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如何处理教材中的科学错误(教学与管理(中学版)2009年第1期)  

2015-04-14 23:09:17|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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“青蛙、蟾蜍的成体既能生活在水中,又能生活在陆地上;幼体蝌蚪生活在水中。因此,青蛙和蟾蜍属于两栖动物。”
这段文字被写入北师大版八年级生物上册的75页。这里出现了科学性的错误。尽管大鲵等少数两栖动物的幼体(蝌蚪)和成体都是水栖的,但人们对于两栖动物的最初印象来源于青蛙、蟾蜍等动物幼体(蝌蚪)栖息(生活)于水中而成体栖息(生活)于陆地上,而并不是这些动物的成体既可以栖息(生活)于水中,又可以栖息(生活)于陆地上。实际上,正如前面括号中所释,水栖的真正含义是指生活于水中,而地球上的几千种两栖动物中,蟾蜍等绝大多数两栖动物的成体是不能像鱼、鳖那样栖息于水中的。大鲵虽然也用肺呼吸,但它进化出了适于长时间潜水的结构,这个特性只不过相当于骆驼因为身体结构进化出了具有储水的能力而变得适于沙漠生活。如果两栖动物一词的最初发明出于与本教材相同的理由,从轻微处说是不贴切的,从重处讲是不科学,应该更改给以科学的定义。即两栖动物应该定义为幼体的一个时期(早期阶段)在水中发育,栖息、生活于水中,而成体因为长出了四肢(绝大多数两栖动物拥有四肢),更为重要的是因为拥有肺,能够栖息生活(这里指的是绝大多数)于陆地上,或即便离开水体也能较长时间地存活(比如大鲵)。当然这是像教材那样根据初中学生要达到的学习要求从表面直观的印象上进行定义的,真正确切的定义还必须明确提及变态发育,以及两栖动物在循环系统(两栖动物的心脏是三腔,二心房一心室;而鱼的心脏是二腔,一心房一心室;鸟和哺乳类的四腔,二心房二心室)、呼吸系统(两栖动物的肺极其简单,必须依赖保持湿润的皮肤辅助呼吸)等方面的特点。
龟、鳖等水生爬行动物不同于两栖动物的其中一个原因(当然这不是本质原因)就是它的幼体和成体都是水栖的(栖息、生活于水中),虽然也存在个体发育的陆上阶段——卵的孵化,即胚胎发育,但胚胎发育并不存在真正意义上的陆地“生活”,何况两栖动物是个体胚后发育的早期阶段生活在水中,既不是胚胎阶段,也不是成体阶段。
两栖动物的定义是生物分类学上的问题,而不单纯是语义学问题。这就是为什么河马进行两栖生活(河马入夜上岸食草,黎明返回水中并整个白天在水中栖息)却不能归类于两栖动物而归类于哺乳动物的原因。河马两栖的“两栖”的含义仅仅相当于两栖登陆舰的“两栖”的含义,属于单纯语义学范畴。
在北师大版另一处,初中生物2004版(2004年6月第2版)中,将“一树结果,酸甜各异”作为生物变异现象的例子来列举也是违背科学事实的。这应是教材的编写者和审查者的不严谨所致。实际上,我们看到的花的花被(花瓣和萼片)是叶的变态体。雄蕊也是叶的变态体,而雌蕊,则是茎的变态体,它来自于茎的生长锥部分。而果实中,果皮(常常成为我们食用的部分,比如南瓜的和苹果的)是这个茎的变态体的子房壁部分发育来的,它属于亲代的结构,类似于哺乳类动物的子宫(而不是有受精卵发育来的子代),只不过对于植物来说,这些子宫都是临时性的,只使用一次,然后随着种子(种子中的胚才属于受精卵发育而来的子代)一起脱落。植物的生长锥变成花的子房的时候,其中的一个或者一些细胞变成卵母细胞,它们最终形成卵细胞,这些细胞得到来自父方(雄蕊、雄花或雄株)的精子后形成的受精卵发育成的胚才是一株新的植物——他们的子代。所以以“一树结果,酸甜各异”作为生物变异现象的例子来列举,不仅仅是不贴切的,而且是违背科学的。一株树上的果实酸甜不同,它仅仅是因为背阴或向阳,发育先或迟,患虫病或者未患虫病,这些“自然”的因素引起内含物种类及含量的不同造成的(它们影响到口味比如酸或甜);这些“自然”因素还影响到果实的大小、色泽等。而这些果实它们果皮细胞内的遗传物质完全是一样的,口味的异同并不是遗传物质的差异引起的,果实的食用部分并不属于后代,它们只是亲代植株身体的一部分,跟遗传与变异都扯不上任何关系。
如果留心,不难发现教材中的错误之处。比如北师大版(2003年6月第二版)初中七年级生物上讲到细胞核的功能时,变形虫细胞分裂结束形成的两个变形虫竟然跟它们的母体一样大。实际上分裂后的子代细胞应该只有亲代的大约一半大。同一教材中,稀植的玉米竟然比密植还要高很多。实际情况是:密植植物由于“本能”使它们为争夺阳光都尽可能加速生长以便超越相临的植株,从而使密植的植物通常都长得修长而瘦弱。
那么遇到教材中出现的科学性错误,如何处理呢?
首先,要让学生明白,人为的事总是可能出现缺陷的,教材编写者也不例外。但我们每个人自己做事都应该做到一丝不苟,治学严谨。如果教材中的行文出现不严谨缜密的叙述,或图表存在错误或不科学,应有质疑权威的品质和勇气。
其次,遇到像后面列举的两个错误比较明显的例子,可以直接以向学生指出,或者用导引的方式由学生发现和说出来,以强化他们头脑中的科学应该严谨的观念。用导引的方式由学生发现和说出出现的错误可体现学生的教学主体性地位,这符合新课程素质教育的理念。
再次,对于像两栖动物的概念的问题,学生是难以发现其错误的。这样的错误因为要说清并不繁复和困难,教师可以在教学中以简明扼要的话澄清事实。
最后,对于像以“一树结果,酸甜各异”作为变异现象的例子来列举的问题,因为说清楚要用到植物形态学、解剖学,植物进化、生殖和发育诸方面的知识,至少要用到解剖学和生殖发育方面的知识,要解释澄清起来太繁复而且困难,有限的教学时间也是不允许的,可以直接对学生说明教材中说法的错误性,但同时要向学生说明因学生知识所限,难以向他们阐明该说法错误的原因,而不去花费时间穷究,以免影响到正常的教学进度。
(作者:程祖伦)
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