā)現(xiàn)，教師的課堂教學行為與教師擁有的教育學、心理學知識之間沒有明顯的相關(guān)性。此后的1974年，另兩位學者Dunkin和 Biddle則對教師的學科知識與學生成績之間的關(guān)系進行了研究，結(jié)果表明，教師的學科知識與學生成績不存在統(tǒng)計學上的相關(guān)性[1] 。也就是說，對生物教師而言，教師對生物科學專業(yè)知識掌握的多少也與學生學習成績之間沒有直接關(guān)系。

學科教學知識的基本內(nèi)涵或核心價值就在于“基于學生立場，實現(xiàn)知識轉(zhuǎn)化”。具體到生物學科，那就是教師要善于將生物科學的學科邏輯轉(zhuǎn)化為學生學習的心理邏輯。生物教師的PCK不是單一的生物科學專業(yè)知識，也不是跨越學科的一般教學法知識，而是二者的有機融合。可以說，生物教師的PCK是生物教師獨有的和使教學最有效的知識，也是區(qū)別生物教學專家與生物學科專家、專家教師與新手教師的知識。因此，從PCK的角度來研究生物教師和生物教學，對促進教師專業(yè)發(fā)展和提升教學的有效性具有重要的現(xiàn)實意義。

二、研究方法

采用文獻分析法，并輔以訪談法。主要運用一定的分析框架對生物教師及其教學設(shè)計文本、PPT課件和視頻課錄像進行質(zhì)的研究。同時，對其中一些資料不全者追加訪談。

（一）文獻來源

采用專家教師案例。這些案例來自于一些專家型教師有關(guān)“孟德爾遺傳定律”話題的文字或視頻資料。這些專家教師都具有高中生物學科的中學高級教師職稱，教齡超過15年，均為地市級以上學科帶頭人或骨干教師。

本研究所采信的案例具體包括：①北京柳老師的《高中生物“遺傳的基本規(guī)律”教學研究》，載于“廣東省2011年普通高中教師職務培訓”培訓平臺；②廣州市朱教師、佛山市李教師和江門市劉老師的《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》的說課稿、教學設(shè)計或課堂教學現(xiàn)場。

（二）分析框架

舒爾曼理論的繼承者格羅斯曼（P.L.Grossman）在1990年對PCK的內(nèi)涵進行了操作性解釋，認為教師的PCK由4部分組成：①關(guān)于一門學科的統(tǒng)領(lǐng)性觀點（關(guān)于學科性質(zhì)的知識和最有學習價值的知識）；②關(guān)于學生對某一課題理解和誤解的知識；③關(guān)于課程和教材的知識（特定學習內(nèi)容在橫向和縱向上的組織和結(jié)構(gòu)的知識）；④特定主題教學策略和表征的知識[2]。同時，William R.Veal和James G.Makinster將PCK劃分為普通、學科和話題3種基本類型，并對話題PCK的內(nèi)涵進行了進一步闡釋。

綜合前人的內(nèi)涵分析，本研究將孟德爾遺傳定律話題PCK內(nèi)涵確定為五個維度：①本話題的教育價值；②本話題的核心內(nèi)容及其聯(lián)系；③本話題的任務和目標；④本話題的前概念和學習困難；⑤本話題的教學策略。

本研究就是借鑒上述分類框架，結(jié)合文獻和案例研究，對人教版高中生物課程中的“孟德爾遺傳定律”話題進行PCK內(nèi)涵分析。

三、研究結(jié)果

本話題在人教版教科書中的課題名稱為《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》，屬于必修二《遺傳與進化》的第1章（開篇章節(jié)），為4～5課時。這里從上述五個維度，對孟德爾遺傳定律話題呈示PCK分析結(jié)果。

（一）孟德爾遺傳定律話題的教育價值

首先，本話題包含較多專業(yè)名詞術(shù)語，可以為后續(xù)學習奠定知識基礎(chǔ)。

本話題涉及一些重要的遺傳學基本概念，包括遺傳因子、性狀、相對性狀、顯性性狀、隱性性狀、性狀分離、自由組合、雜交、自交、測交、正交、反交、純合子、雜合子、基因型、表現(xiàn)型、完全顯性、不完全顯性等，還包括遺傳圖譜和遺傳實驗分析圖解等。所以，本話題建立的概念體系能夠為后面學習摩爾根實驗和伴性遺傳提供知識基礎(chǔ)和認知支架。

其二，本話題包含重要的科學探究方法，有助于培養(yǎng)學生的科學思維。

孟德爾運用“假說-演繹法”，發(fā)現(xiàn)了生物遺傳的基本規(guī)律。孟德爾所采取的是一種完全不同于達爾文博物學模式的“實驗生物科學模式”，從科學假設(shè)出發(fā)，用科學實驗來檢驗假設(shè)，用數(shù)學方法來顯示、分析和預測實驗結(jié)果。

孟德爾在觀察和分析基礎(chǔ)上提出問題，再通過推理和想像提出解釋問題的假說，根據(jù)假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結(jié)論。如果實驗結(jié)果與預期結(jié)論相符，就證明假說是正確的，反之，則說明假說是錯誤的。這就是“假說-演繹法”。

此外，本話題還涉及到單因子實驗（一對相對性狀的雜交實驗）和多因子實驗（兩對相對性狀的雜交實驗）等科學實驗方法，特別是用自由組合定律的研究來滲透多因子實驗的思想，在高中生物課程中具有重要價值。

其三，本話題包含重要的科學史料，有助于對學生進行科學品質(zhì)的培養(yǎng)。

《遺傳與進化》模塊教科書是以人類對基因的本質(zhì)、功能及其現(xiàn)代應用的研究歷程為主線展開的。孟德爾的工作屬于開創(chuàng)性的，了解孟德爾所處的年代以及當時的研究背景，能夠更深刻地體會孟德爾遺傳定律的重要價值。

教科書基本按照人類認識發(fā)展的歷史進程來安排，從孟德爾到摩爾根再到沃森和克里克等。這樣既展示科學的過程與方法，又體現(xiàn)個體水平、細胞水平、分子水平的遺傳學知識的內(nèi)在邏輯聯(lián)系；既能引導學生不斷提出問題，分析和解決問題，嘗試像科學家那樣進行解釋和推理，又能從眾多科學家表現(xiàn)出的科學精神、科學態(tài)度等優(yōu)秀品質(zhì)中獲得感悟。

4位教師的內(nèi)涵分析均涉及上述3個方面的內(nèi)容，但清晰程度有所不同，其中1位教師的分析具體而全面。

（二）孟德爾遺傳定律話題的內(nèi)容及其聯(lián)系

一是關(guān)于本話題的內(nèi)容及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

本話題以孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子為主線。孟德爾遺傳定律包括基因的分離定律和自由組合定律，前者研究的對象是一對相對性狀的遺傳規(guī)律，是后者的基礎(chǔ)；后者是研究兩對及多對相對性狀的基因在不同對的同源染色體上的遺傳規(guī)律，是前者的延伸和發(fā)展。其內(nèi)容和結(jié)構(gòu)圖解如下：

圖1 本話題的內(nèi)容及其聯(lián)系（柳忠烈，2011）

二是關(guān)于本話題與前后話題的外部聯(lián)系。

前面學習過的細胞結(jié)構(gòu)和有絲分裂等內(nèi)容是本話題的細胞學基礎(chǔ)。同時，本話題有關(guān)遺傳因子在親子代之間傳遞規(guī)律，有助于學生按照人類認知發(fā)展過程，來進一步從細胞水平和分子水平學習遺傳規(guī)律，即教科書的第2章《基因和染色體的關(guān)系》和第3章《基因的本質(zhì)》。基因的分離規(guī)律是學習自由組合規(guī)律、摩爾根實驗和伴性遺傳的重要基礎(chǔ)，自由組合規(guī)律則是學習生物變異和遺傳育種的重要基礎(chǔ)。

本話題的內(nèi)容是學習后續(xù)話題的基礎(chǔ)，后續(xù)話題的內(nèi)容則是對本話題的拓展和深化。教科書對《遺傳與進化》模塊內(nèi)容的定位，是力求讓學生從基因水平來理解生物的遺傳和進化。隨著人們對遺傳和進化的認識深入到基因水平，遺傳從本質(zhì)上說是基因的代代相傳，可遺傳的變異從本質(zhì)上說是生物體基因組成的變化，進化過程中物種的形成從本質(zhì)上說是種群基因頻率在自然選擇作用下的定向改變。

4位教師的內(nèi)涵分析均涉及上述2個方面，其中2位教師對第二部分的分析略顯不夠全面和具體。

（三）孟德爾遺傳定律話題的任務和目標

課標在本話題的具體內(nèi)容標準包括“分析孟德爾遺傳實驗的科學方法”和“闡明基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律”，活動建議為“模擬植物或動物性狀分離的雜交實驗”。 結(jié)合教材內(nèi)容和學生實際，我們可以將上述課程目標轉(zhuǎn)化和細化為如下教學目標：

知識目標：簡述豌豆作為遺傳實驗材料的特點；簡述孟德爾一對和兩對相對性狀的豌豆雜交實驗過程；簡述孟德爾的科學假設(shè)及演繹推理，演繹結(jié)果的驗證過程及結(jié)論的獲得過程；闡明分離定律和自由組合定律的基本要點；運用分離定律和自由組合定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。

能力目標：模仿母本去雄、套袋隔離和人工輔助授粉等雜交操作過程；學會用概率學知識分析實驗結(jié)果及對未知結(jié)果進行預測；學會用假說-演繹法進行生物學問題的研究；能夠運用測交原理設(shè)計實驗驗證顯性個體的基因組成；學會用規(guī)范的遺傳圖解對遺傳現(xiàn)象進行合理的解釋；學會用孟德爾定律解決遺傳育種和醫(yī)學實踐中的一些問題；學會利用孟德爾定律設(shè)計遺傳學實驗方案。

情感態(tài)度價值觀目標：通過孟德爾等科學家的生平事跡，認同科學家嚴謹、創(chuàng)新、質(zhì)疑等科學品質(zhì)；感悟孟德爾成功的原因及杰出的貢獻；體驗實驗材料選擇、數(shù)據(jù)分析對生物學研究的重要意義。

在上述目標中，教學重點應放在以下幾個方面：孟德爾實驗現(xiàn)象的分析、假說的提出、假說的演繹、假說的驗證及結(jié)論的獲得；學會用孟德爾定律解決遺傳育種和醫(yī)學實踐中的一些問題，設(shè)計遺傳學實驗方案。

4位教師對知識目標的設(shè)計和重點目標的確認基本相同，但對能力目標和情感態(tài)度價值觀目標的設(shè)計則表現(xiàn)出明顯的差異。同時，有3位教師對教學目標的表述存在明顯缺陷，包括3個維度的區(qū)分、目標層次的把握和行為動詞的使用都有不足。

（四）孟德爾遺傳定律話題的前概念及學習困難

學生已具有的基礎(chǔ)：日常積累的有關(guān)生物性狀和性狀分離現(xiàn)象等生活經(jīng)驗，初中生物所學有關(guān)分離規(guī)律等初步的遺傳學知識，高中生物所學有關(guān)細胞結(jié)構(gòu)和細胞分裂等細胞學知識。

學生學習難點主要包括：孟德爾實驗現(xiàn)象的分析、假說的提出和演繹、假說的驗證及結(jié)論的推導；用概率學知識分析實驗結(jié)果及對未知結(jié)果進行預測；用假說-演繹法進行生物學問題的研究。

下面是關(guān)于學習中存在的常見問題及其教學建議：

一是概念繁雜導致難以準確把握，進而影響對遺傳定律的理解和應用。

概念多，且是第一次接觸，容易混淆。建議將這些概念的學習放在孟德爾實驗過程的學習中進行，同時注意進行比較，通過對比幫助學生理清概念之間的區(qū)別與聯(lián)系。

二是不善于用概率的思想指導實驗分析和問題解決。

孟德爾定律是統(tǒng)計學的定律，是概率的定律。因而概率思想必須滲透到教學中，幫助學生用概率的思想去理解和應用孟德爾定律。拋硬幣及其相關(guān)概率的計算是學習的必要基礎(chǔ)，同時應注意反復滲透和講練結(jié)合，要不斷地在實驗分析和問題解決的過程中強化概率思想。

三是遺傳學知識的綜合應用能力欠佳，常常影響對新情境問題的解決。

對于缺乏遺傳學背景知識的學生來講，遺傳學始終是比較抽象的內(nèi)容，遺傳學知識的應用始終是教學中的難點。分析和解釋某些遺傳學現(xiàn)象是孟德爾定律學習的拓展和延伸，認識和解決問題的基礎(chǔ)就在于孟德爾定律的教學。一方面，教師應注意帶領(lǐng)學生沿著科學家思維的軌跡來分析和思考問題；另一方面，學生缺少遺傳育種方面的感性經(jīng)驗，教學可以逐步由簡單到復雜滲透遺傳學實驗設(shè)計和遺傳育種方面的應用。

四是思維訓練的缺失，導致對“假設(shè)-演繹法”的理解和應用難以深入。

學生不善于運用“假設(shè)-演繹”的思想來演繹孟德爾實驗的研究過程和指導實驗的設(shè)計。為解釋植物雜交試驗現(xiàn)象，孟德爾提出了一系列天才般的假說。而這些假說又很好地解釋了3∶l和9∶3∶3∶1的實驗結(jié)果。測交后代的表現(xiàn)型及其比例真實地反映出子一代產(chǎn)生的配子種類及其比例，根據(jù)子一代的配子型必然地可以推導其遺傳組成，揭示這個奧秘對演繹推理的論證過程起到畫龍點睛的作用。孟德爾的這一系列假說現(xiàn)在已被科學實驗證明是完全正確的。

五是對孟德爾定律的理解深度不夠，面對某些遺傳特例時常常不知所措。

高考中越來越重視利用一些遺傳特例來考察對基因分離定律和自由組合定律的理解。這些遺傳特例往往會產(chǎn)生一些經(jīng)典孟德爾比例的變形比例，如3∶1變形為2∶1，9∶3∶3∶1變形為9∶6∶1等。教師可以利用復習課對此進行說明和例析。

4位教師對學生學習困難的相同認識集中在前兩項，后面三項則表現(xiàn)出明顯的個性化差異，不同教師的看法不盡相同。

（五）孟德爾遺傳定律話題的基本教學策略

上面針對學生的學習困難呈示了相應的教學策略，下面是一些關(guān)于本話題的整體教學策略：

一是采用問題導學，通過引導學生質(zhì)疑和推理來組織本話題的教學。

二是遵循“學習實踐創(chuàng)新”的基本思路，注意適當介紹孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律的過程，讓學生領(lǐng)悟到孟德爾的成功離不開堅實的知識基礎(chǔ)、持之以恒的實驗探索和勇于創(chuàng)新的科學精神。

三是要重視實驗的演繹推理，用科學方法教育來統(tǒng)領(lǐng)教學的全過程，滲透“發(fā)現(xiàn)問題提出假設(shè)驗證假設(shè) 總結(jié)規(guī)律”的科學思維方法。

四是采用“原型模型原型”的思路組織模擬實驗的教學，并將模擬實驗與孟德爾的豌豆雜交實驗結(jié)合起來以突破教學難點。

4位教師對上述整體教學策略有相同或相似的看法，但具體操作和實施細節(jié)上又明顯地呈現(xiàn)出各自的教學特色和偏好（限于篇幅，不一一列舉）。

四、小結(jié)

PCK內(nèi)涵分析不失為一種有效的教研活動方式，既為傳統(tǒng)的教學研究注入了新的元素，也為教師專業(yè)發(fā)展找到了新的增長點，更為打造高效課堂提供了重要的支撐力。

本研究認為，專家教師的話題PCK內(nèi)涵十分豐富，且具有個性化特點。一方面，這些教師對孟德爾遺傳定律話題教育價值的理解、對教材內(nèi)容及其前后聯(lián)系的把握、對教學任務的界定和教學目標的設(shè)計，具有諸多相似的看法，表現(xiàn)出較為明顯的趨同性。另一方面，這些教師對學生學習困難的把握、對教學策略的運用，又具有個性化的特點，表現(xiàn)出一定的差異性。總體而言，研究顯示，這些專家教師均具備良好的學科基礎(chǔ)、經(jīng)驗積累和教學智慧，能夠較好地將本話題的生物學知識與教學原理結(jié)合起來，在一定程度上實現(xiàn)了學科內(nèi)容的教學化和心理化。

同時，這些專家教師的話題PCK也存在一些不足，主要是對有關(guān)三維教學目標設(shè)計的把握不夠準確和到位，在將生物學知識轉(zhuǎn)化為學生容易理解的知識方面還有進一步提升的空間。

需要說明的是，本研究是一個新的嘗試，仍有待于進一步深化。建議繼續(xù)對中學生物教師的PCK進行系統(tǒng)和持續(xù)的觀察和研究，比如通過面對面訪談了解生物教師PCK的個體性差異，通過問卷調(diào)查對專家教師與新手教師的PCK特質(zhì)進行對比分析，通過文獻分析和課堂觀察對優(yōu)秀教師的PCK進行提煉和總結(jié)，或者通過教師校本行動研究對某些重要話題進行PCK內(nèi)涵分析。

參考文獻

經(jīng)典遺傳學關(guān)于基因的概念范文第3篇

關(guān)鍵詞：生物科學史科學素養(yǎng)措施

隨著我國新課程改革如火如荼的進行，在日常教學中如何提高學生科學素質(zhì)，加強學生的科學素養(yǎng)成為了教育界非常關(guān)注的問題，如何科學的利用科學史教育是其中很重要的一環(huán)。各個學科都有各自光輝的發(fā)展歷程，生物科學作為理科科學教育中的重要一環(huán)，也不例外，雖然生物科學歷史并不長，但在塑造具有良好科學素養(yǎng)的人才方面有著得天獨厚的條件和優(yōu)勢，那就是啟發(fā)和想象、改革和開創(chuàng)、綜合和總結(jié)的廣泛應用。

1.關(guān)于科學素養(yǎng)

有科學素養(yǎng)還包括一些特定門類的能力。具體來說包括六個方面：（1）有科學素養(yǎng)就意味著一個人對日常所見所歷的各種事物能夠提出、能夠發(fā)現(xiàn)、能夠回答因好奇心而引發(fā)出來的一些問題。（2）有科學素養(yǎng)就意味著一個人已有能力描述、解釋，甚至預言一些自然現(xiàn)象。（3）有科學素養(yǎng)就意味著一個人能讀懂通俗報刊刊載的科學文章，能參與就有關(guān)結(jié)論是否有充分根據(jù)的問題所作的社交談話。（4）有科學素養(yǎng)就意味著一個人能識別國家和地方?jīng)Q定所賴以為基礎(chǔ)的科學問題，并且能提出有科學技術(shù)根據(jù)的見解來。（5）有科學素養(yǎng)的公民應能根據(jù)信息源和產(chǎn)生此信息所用的方法來評估科學信息的可靠程度。（6）有科學素養(yǎng)還意味著有能力提出和評價有論據(jù)的論點，并且能恰如其分地運用從這些論點得出的結(jié)論。

如何加強和改善生物科學史的教育，如何讓同學領(lǐng)會到科學家的精神和科學的方法，如何把科學史教育與其它知識的學習緊密聯(lián)系起來，這是我們目前面臨的首要問題。

2.1生物科學史概念的界定：

生物科學史是指生物科學（即生命科學）發(fā)生和發(fā)展的具體過程，以及這個過程的實質(zhì)及其內(nèi)在的發(fā)展規(guī)律。但是在中學階段，我們對生物科學史的學習不是對整個生物科學的發(fā)展歷程進行研究，我們關(guān)注的僅僅是在這個過程中與我們的學習內(nèi)容密切相關(guān)的一些重要的、典型的、具有經(jīng)典意義的一些實驗探索和從中所能得到的結(jié)論，以及這些實驗和所得結(jié)論之間所存在的因果關(guān)系，同時啟發(fā)和體會科學探索的精神，側(cè)重與教學實踐相結(jié)合。

2.2科學史教育的內(nèi)涵：

美國著名的科學史家薩頓說過：“一部科學史，在很大程度上就是一部工具史，這些工具，無論有形或無形，由一系列人物創(chuàng)造出來，以解決他們遇到的某些問題。每種工具和方法都是人類智慧的結(jié)晶。”揣摩科學前輩探究的過程，實質(zhì)上是學習科學方法，領(lǐng)悟探究本質(zhì)的過程。對科學方法的學習，對探究本質(zhì)的理解，為教學中探究活動的開展提供了科學理論的指導和依據(jù)，反過來，探究活動為實踐科學方法提供切實的鍛煉機會，鞏固科學方法的學習，兩者互相促進，體現(xiàn)了理論與實踐相結(jié)合的模式，正是科學素養(yǎng)的體現(xiàn)，對提高學生科學素質(zhì)有重要意義。

2.3日常教學中加強科學史教育的具體策略

2.3.1利用生物學家的生平和事跡，對學生進行科學精神和價值觀的教育。

從人文角度分析，科學史中蘊涵著豐富的精神養(yǎng)料。在教材中寫進科學家的姓名和事跡，不僅是對科學家的一種尊重和褒揚，更是對青年學生的一種教育。這種教育主要是科學家人格力量、科學態(tài)度、工作精神和人生觀、價值觀對學生啟發(fā)與感召。例如科學家敢于懷疑的科學精神、求真的科學精神和創(chuàng)新的科學精神。學生首先要具有一種懷疑精神，它要求人們凡事都要問個為什么，追問它究竟有什么根據(jù)，而不是輕信盲從。摩爾根對基因在染色體上這一真理的證實很好的體現(xiàn)了這種精神。開始摩爾根對當時已經(jīng)被接受的孟德爾遺傳定律是持懷疑態(tài)度的，但是他通過自己的研究，以大量的實驗為證據(jù)，不僅驗證了孟德爾遺傳定律的正確性，更揭示出基因與染色體的關(guān)系，不僅如此，摩爾根進一步研究，還揭示出遺傳學第三定律基因的連鎖和交換定律，成為遺傳學史上里程碑式人物。

2.3.2再現(xiàn)知識的發(fā)生過程，變結(jié)論式教學為過程式教學。

中學生物學知識是前人科學研究的成果，通過科學史中對一些經(jīng)典實驗和邏輯分析的再現(xiàn)，可以讓學生體驗生物學知識的形成過程，從中學習科學家的思維方法和理解生物學概念、原理的來龍去脈。這樣的教學既傳授了知識，更培養(yǎng)了學生的科學思維，變被動的學習科學史知識為主動的探索科學史知識，而我們要努力創(chuàng)造條件，選擇一些比較簡單的科學發(fā)現(xiàn)過程，引導同學們嘗試著重走發(fā)現(xiàn)之路，讓同學們直面前輩科學家的探索和困惑、希望和挑戰(zhàn)、成功和失敗，建立科學史教育的新模式。

2.2.3體會科學成就的取得，引導學生進行科學探究。

提高生物科學素養(yǎng)的教學途徑多種多樣，但探究性學習是最好的教學策略、方式之一。探究式教學作為一種現(xiàn)代教學模式，它是模擬科學家面對疑難情境，搜集和加工所需要的資料，最后解決問題的過程。每一個知識點的產(chǎn)生過程，就是一個探究的過程。生命科學史就是前人探究生物學知識的科學過程史。從科學的本質(zhì)出發(fā)，倡導探究性學習正符合科學本身的特點，通過科學史研究，學生很容易體會出科學探究的重要性。

2.3.4利用科學史“故事性”，培養(yǎng)學生的學習興趣。

教材中出現(xiàn)的大量材料，有的可以作為新課的引入，有的可以激發(fā)學生的學習興趣，還有的可以提高學生學科知識的理解，教師在教學中要運用合適的方法引導學生仔細閱讀、啟發(fā)學生積極思考，自主發(fā)現(xiàn)問題，從而激發(fā)學生的求知欲和內(nèi)驅(qū)力。例如色盲癥的發(fā)現(xiàn)、孟德爾生平介紹、斯帕蘭扎尼實驗等故事性強的材料都很適合作的課程引入；基因與染色體關(guān)系探究過程等史實可以用以激發(fā)學生的學習興趣。

3.小結(jié)

科學素養(yǎng)也可簡約地概括為一個人的愛科學、學科學、做科學和用科學的水平。用科學應是最高的境界。教師利用科學史教育，提高高中生科學素養(yǎng)和科學素質(zhì)，使學生具有科學精神、樹立科學的態(tài)度、掌握科學的方法，學會發(fā)現(xiàn)問題、探究問題，今后才能有望在生物科學的領(lǐng)域中更好地發(fā)揮自己的才能，成為國家的棟梁之材。

參考文獻

[1]《我對“提高生物科學素養(yǎng)”的理解》.朱正威

經(jīng)典遺傳學關(guān)于基因的概念范文第4篇

第一種類型是關(guān)于生物在元素、化合物、細胞器、細胞、組織、器官、個體、種群、群落、生態(tài)系等不同水平的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、過程示意圖，主要形式有實物圖、模式圖、示意圖、系譜圖等。解答這類試題時要求能辨認出圖中所反應的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和過程，正確理解圖示反應的生理過程和變化規(guī)律，并能聯(lián)想和運用與圖示信息相關(guān)的生物學概念和原理來分析、思考，用科學的語言表述出正確答案。下面通過例題來進一步了解。

例1 下圖能夠表示下列那種生理過程(）

A.吞噬細胞吞噬抗原

B.效應T細胞分泌干擾素

C.腎小管細胞分泌K+

D.轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌細胞分泌胰島素

本題是一道兼具實物圖、模式圖、示意圖特點的細胞亞顯微結(jié)構(gòu)部分圖形，題干簡潔。題支側(cè)重于物質(zhì)跨膜運輸方式和原核生物及真核生物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)異同的考查。A、C干擾項容易排除，D嚴重干擾項可以通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)這個圖示信息排除，證明這不是轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌細胞分泌胰島素，B項是正確答案，干擾素是分泌蛋白。參考答案B。

例2某農(nóng)科所為研究不同植物的光合作用效率與環(huán)境因素的關(guān)系，在可人工控制的大棚內(nèi)種植了玉米和大豆。下圖表示在光照強度為7000LX、室溫為18℃的條件下，兩種植物葉片的光合作用強度與CO2的關(guān)系。請回答：

（1）曲線A、B都說明了光合作用強度與CO2的關(guān)系是___________________。

（2） 大豆中固定CO2的物質(zhì)是是___________________，其相應的場所在葉肉細胞的是___________________。

（3） 當CO2濃度達到a點以后，若要提高光合作用效率，可采取的措施有是___________________（至少回答兩點）。

（4） 為了研究C元素在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移途徑，可采取的實驗手段是是___________________。

（5）把兩種植物葉片的橫切片放在顯微鏡下觀察，圖乙所示的葉片應當是是___________________（填植物名稱）的葉片。

本題是一道植物代謝綜合考查試題。以實物圖為基礎(chǔ)，并且有坐標曲線圖形。需要學生在實踐與理論、原理與方法、定性與定量之間能夠找到一個平衡點通過科學描述才能完成，只有認真觀察實物圖，依據(jù)維管束外形分清甲是C3植物大豆，乙是C4植物玉米，領(lǐng)會坐標中曲線A、B的生物學含義。那就是曲線A、B在一定范圍內(nèi)，隨著CO2的濃度增加，光合作用強度也增大，達到a點時飽和即光合作用強度最大。C3植物和C4植物固定CO2的物質(zhì)分別是C3和C3、C5。均屬于光合作用暗反應，反應場所是葉綠體基質(zhì)。能夠?qū)δ撤N元素跟蹤研究的是放射性同位素標記法。這樣問題就解決了。

參考答案：

（1） 在一定范圍內(nèi)，隨著CO2的濃度增加，光合作用強度也增大，但達到一定程度時，光合作用強度便不再隨CO2濃度的增加而繼續(xù)增大

（2） C5化合物 葉綠體基質(zhì)

（3） 增加光照強度；適當提高溫度

（4） 同位素標記法

（5） 玉米

第二種類型是表示生物學實驗的過程、從實驗中獲得的數(shù)據(jù)和結(jié)果，或者是某生物現(xiàn)象、過程和規(guī)律的圖形和圖表，其表現(xiàn)形式有數(shù)據(jù)表格、坐標曲線、柱形直方圖、流程圖等。解這類題時首先要能夠讀懂圖形、圖表中提供的信息，再應用相關(guān)的生物知識或原理做進一步的分析、判斷和推理。還是通過例題來了解。

例1 馬鈴薯的薯塊是變態(tài)的莖。為了探究“馬鈴薯塊莖的呼吸作用”， 將馬鈴薯塊莖在空氣中儲藏一周，然后在純氮中儲藏一周，最后又置于空氣中儲藏。在實驗過程中測定了CO2的釋放量，下圖顯示了實驗結(jié)果。在第三周中多產(chǎn)生和釋放的CO2可能來源于（）

A.丙酮酸

B.乳酸

C. 纖維素

D. 乙醇

這是一道關(guān)于呼吸作用類型的探究性能力測試題。生物的新陳代謝是由物質(zhì)代謝和能量代謝組成的，植物的呼吸作用分為有氧呼吸和無氧呼吸，無氧呼吸分為酒精和乳酸兩條途徑，絕大多數(shù)植物無氧呼吸產(chǎn)生酒精，而馬鈴薯正好是在純氮中進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的一種植物。曲線信息是隨著時間的延長，馬鈴薯呼吸類型更替，釋放的CO2產(chǎn)生波動。參考答案是B。

例2 水稻是我國重要的農(nóng)作物之一，其中巨胚稻因胚的增大而胚重增加，具有獨特的經(jīng)濟價值。巨胚與正常胚是一對相對性狀，由一對等位基因A、a控制，為研究巨胚的遺傳特性，科學家用經(jīng)典遺傳學的研究方法獲得了以下數(shù)據(jù)：

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析

（1） 上述一對相對性狀中，巨胚為是___________________性狀。

（2） 現(xiàn)有兩種觀點：第一種觀點認為母本為胚發(fā)育提供營養(yǎng)而決定胚的性狀；第二種觀點認為胚的基因型決定胚的性狀。你同意哪種觀點？請結(jié)合上述實驗，用遺傳圖解說明。

觀點：是___________________

遺傳圖解：

（3） 如果水稻的綠米與白米、胚重與胚輕分別為兩對相對性狀，控制這兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上。現(xiàn)有純合白米、胚重的巨胚稻與綠米、胚輕的正常胚稻。想要獲得綠米、胚重的新品種，最好用是___________________育種方法。

（4）水稻在光合作用光反應階段除了能產(chǎn)生O2外，還能合成是___________________用于暗反應。與玉米相比，若用14CO是___________2供給水稻和玉米生長，光合作用開始后，在玉米體內(nèi)最先檢測到14C出現(xiàn)在（C3、C4）物質(zhì)中；在水稻體內(nèi)最先檢測到14C出現(xiàn)在___________（C3、C4）物質(zhì)中。

這是一道以生物遺傳和代謝為背景的綜合練習題，解答試題的主要信息就在這個數(shù)據(jù)表里。甲、乙、丙、丁四個雜交組合親本都是純種，這是非數(shù)字信息，F(xiàn)1觀測粒數(shù)、F1平均胚重(mg)、F1平均粒重(mg)全部是數(shù)字信息。有粒重胚輕和粒輕胚重的相互關(guān)系。通過甲和丙與丁的對比就會知道正常胚和巨胚的顯隱關(guān)系，同時要能夠提取出來丙和丁正好符合遺傳學中互為正交和反交的這個生物學概念。遺傳圖譜的識別和書寫是近幾年高考試題的一個亮點。要加強研究和學習，積極有效的引入課堂，使每一位學生都學會識別遺傳圖譜，學會科學規(guī)范書寫遺傳圖譜。試題中的“還能合成___________用于暗反應。”其實側(cè)重于考查學生思維的嚴密性，只有同時書寫ATP NADPH才能得分，這也充分體現(xiàn)了課改新理念。在書寫遺傳圖譜時，關(guān)于親本（父本、母本）、基因型、表現(xiàn)型、正交、反交、雜交符號、F1的基因型和表現(xiàn)型等對考生的基礎(chǔ)知識和思維的條理性提出了更高的要求。

參考答案：

（1） 隱性

（2） 同意第二種 （胚的基因型決定胚的性狀）

遺傳圖解：

正交反交

P AA×aaP aa×AA

正常胚 巨胚巨胚 正常胚

F1 Aa正常胚 F1

Aa正常胚

（3） 雜交

經(jīng)典遺傳學關(guān)于基因的概念范文第5篇

［關(guān)鍵詞］西方科學；科學創(chuàng)新；文化因素

科學的生命力在于創(chuàng)新。科學創(chuàng)新推動了科學的進步和發(fā)展。縱觀科學發(fā)展史，每一次重大的科學創(chuàng)新都導致了科學理論體系和結(jié)構(gòu)的重新建構(gòu)，使科學前所未有地迅速發(fā)展。而科學又轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N改變世界面貌的強大的物質(zhì)力量，推動了經(jīng)濟乃至整個社會的變革和進步。

什么是科學創(chuàng)新？科學創(chuàng)新是人們在科學活動中的一種精神勞動。它體現(xiàn)在科學研究人員的創(chuàng)新思想、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力等方面，也包括科學活動中的整個環(huán)境，即創(chuàng)新的氛圍。科學創(chuàng)新的成果是知識、概念、原理、假說和理論等。這些都與文化有著密切的關(guān)系。

從文化的深層次層面，也即文化的狹義方面理解，文化是一種精神活動，它由人們的思維方式，信仰信念，價值取向等思想觀念因素組成。這些因素是文化的核心，是文化“進化”的“基因” ［1］。

眾所周知，文化有強烈的民族性，不同的民族有不同的文化。“科學是一種文化過程” ［2］，“作為一種文化現(xiàn)象，科學同其他文化一樣，也表現(xiàn)出強烈的民族性”［3］。不同民族或國家有著不同的文化，有著不同的科學。“西方科學幾乎是唯一存留到今天的科學形態(tài)，取得了深刻影響人類社會生活的卓越成就，并展現(xiàn)了發(fā)展的遠景”［3］。為什么只有西方科學能夠如此呢? 這無疑是由于西方科學攜帶了西方文化的全套基因，并在這種文化基因的“遺傳”下生存競爭，在創(chuàng)新中持續(xù)發(fā)展。

西方科學的發(fā)展實際上是科學創(chuàng)新的過程。表現(xiàn)在科學家身上是他們具有強烈的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，表現(xiàn)在西方國家則是他們有著良好的創(chuàng)新氛圍，而這些都與文化息息相關(guān)。一年一度的諾貝爾科學獎就是一個最好的證明，至今獲獎的科學家已經(jīng)有幾百位了，他們當中大多數(shù)是西方科學家。華裔科學家只有楊振寧等六人獲得［4］，而他們都不是在中國本土成長的或成就科學事業(yè)的，中國本土至今未曾有一人獲得。這說明，每個做出重大科學創(chuàng)新的科學家都受到西方文化的熏陶，思想觀念上打上了西方文化的烙印。

西方科學是在西方文化的滋潤下發(fā)展起來的，并造就了西方國家的國富民強。本文試圖以西方傳統(tǒng)文化為切入點，探討科學創(chuàng)新中的西方文化因素，分析這些文化因素在科學創(chuàng)新中所起的作用，以及我國傳統(tǒng)文化對科學創(chuàng)新的影響。

一、熱衷于探索自然界的奧秘是科學創(chuàng)新的初衷和源泉

西方科學和西方文化都起源于古希臘的自然哲學，這種哲學同時也是科學。古希臘自然哲學是西方科學的萌芽，古希臘的哲學家?guī)缀跞亲匀徽軐W家。

古希臘哲學家熱衷于探索自然界的奧秘。他們探索自然界主要集中在三個方面。第一，探索自然界的本原是什么。第二，探索常見的自然現(xiàn)象。第三，熱衷于幾何學研究。如亞里士多德研究小雞發(fā)育，準備了21只雞蛋，每天打破一個雞蛋，詳細記錄小雞坯胎的發(fā)育過程。又比如阿里斯塔克對太陽、月亮和地球三個星球進行深入的研究，得出《太陽和月亮的大小與距離》。再比如歐幾里得由5個公設(shè)、5個公理、23個定義，推導出467個命題，得出歐氏幾何定理。

古希臘哲學家思考自然問題到了癡迷的境界。關(guān)于這一點，泰勒思掉進土坑的傳說很能說明問題。泰勒思成天思考天體問題，連走路也在思考。一天掉進土坑里，被一名色雷斯婦女看見。這位婦人笑他說：你眼前的路都看不清，還去研究天上的事情［5］63。

古希臘人熱衷于探索自然界的奧秘使西方科學得以誕生，成為科學創(chuàng)新的初衷和源泉。與之相反的是，中國古代哲學屬于道德哲學，儒家文化占主導地位，古代哲人對研究自然界興趣不大，因為他們認為“天道淵微，非人力所能窺測”［6］， 而更多關(guān)注和研究人與人之間的關(guān)系，因此無科學創(chuàng)新的初衷和源泉。

二、為了求知和擺脫愚昧是科學創(chuàng)新的本意和目的所在

古希臘人思考自然，研究自然，他們把這看做是人類最有意義，最有價值的學術(shù)活動。這是由他們的價值取向決定的。正如亞里士多德所說：“他們探索哲理只是為擺脫愚蠢，顯然，他們是為了求知而從事學術(shù)，并無任何實用目的”。在他看來，“求知是人類的本性”

［7］。古希臘人的這種僅僅為了“求知”，為了“擺脫愚蠢”而從事自由學術(shù)研究，并不賦予其任何實用目的的價值取向為整個西方文化所繼承。

在探索自然的目的這一點上，古代東方各民族與古希臘人是有顯著區(qū)別的。比如古代埃及有比較發(fā)達的幾何學，但埃及人之所以重視這門學科，是因為丈量土地的需要。又比如古代中國人的天文學發(fā)達，但中國的天文學主要是為王朝政治服務的，同占星術(shù)密不可分。

在科學史上，法拉第花了11年時間研究磁生電的方法，并最終得到磁感應原理。他絕沒有想到他的這一原理會成為未來改變整個世界面貌的電氣技術(shù)的基礎(chǔ)；麥克斯韋也絕不是為了今天的無線電通訊技術(shù)才把法拉第的電磁學理論抽象化、數(shù)學化，并預言電磁波存在的；普朗克也絕不是為了今天的量子計算機、激光技術(shù)和超導技術(shù)才提出量子假說的；孟德爾、韋斯曼、摩爾根更不是為了今天的轉(zhuǎn)基因技術(shù)才去研究生物的遺傳現(xiàn)象的。事實上，西方科學的幾乎所有重大成果的獲得都與實用目的無關(guān)。當然，其中許多成果后來都變成了技術(shù)，有了實用價值，但那只是科學的“副產(chǎn)品”。

對此，科學史家丹皮爾有過一段發(fā)人深省的話：“不幸，科學主要是為了發(fā)展經(jīng)濟的觀念，傳播到許多別的國家，科學研究的自由又遭到了危險。科學主要是追求純粹知識的自由研究活動。如果實際利益隨之而來，那是副產(chǎn)品，縱然它們是由于政府資助而獲得的發(fā)現(xiàn)。如果自由的、純粹的科學遭到忽略，應用科學遲早也會枯萎而死的。”［8］

三、注重探尋自然現(xiàn)象背后的原因使科學創(chuàng)新的源泉永不枯竭

西方科學的本質(zhì)在于它是對自然現(xiàn)象背后原因的猜測或揭示［9］，而這正是古希臘理智的一個鮮明特征，并作為西方文化的一個主要傳統(tǒng)沿傳至今。

看一看古希臘自然哲學家的思想，我們可以深刻地體會到這一文化因素的內(nèi)涵。赫拉克利特認為，“自然界喜歡躲藏起來”［10］26。留基伯首先提出“沒有什么事情無緣無故而發(fā)生，一切事情的發(fā)生都有原因和必然性”［10］133。德謨克利特寧肯找到一個因果的說明，也不愿獲得一個波斯王位。亞里士多德更把認識自然現(xiàn)象背后的原因看做是哲學探索的基本任務。他明確指出：“認識是我們研究的目標；人們在掌握一樣東西的為什么(即根本原因)之前，是不會認為自己認識了它的”［10］58。“智慧就是有關(guān)某些原理與原因的知識”［7］。所以，“我們必須求取原因的知識，因為我們只能在認明一事物的基本原因后，才能說知道了這事物。”［7］古希臘人的這種注重探尋自然現(xiàn)象背后的原因以統(tǒng)一地解釋某類現(xiàn)象的傳統(tǒng)，經(jīng)過文藝復興后又進一步得到了發(fā)揚光大，并不斷推動科學的進步。

大自然的無限，從宏觀世界的廣垠宇宙，到微觀世界的原子、質(zhì)子；從生物界的人、動物到遺傳基因、染色體，這些自然現(xiàn)象背后的原因成為科學創(chuàng)新素材的寶庫，是科學創(chuàng)新源源不斷的河流。正是西方人這種熱衷于探索自然現(xiàn)象背后原因，才使得新的科學理論層出不窮，科學創(chuàng)新的源泉永不枯竭。

值得比較的是，中國沒有這種文化因素，所以中國傳統(tǒng)科學不具備探索自然現(xiàn)象背后原因的本質(zhì)。中國傳統(tǒng)科學偏重于對自然現(xiàn)象的忠實描述和經(jīng)驗總結(jié)。縱觀中國科學史，人們不難發(fā)現(xiàn)，中國傳統(tǒng)科學的經(jīng)典著作，諸如《墨經(jīng)》、《徐霞客游記》、《齊民要術(shù)》、《農(nóng)政全書》、《傷寒雜病論》、《夢溪筆談》等，幾乎無一不是對自然現(xiàn)象的描述或經(jīng)驗總結(jié)，而對這些自然現(xiàn)象為什么會產(chǎn)生，這些經(jīng)驗是如何獲得的，則從不加以深入探討［11］。

四、具有強烈的懷疑和批判精神使得科學創(chuàng)新永無止境

科學的發(fā)展需要創(chuàng)新，而創(chuàng)新需要懷疑和批判。沒有懷疑和批判，就意味著科學生命的終結(jié)。西方科學之所以能持續(xù)向前發(fā)展，不斷出現(xiàn)舊理論的淘汰和新理論的誕生，一個根本原因就是西方文化中滲透著強烈的懷疑和批判精神。

西方文化中的懷疑和批判精神起源于公元前3世紀皮浪的懷疑主義。懷疑主義作為一種哲學流派在古希臘羅馬時期持續(xù)了500多年時間，對古希臘羅馬時期人們的思想產(chǎn)生了不可忽視的影響。皮浪認為，“沒有一件事情可以固定下來當作教訓，因此我們對任何一個命題都可以說出相反的命題來。”皮浪及其之后的懷疑主義思想不僅代表了希臘羅馬時期的一種哲學思潮，同時也反映了這一時期學術(shù)界的實際情況。

當時的學術(shù)界確實幾乎不存在任何權(quán)威，每一位哲學家除了相信自己外，不相信其他任何人，包括自己的老師。亞里士多德的“吾愛吾師，吾更愛真理”的名言不僅是他自己離開老師，獨立門戶的充分理由，也是后來所有學生在學術(shù)上與老師分道揚鑣的理由。

從科學史也可以看出，懷疑和批判精神是推動科學進步的決定因素。試想，如果哥白尼對“地心說”深信不疑，他會創(chuàng)立“日心說”嗎？如果達爾文對物種不變論深信不疑，他會創(chuàng)立生物進化論嗎？如果愛因斯坦對絕對時空觀深信不疑，他會創(chuàng)立相對論嗎？所以說，科學上的懷疑、批判精神與創(chuàng)造精神是一對孿生兄弟；沒有懷疑和批判就沒有創(chuàng)造；沒有創(chuàng)造，也不需要懷疑和批判。

勇敢地懷疑和批判，大膽地標新立異、自創(chuàng)理論，循著這條創(chuàng)新的路走下去，才有可能攀登上科學的一座又一座高峰。西方文化中的這種懷疑和批判精神在中國傳統(tǒng)文化中是非常缺乏的。中國傳統(tǒng)文化是儒家文化，崇尚的是中庸之道，打擊的是標新立異。諸如“人怕出名豬怕壯”，“槍打出頭鳥”等俗語人人皆知。這與西方文化的懷疑和批判精神形成鮮明對比。西方人認為科學是“可錯的”，中國認為真理神圣不可侵犯；西方人尊重自己的老師，但“吾愛吾師，吾更愛真理”，中國學生極力維護自己老師的學說，不敢越雷池一步。

五、重視個人自由和人與人之間的平等是形成科學創(chuàng)新良好氛圍的前提

西方的民主傳統(tǒng)是自古就有的［5］235。經(jīng)過聲勢浩大的文藝復興運動的洗禮后，西方文化中又增添了所謂的自由、人權(quán)、民主、平等的思想，在這種思想基礎(chǔ)上建構(gòu)起的社會政治體制從制度上保證了學術(shù)的自由和繁榮，從而大大地推動了科學的進步。

誰也不能否認，近代以來自由、人權(quán)、民主、平等思想已經(jīng)逐漸成為西方人的一種根深蒂固的觀念，成了西方文化的一塊不可動搖的基石。無論是英國資產(chǎn)階級革命、法國啟蒙運動、法國大革命，還是美國獨立革命、南北戰(zhàn)爭都直接與這些思想密切相關(guān)。不言而喻，西方文化中的這種尊重人的自由權(quán)利，強調(diào)人與人之間的相互平等的思想極大地促進了學術(shù)研究的自由化、多樣化和不同學術(shù)觀點之間的平等爭鳴。這種自由化、多元化和平等爭鳴的風氣對科學的“進化”(發(fā)展)而言，無疑起了一種“優(yōu)勝劣汰，適者生存”的作用。

實際上，不同學術(shù)觀點之間的爭鳴非常類似于生物的生存競爭。按照達爾文的進化論和孟德爾、摩爾根遺傳學［12］［13］可知，生物在進化過程中必須進行生存斗爭（競爭）。包括同一種群內(nèi)部的斗爭，不同種群之間的斗爭以及生物與自然界無機環(huán)境之間的斗爭。生物種群通過生存競爭，自然選擇，適者生存。在生物進化過程中，多樣性（即生物個體之間存在差異）是必備條件。如果生物的多樣性遭到破壞，生物進化就會停滯不前，最終會被淘汰。同樣道理，如果某一學科只允許或規(guī)定一種理論存在，那么這種理論也肯定不會得到發(fā)展，其結(jié)果當然就是該學科的停滯不前。可見，個人自由和人與人之間的平等是形成科學創(chuàng)新良好氛圍的前提。

總之，科學創(chuàng)新與文化是密切相關(guān)的。科學家的創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力，即他們的創(chuàng)新素質(zhì)，總會打上文化的烙印。人的創(chuàng)新素質(zhì)不是一句口號、一個大力提倡就能培養(yǎng)起來的，非要經(jīng)過文化的洗禮和熏陶。西方文化對西方科學的影響是積極的、深遠的，對西方科學的發(fā)展起了非常關(guān)鍵的作用。

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［11］ 錢兆華，馬紅霞.中西方科學的差異及其啟示［J］.科學·經(jīng)濟·社會，2003，(2):62－66.