遗传学概念范例

遗传学概念

遗传学概念范文1

遗传是指生物的繁殖过程中,亲代和子代各个方面的相似现象。俗话说:“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞”、“人生人、兽生兽,种瓜得瓜、种豆得豆”,就是遗传现象。遗传是一种生物现象。人类通过遗传,把世世代代所形成和固定下来的某些生物特征,由父一代传给子一代,代代相传,不断延续。现代遗传学表明,人体内存在着两类细胞:一类是生殖细胞(包括女性的卵细胞和男性的精细胞);另一类是人体细胞。在每一个生殖细胞的细胞核内存在有线状体,即染色体。人体细胞共含有23对染色体,一对染色体的两条染色单体,其大小形状和结构相同,叫同源染色体,其中一条来自母方,一条来自父方。在23对染色体中,其中22对为常染色体,另一对为决定性别的染色体。在23对染色体中,每条染色体上都分布着一个个有遗传功能的阶段,叫基因(Gene),是具有特定遗传功能的最小单位,是储存特定遗传信息的功能单位,它含有参加指导一个人发展的遗传密码,载负着一代代传递下去的遗传信息。遗传基因直接决定着遗传素质,影响着一个人的生长发育,它控制着儿童生长发育的程序,如儿童到一定的时候,会走路、能学说话,到一定的时候性成熟等。

二、遗传素质

遗传素质是指人从上代继承下来的解剖生理特点,如机体的结构、形态、感官和神经系统等方面的特点。比如结构,人都有两只脚,一双手,脸上有两只眼睛,一张嘴。眼睛在上,嘴在下,凡不符合这些特征的,就不是一个正常的人。又比如形态,人的形态就是人的外表模样,猪八戒和孙悟空更像是猪和猴子,而不像人。其他特征有个子高矮,手脚的大小,头发和眼睛的颜色等等。遗传素质是由遗传基因决定的。染色体主要有脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质这两类化学物质组成,而遗传基因就是脱氧核糖核酸(DNA)的一个阶段,有许多核苷酸组成,它带有指导核糖核酸(RNA)活动的密码。人体活动离不开蛋白质,而每个基因上都带形成一定类型的蛋白质的指令,在传递来自细胞核中的DNA指令到组成细胞的其余部分的细胞质的过程中,RNA充当信使,使指令在细胞质中被执行,这些指令指导细胞质中的氨基酸合成蛋白质。不同类型的基因决定了组织结构的发展和控制细胞的新陈代谢。由于遗传基因不同,人与人的生长发育就不相同,自然,人们的遗传素质也就不同,哪怕是同卵双生子。这种差异是天生的,正是由于遗传素质的不同,因而,在同等正常生活条件下,有的人神经系统反应灵敏,有的人则显得有些迟钝,有的人生的大手大脚大个,有的人则小巧玲珑,有的人生长发育的早一些,有的则晚一些,有的人生长发育的快一些,有的人则慢一些。如果存在遗传基因的缺陷,那么,儿童的遗传素质就受到影响,在儿童身上也就可能产生发展的偏离。

三、先天素质

先天素质是指个体出生时机体结构所具有的一切特质,主要包括个体由遗传获得的特质和由受孕时父母双方遗传基因的组合方式与生命孕育过程中母体独特环境相互作用而生成的、个体先天性的非遗传性特质以及由基因控制的成熟机制等,这些素质是原生性的,都属生物因素。其中遗传素质是先天因素的最基本的因素,它是每个个体与他的类、种、族、亲属保持连续性的生物因素,而先天素质中的非遗传性的特质(也有人称之为“天生素质”,与先天素质中的“遗传素质”相区别)则是造成每一个个体在机体上都有自己的独特的原因。可见,先天素质包括遗传素质,遗传素质是先天素质的重要组成部分,两者是不同的概念。遗传素质是由遗传基因决定的,而先天素质除了受遗传基因的影响外,还受胎儿发育内环境的直接影响。任何一个个体在精子和卵子形成合子的那一瞬间,他的特有的遗传基因就被决定了,他的遗传素质自然也被决定,有些遗传的缺陷这时已经形成。但是,这并不是人出生时的素质,人出生时的素质即先天素质还要受从生命开始形成(甚至在这之前就已受到影响)到出生这在母体内生长发育的约270天左右的环境的影响,下面对决定胎儿发育内环境的主要因素作简要说明:

1.物理因素

辐射会引起基因突变、染色体被破坏。怀孕早期的母亲,尤其是在怀孕六周之内,X射线对胎儿影响最为严重,因为这时正是主要器官发育的关键时期。如果孕妇受了X光照射,就会使孩子小头畸形,智力缺陷,腭裂、失明、生殖畸形等。另外,常在电脑环境中工作的女性,应注意电脑的辐射。

2.化学因素

药物、有毒化学物质和环境污染会干扰正常胚胎发育引起畸胎。孕妇在妊娠早期用药不当,最容易引起胎儿先天性畸形,如抗菌类中链霉素和四环素,在妊娠期服用四环素会引起未成熟的婴儿骨骼迟滞,如在妊娠后期服用会使婴儿的牙齿变黄。因此,在怀孕期间,应尽量避免用药。

3.生物因素

生物因素主要包括病毒、寄生虫等,尤其是TORCH感染,常见的为病毒感染。这些病毒及寄生虫感染对胚胎具有致畸作用。尤其是头三个月内,母亲出现上述病毒及寄生虫感染对胎儿发育影响最大。比如,病毒感染中的风疹病毒,对胎儿的危害就非常大,如果怀孕未满四个月的孕妇感染这种病毒,很可能导致先天缺陷(其可能性为三比一),造成中枢神经系统损坏,心脏缺陷和发育迟缓等;又如,孕妇患流感很可能导致婴儿唇裂。因此,为了减少出生畸形胎儿,孕妇在怀孕早期,应避免患发热性疾病,应尽量减少与猫、狗的接触等。

4.营养及饮食因素

胎儿的营养供应是通过脐带和胎盘的半透明薄膜从母亲的血液中吸取的,因而,孕期母亲的营养对胎儿至关重要。许多研究表明,母亲营养良好,妊娠和分娩就会比较顺利,出生的孩子也较为健康,而母亲营养不足,就很可能生出不足月或体重较轻的孩子,或者死胎,或者产后不久死去。据国外一些研究表明,母亲妊娠初期营养不良,胎儿受害很大,如果六个月以前的胎儿营养不良,很可能造成智力落后。吸烟或被动吸烟都会影响胎儿发育,喝酒,饮酒过量,可以通过毒害睾丸等生殖器官,降低雄性激素水平,对精子的质量和数量都有很大的影响,孕妇饮酒胎儿致畸率极高,因此,孕期尤其早孕期应绝对忌酒。

5.情绪因素

母亲的情绪和心理状态也直接影响着胎儿的发育。一个心情舒畅的母亲的胎儿和一个心情紧张、忧郁的母亲的胎儿是生活在大不相同的两个环境里,其结果也大不相同。研究表明:孕育期忧虑和惊恐状态的加重和营养缺乏以及疲劳等是造成新生儿畸形率上升的一个主要原因,戴维茨(Davids)等人的研究表明:孕妇情绪紧张时,在妊娠的关键期会分泌出过量的氢化可的松激素,从而阻碍颌骨正常合拢,出现腭裂,当裂缝延伸至上唇时出现唇裂。

6.年龄因素

育龄期妇女以25~29岁为最佳生育年龄。如果怀孕年龄大于35岁,则危险性更大。研究发现,唐氏综合症的发病率在母亲年龄低于29岁时,其发病率只有1/3000;而母亲怀孕年龄在45~49岁时,其发病率则为1/40。唐氏综合症的儿童特征是:头小而圆,眼睛向外、向上斜,鼻梁翘,嘴巴小、嘴角向下,舌头突在外,智力大部分低下。

7.外力因素

遗传学概念范文2

关键词:高中生物;遗传规律题;解题思路;解题技巧

高中生物遗传规律题题型很多,涉及到分离定律、基因自由组合、伴性遗传、胚子种类等很多内容,是高中生物学习的重点,经常作为高考生物学科必出的压轴题。但是,在实际学习中,我们发现大多数学生的遗传学知识在考试时经常丢分,有些学生甚至已经放弃了遗传学的学习,把更多的精力放在更容易得分的其他生物知识的学习中。事实上,遗传规律题并非无技巧,教师需要总结高中生物遗传规律题的解题思路,并就此展开对学生的引导,帮助学生掌握答题技巧,快速、正确的答题。

一、高中生物遗传规律题的常见题型

在高中生物遗传学相关习题和试题中,常见题型一般包括基本概念题、遗传方式判断题、分析推论题,以及一些遗传基本规律细胞分裂等的计算题,每种题的考点也有所区别。

1.基本概念题

基本概念题重点考查学生对相关生物学概念的掌握,其考查内容主要有:基因(显隐性基因、等位基因)、形状(显隐性性状、相对性状)、纯合体、杂合体等概念。大多时候考点在同种生物、同一性质、不同表现形式等,这主要是对学生基础理论知识的考查。

2.判断题

判断题大多是对细胞遗传、细胞遗传方式的判断。例如,看图判断致病基因位于哪条染色体上?属于什么遗传病?这是对学生知识掌握是否牢固的考查。

3.分析推论题

在生物学中,分析推论题大多以基因来进行推导。例如,对生物个体基因的推导,对种子、果实基因型的推导,以及多倍体基因型的推导等。分析推论题大多是对学生拓展思维的考查。

4.计算题

计算题一般作为压轴题出现,难度比较高,其考查内容也更加具体、综合,通常包括种类、概率、比例等。计算题主要是对学生综合知识运用能力、解题能力的考查,这既是重点,又是难点,也是本文探讨的关键点。

二、高中生物遗传规律题的解题思路

1.熟记理论知识,做好基础学习

基础学习十分重要,是学生进行概念题解题和后续所有题型解题的依据,因此教师需要明确生物遗传规律的基础知识。但是,此项学习需要注意,不能采用死记硬背的方法,而是应该以实验为突破口,帮助学生准确掌握遗传现象与本质现象的关联,让学生理解知识的本质,帮助他们记好这些生涩的理论知识,这样才能为生物遗传学学习打好基础。

2.归纳特点,以不变应万变

生物遗传规律相关题目是每年高考的必考题,而且问题和形式多样,但事实上这些题都是有规律的,只要我们将多种遗传类型进行归纳、总结,就能掌握方法,从而快速、正确地找到答案。例如,我们都知道基因在自由组合前必须要有基因分离,那么我们在解题时可以尝试将自由组合问题转变成若干个分离定律问题,并依据分离定律对其解析,随后将结果组合起来乘积,这样我们就可以得到正确答案。当然,这个过程会与问题的相关条件有关,那么就要求学生在解题时,按照两对相对性状自由组合的思路来解答。

3.正逆推测,提高效率

只有读懂了题才能正确解题,但是在生物遗传学中,很多学生连题都没读懂。任何习题都有题干,我们要读懂生物遗传规律题的题目,就要学会在题干中找到已知、未知条件,依据相关条件和比例信息,推导出相关的基因型。在推测方法中,我们常用的是正推法和逆推法。正推法主要是指根据已知的基因型或纯种表现型求基因型、表现型等题目,这种情况下只要我们能够准确写出遗传图解码则可以进行相关问题的解答;反推法比较复杂,大多是指根据给出的子代表现型、基因型,以及比例对亲代的表现型、基因型等进行求解。这种题目一般会分四步解答:(1)根据已知子代表类型判断出相关显隐关系;(2)将可能出现的个体基因进行判断归类;(3)根据后代表现型的分离比推算出亲本中待定的基因;(4)将结果带入题中进行验证。通过这四步,一定能得出正确答案。学习高中生物遗传学,要求学生要具备较强的逻辑思维和计算能力。要解答遗传规律题目,解题方法有很多,如数学解题法、图形解题法、推演解题法,但是无论哪种方法,都需要采用上述的几种解题思路。要想轻松学习生物遗传学,就需要从上述几个方面明确审题、做题思路,然后再采取适合自己的解题方法进行解答,只有这样才能快速求解相关问题。值得注意的是,计算方法和解题思路都需要学生多加练习才能做到熟能生巧,因此还需要教师加强日常辅导练习。

参考文献:

[1]徐胜军.高中生物遗传规律题的解题方法分析[J].数理化解题研究,2016(31).

[2]李楷冷.高中生物遗传题的解题方法总结[J].学园,2018(1).

[3]梁林凤.高中生物遗传题的解题方法探究[J].理科考试研究,2016,23(9).

遗传学概念范文3

在医学遗传学教学过程中要合理应用直观式、比较式、病例讨论式、比喻或举例式以及自主、合作、探究式启发教学,激发学生学习兴趣,强化学生记忆和理解所学理论知识,增强学习主动性和积极性,培养学生记忆能力,提高学生分析和解决问题的能力。

关键词:

医学遗传学;启发式教学;合理应用

医学遗传学是发展非常迅速的一门重要的基础医学课程,其理论和技术已渗透到现代医学的各个研究领域。但医学遗传学理论抽象、概念繁多、知识更新快,教材内容往往难以跟上学科发展。在教学过程中要合理应用直观式、比较式、病例讨论式、比喻或举例式以及自主、合作、探究式启发教学,激发学习兴趣,强化记忆和理解所学理论知识,增强学习主动性和积极性,培养记忆能力,培养分析和解决问题的能力。

1启发式教学的概念和目的

1.1启发式教学的概念

启发式教学是根据教学任务和学习的客观规律,从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生思维,调动学生学习主动性和积极性,使其完成学习任务的一种教学手段。

1.2启发式教学的目的

这种教学手段可以达到激发学习内在动机,提高分析和解决问题的能力,培养创新思维能力的目的。通过调动学生学习主动性和积极性,促使学生积极思维,使其主动获取前瞻性知识,并在临床实践中能充分利用遗传病学理论知识,不断创新,推动学科发展和进步。

2直观式和比较式启发教学

2.1直观式启发教学

知识学习、理解和掌握是从感性到理性的认识过程。将直观式启发教学运用于医学遗传学教学,在教师的引导下,帮助学生观察,借助图片、动画等多种形式和途径,调动学生多种感官协同活动,获取感性认识。如在学习遗传物质DNA立体结构时,可先以图片或模型向学生展示DNA结构,并向学生说明DNA结构构成,有目的的引导学生观察其结构特点。学生仔细观察后,教师可提问学生DNA结构有什么特点?学生一般都能指出其空间结构是两条反向且永不相交平行的链构成。然后以动画向学生展示DNA高度盘曲折绕,压缩8400倍后形成短小杆状的染色体过程。通过生动有趣的直观展示,不仅吸引了学生的注意力,更能使之在愉悦环境下对抽象的理论具有感性认识,学习兴趣浓厚,有利于知识的理解和掌握。

2.2比较式启发教学

学生往往难以区分和理解相近或相似的医学遗传学概念,甚至出现张冠李戴的现象。如三大遗传基本规律、单基因遗传病和多基因遗传病、一因多效和多因一效、表现度和外显率、完全外显和不完全外显、从性遗传和限性遗传、复制和转录等。在解决这些问题时,教师可采用比较式启发教学。比较是认知和鉴别相似事物和知识的一种常用方法,为人们广泛使用。在教学过程中,教师要对教材进行全面分析,找出不同知识点的关系,充分比较相互之间的差异,综合、协同记忆并鉴别相同或相似的内容,通过分类区别记忆以及“异中求同,同中求异”的过程,启发学生将不同知识点的相同和不同之处找出来,认识到相互之间的内在联系和区别,进而掌握相应的理论知识。通过比较式启发教学,学生能清晰认清重点难点并理解和掌握。能将知识条理化、系统化,在掌握书本知识同时培养学生思维能力,养成学习方法,提高其认识、分析和解决问题的能力。

3病例讨论式和比喻或举例式启发教学

3.1病例讨论式启发教学

医学遗传学知识较为抽象枯燥,晦涩难懂,不易理解和记忆,其中涉及大量的遗传病病例,病例讨论式启发教学符合医学遗传学教学的学科特点,能启发并使学生掌握学科基本理论。病例是一个综合性材料,可以补充教材内容,真实性、直观性和趣味性较强,有助于理解相应理论知识。病例讨论式启发教学能够强化和巩固基本理论知识,提高学生运用知识的能力。如在讲授单基因病遗传方式时,以病例引出授课内容:“6岁男患儿浅表皮肤切割受伤后,伤口出血1h不止,检查表明其凝血时间延长。”然后向学生提出问题:“该患儿可拟诊为何种遗传病?在病史问诊时应注意什么问题?进一步明确诊断的首选检查是什么?这种遗传病的遗传方式是什么?试说出主要的防治措施并解释原因。”学生可被病例资料及其蕴含的知识点所吸引,进而启发并督促学生积极思考。同时学生通过病例讨论和分析可归纳出普遍规律,培养了学生科学思维和逻辑推理能力。

3.2比喻或举例式启发教学

通过这种教学手段能使学生逐渐深入认识问题,能将抽象的概念和复杂的问题具体简单化,学生产生强烈的真实感。如在讲如何理解和区分核型和核型分析时,可列举生活中杂乱无章的一堆袜子,人为地按颜色、大小、形状进行一双一双配对、排列、分组的过程。这既简单又形象,易于学生理解和掌握。在运用比喻式启发教学时应明确授课目的,比喻恰当,较好地完成单元教学目标。在医学遗传学授课时,应注意联系临床知识于理论教学中。如在讲解单基因和多基因遗传时应介绍基因病的发病机制和临床表现,讲解染色体畸变时应介绍染色体病诊断、治疗和预防的方法,讲述遗传病预防时应介绍遗传咨询类型、步骤和意义。这样不仅使学生进一步理解医学遗传学理论知识,还与临床实践相联系,充分调动学生学习的积极性。

4自主、合作、探究式启发教学

以色盲为例,采用自主、合作、探究式启发教学手段讲述伴性遗传现象和遗传规律。其基本过程如下所述。

4.1导入新课

通过色盲检查图,检查自己的辨色能力;给出我国男女性红绿色盲发病率分别为7%和0.5%,给出色盲患者家系图,使学生认识到男女发病率不同,男性更容易患病。之后问学生:为什么红绿色盲在遗传表现上与性别相联系?控制这个性状的基因位于什么染色体?进而引出伴性遗传的定义。

4.2启发思维、探究新知

用图形展示性染色体的结构特点,区别于一般常染色体,X染色体携带基因较多,Y染色体携带较少基因(约为X的1/5),所以X染色体上的基因往往无相应等位基因在Y染色体上。红绿色盲属伴X遗传。要详细讲解伴X遗传书写规则,给出人正常色觉和红绿色盲基因型、表现型表格,学生探索讨论,填写表格。

4.3重点难点的突破

启发学生描述色盲家庭可能存在的婚配方式,将学生分成四组,每组选取一种婚配方式完成婚配图解,每组选一个代表,在黑板上写出所生子女的基因型、表现型及比例的遗传图解。此时教师应充分利用遗传图解,结合问题链将色盲遗传特点和规律进行归纳和总结,进而阐明X隐性遗传的特点和规律,较好地理解此知识点。

4.4继续探索,拓展延伸

介绍伴X遗传中伴X显性遗传,利用既往所学知识,以相应疾病实例探究伴X显性遗传的遗传特点和规律。

4.5回归实践,学有所用

教师给出资料并提出问题:一对夫妇,丈夫患血友病,妻子正常,生育如何选择?在教师的引导下,学生积极参与讨论分析,最后制定合理的生育方案。学生领悟到伴性遗传对优生优育的指导作用和重要性,进而归纳总结出不同遗传方式的特点和规律。

总之,通过合理应用启发式教学于医学遗传学教学中,不仅能激发学习兴趣,提高分析和解决问题能力,培养自学、思考和归纳能力,真正做到教学相长,提高学科教学效果。要根据实际情况合理组合并运用启发式教学,不断提高学习主动性和积极性,达到最佳教学效果,为学好医学遗传学打好基础。

作者:戴红彦 单位:白城医学高等专科学校

参考文献

[1]栗炳南.医学遗传学教学过程中的一点感悟[J].教育教学论坛,2013(42):129-130.

[2]朱捷,邹明珠,陈起航,等.启发式教学在临床医学专业本科生医学影像学实习教学中的应用研究[J].中华医学教育探索杂志,2015,14(6):611-614.

遗传学概念范文4

1、新型网络教育技术对医学遗传学教育改革的积极作用。

新型网络教育技术是指运用现代教育理论和新型网络教育技术,通过教育中教学过程和教育资源的设计、开发、利用来实现教学教育的改革与创新。新型网络教育技术主要通过一下几个方面发挥其积极作用。①培养拓展学生的研究精神与创新意识,增强学生主动性。学生通过新型网络教育技术,改变了以往教师作为教育中心、教学活动主题的传统模式,增强其主体地位和主体意识,为学生提供更为现实的思考环境。②为教学资源的存在形式提供了全新的载体。教学资源与教学成果作为信息的表现形式之一,尤其在先进信息爆炸时代,其巨大的数据体现亟须全新的载体,用以支持其产生、传播、运用,储存等。③拓展了资源共享平台,新型网络教育技术所依托的互联网背后是一个巨大的资源库,掌握最新的信息、资源是学习和研究的关键。网络所提供的是一个完全透明的资源平台,超越实践空间的限制,信息共享从封闭走向开放,世界各地的学习者通过网络共享资源,各取所需。

2、新型网络教育技术的具体表现。

网络教育技术的体现主要通过对过程和资源的运用和设计,因此在针对医学遗传学的教学中运用新型网络教育技术的侧重点主要有以下几个方面:①提高医学遗传学教师的新型网络教育技术技能。②提高医学遗传学专业学生的新媒体运用能力。③加强网络教育技术的外部硬件条件,改善教育环境。

二、案例讨论法在促进医学遗传学教学目的的实现中的作用和表现形式

1、案例讨论法在促进医学遗传学教学中的积极作用。

案例讨论法是指通过传授临床实践中的真实遗传病例及相关典型实验操作过程来启发学生对问题进行讨论并提出解决方案的教学方法。它在教学中的积极作用主要体现在以下几个方面:①主观方面提高学生学习兴趣,激发学习热情。案例分析法本身需要学生通过主动了解病例,在了解过程中基于自身知识结构的欠缺势必对病例本身产生疑问,疑问的解决方式有课堂讲授及课后查找、阅读、理解、讨论等;②客观上提高学生分析问题解决问题的能力。案例式教学不同于演绎法,更多的是启发学生通过具体案例来结合理论,这种反向式的学习方法,更利于学生记忆、迁移、运用,并且能够促进学生思考案例与理论之间的联系点,刺激学生形成自我解决问题的思维模式。这对培养实践性人才有着积极的促进作用;③增强互动性,提高课堂教学质量。案例分析法的学习过程通过两个方面体现互动性,首先是学生与学生的互动,这种互动性主要是通过相互争辩、讨论、交流得以体现。互动性还通过学生与老师的互动得以体现。老师通过关键点的引导,刺激学生思考,从而达到教学设计的目的。

2、案例讨论法在促进医学遗传学教学中的表现。

医学遗传学教学过程中基于其本省的学科特点,需要从几个方面侧重进行案例讨论式教学,这几个部分通过案例教学在一定程度是是否能够成功教授本们课程的关键。这几个部分分别是:①遗传病传播方式的案例分析,学生需要针对具体的病例自主的绘制系谱图并讨论图表内容,并通过讨论归纳传播规律,在讨论规律之后分析计算再发风险,并学会查询资料了解例如如何提前判断遗传病等相关知识,提高各方面相关知识;②医学遗传学的技术方法传授,对于新的研究技术和方法,直白的讲授方法本身就与实践操作有着天壤之别,但实践操作并不适用于所有的教学环境,因此,通过具体的病例进行讲授,便能够克服晦涩的理论概念,促进学生自主探索治疗该病例的技术方法,从而最终与所要讲授的医学遗传学方法“不期而遇”来实现教学目的。③遗传规律的讲授,对于遗传规律的讲授也是坚持感性认识到理性认识再到讨论分析,并对问题进行解释,最终理解所授知识。

三、全新教育模式的设想与构造

以上是对新型网络教育技术和案例讨论法这两种不同教育工具在医学遗传学教学终的作用以及表现的概括。本文的设想是结合两种工具,设计出医学遗传学教学的一个整体构造。下面拟从两个方面入手进行阐述:

1、资源分享平台设计及运用。

依托医学遗传学自身新型发展特性,建立静态与动态医学遗传学理论知识平台。网络平台设计需要专业软件工程设计,软件设计形式包括教育网站,网站内资源平台。①静态医学遗传学理论知识平台:其内容包含专业课理论知识核心展示及思考题、专业图表制作方法索引及练习平台、主要经典案例索引资源库;②动态医学遗传学理论知识平台:其内容主要为交流讨论组、网络模拟实验室、实验成果展示分享平台。

2、课堂平台设计及运用。

遗传学概念范文5

[关键词]课程整合;PBL教学;满意度调查

生命科学的迅猛发展使得生物类主干课程在医学教育中的重要性不断凸显。然而,各门课程各自为营,不断增加教学内容和教学学时,导致生物类主干课程之间的教学内容交叉、重复,加重了医学生的学习压力和负担[1],不利于培养综合素质较好的医学生。近年来,国内外许多医学院校开始大力推行医学整合课程教学模式,教学效果较为理想[2]。整合课程(integratedcurriculum)包括教学内容的重新组织和课程的教学设计,针对学科各自为战的现状,在教学环节上融合不同学科的知识点,全面提升综合应用能力[3]。中国医科大学和华中科技大学同济医学院将生物化学、细胞生物学》和分子生物学的教学内容进行重排整合,分别出版了专门的教材[4]。笔者调研和学习上海交通大学医学院整合课程时,发现其将分子生物学、医学遗传学》和组织胚胎学的课程进行了整合,并配置了PBL(Problem-BasedLearning)教学设计,出版了相应的教材和讲义[5]。2019年以来,本教学团队结合本校师资和教学条件,将本校医学院四年制临床医学专业的生物类主干课程包括生物化学与分子生物学、医学细胞生物学和医学遗传学等三门课程进行整合,并相应设置了PBL教学设计,在2018级班级中进行讲授,积累了一定的实践经验。

一、课程整合方案

本教学团队承担医学细胞生物学、生物化学与分子生物学和医学遗传学三门生物类主干课程,经过几年的教学,团队教师以及学生们普遍认为教学内容上有较大程度的交叉和重复,比如,DNA复制以及基因的转录和翻译在医学细胞生物学、生物化学与分子生物学课程中均有讲述,基因的结构则在三门课程中均涉及,这就造成了人才培养方案中的总学时数超标,并且严重占用了学生自主学习的时间,增加了学生的学习压力。也正是由于学生自由支配的时间太少,导致教师只能采用单一的多媒体教学、“满堂灌”的讲授方法,即使有的教师尝试PBL教学以及“千问计划”等教学方法改革,也由于学生没有时间查资料和整理问题而导致教学方法改革成效不佳。因此,本教学团队从教学内容、教学学时和教学设计上进行了改革,修订完善了临床医学专业的人才培养方案。

(一)教学内容的整合。本教学团队经过认真讨论分析,将现有的三门生物类主干课程医学细胞生物学、生物化学与分子生物学和医学遗传学整合为医学细胞生物学、基础生物化学和医学分子生物学和遗传学,原来生物化学讲授的核酸和蛋白质结构部分由细胞生物学细讲;基础生物化学从酶开始讲,涉及七个章节的内容,包括酶、维生素、脂质代谢、生物氧化、蛋白质分解和氨基酸代谢、核苷酸代谢;医学分子生物学和遗传学包括分子生物学讲授内容基因的结构、DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译以及基因表达调控以及医学遗传学的讲授内容。整合之后,将生物化学与分子生物学的教学内容分解,减轻了学生学习这门课程的负担,降低了该课程期末考试的不及格率。

(二)教学学时的设置。对应教学内容的整合,我们对理论和实验课时也做了相应的调整(图1),其中医学细胞生物学的课时有所增加,增加了6学时的PBL教学和4学时的实验课时,实验课增加了细胞传代实验;基础生物化学课时大幅度缩减,由原来的的80学时理论课和28学时的实验课更改为34学时的理论课,6学时PBL教学和16学时的实验课;医学分子生物学和遗传学开设了综合性实验课,增加了8学时的实验和6学时的PBL教学。综上所述,整合之后的三门生物类主干课程的理论总学时由原来的146学时缩减为98学时,实验总学时44学时不变,增加了18学时的PBL教学,综合学时由原来的190学时缩减为160学时。总体来讲,整合课程减少了总学时,增加了学生自主学习的时间。

(三)PBL教学设计。在整合课程的基础上,整合后的三门生物类主干课程医学细胞生物学、基础生物化学和医学分子生物学和遗传学均设置了6学时的PBL教学,本教学团队采用集中备课和讨论的形式,最终确定了PBL教学设计方案。总体采用“提出问题—分析解决问题—小组展示”的方式,每个班级分为4-5组,每组12位同学,由教学团队中4-5位教师带领每组同学进行小组讨论式教学。其中医学细胞生物学针对的是大一下学期的学生,专业基础知识比较薄弱,难以设置综合性的案例,教学团队根据常见的案例结合细胞生物学知识,前两个学时针对案例分组讨论(教学资料包括教师版和学生版),学生利用课余时间查找、整理资料,剩下的四个学时由学生分组以小品或者幻灯片的方式把案例中提出的问题一一解答,最后,小组指导老师根据学生的展示给出正确的答案,整个过程根据PBL课堂评分表计分,计入期末考试的平时成绩中,作为形成性评价的重要组成部分;基础生物化学的PBL教学设计主题为“胃不好,吃嘛?”涉及萎缩性胃炎的概念和病理变化、水溶性维生素的概念、氨基酸代谢和核苷酸代谢中维生素B12的角色、维生素B12的消化吸收过程、萎缩性胃炎的防控等知识点;医学分子生物学和遗传学的PBL教学设计主题为“我想要生一个健康的宝宝”,涉及的内容包括基因的结构与功能、DNA复制与转录、蛋白质的生物合成、基因表达调控、单基因遗传病、产前基因诊断、医学伦理等。

二、整合课程满意度调查与分析

遗传学概念范文6

生物教学是高中教学中最重要的组成部分,其目的就是提高学生的独立思考能力,让学生知道更多的生活化知识,而生物遗传与变异又是生物教材中难度较大且重要的内容,理应得到相关教育工作者的重视与支持。但就目前的发展趋势来看,在进行遗传与变异教学的过程中还存在很大的问题,需要相关教育工作者采取科学合理的措施进行解决。

关键词:

高中生物;遗传与变异;常见问题

一般来说,高中生物教学课程主要包括细胞、遗传学、变异与进化、生物与环境、生命活动调节这五大类型。其中以遗传和变异为重要的生物教学内容。但由于高中学生对生物学习的兴趣逐渐降低,积极性较弱,这严重阻碍了我国生物教学向前发展的脚步。追根究底都是因为遗传与变异已经跟学生的日常生活严重脱节,大部分知识都已经超出常识的范畴,更因为生物的教学过程中太过于枯燥无味,不能让学生产生浓厚的学习兴趣,由此导致学生不能更好地掌握生物遗传与变异的相关知识。

一、基因突变是否会产生等位基因

在人教版高中生物学教材中明确提出:基因突变其实就是产生等位基因。而在教学中经常出现类似于这样的问题,如果发生的同义突变就是由密码子的简并性基因突变,但是在形成的过程中,多肽链是没有发生任何变化的,这样也算形成了新的等位基因吗?这些问题都会导致学生对相关生物知识产生混淆,还会降低我国高中生物教学质量。经过相关教育工作者的不断探究发现,只要基因结构有所不同,就一定会产生等位基因。

二、生物学中的突变率和突变频率是否是同一个概念

就目前的发展趋势来看,在生物教材中描述基因突变的稀有和珍贵时,教材中的内容都是用突变率及突变频率来表述的,两者是同一个概念吗?一般来说,突变率其实就是指:在同一个单位时间里,一个细胞发生某一突变事件的概率。通过调查发现,在进行有性生殖的生物当中,一般都是采用一定数目配子中的突变型配子数来表示的,而对于无性繁殖的细菌当中,一般都是采用一定数目的细菌在分裂一次过程中发生突变的次数表示。因此,在生物遗传学中,其实没有突变频率这一单词,而是生物学者根据相关的维基百科解释出来的。而突变频率其实就是指:在同一时间里,发生某一种突变的细胞占细胞群体的比率。由此可看,突变率和突变频率是相同的概念,可以通用。另外,在生物遗传学中,还有另外一个概念就是突变体频率,该频率就是指在某一个生物群体中所占的比率,与前面两个概念的定义及意思不相同,不能通用,还有一种原因就是,突变体很有可能是新产生的,也有可能是几代生物遗传而来的,所以突变体频率与突变频率不是同一个意思,不能相互使用。

三、生物遗传学的多倍体具有可育性

经常可以在生物教材或者相关资料中看到类似于奇倍数的多倍体会出现紊乱或者不育的情况,而偶倍数的多倍体会出现什么情况的问题。经过相关研究者的不断研究,终于可以用一个举例来说明该问题,如果以同源六倍体为例,减数分类时6条同源染色体有可能形成一个六价体,也有可能会形成一个五价体和一个单价体,最后再使六分袍子中都含有异常的染色体数。从上面的举例结果来看,偶倍数的多倍体是具有可育性的。再譬如说:六倍体小麦细胞中含有拟斯贝尔托山羊草,一粒小麦和方穗山羊草的各两个染色体组,从而在减数分裂的过程中,同源染色体会来以偶数相会分离和表现出与二倍体相同的性状遗传规律。

四、培育无籽西瓜用四倍体做母本,为何要给三倍体的植株授粉

经过相关实验研究表明,如果用二倍体为母本与四倍体进行杂交,虽然可以产生三倍体的种子,但是种子的种皮是二倍体。而当植株进行长时间的发育时,胚会逐渐成熟,植株种皮已经过度发育,除了种皮非常坚硬之外,种子也很难发芽,即使发芽,也会因种皮坚硬,导致种出来的西瓜口感和甜度不能满足人们对西瓜的要求。值得注意的一点就是,给三倍体的植株授粉,其实就是因为,植株的花粉管在生长的过程中,会将自身带有的生长素和合成生长素所需要的酶完全转移到子房中,从而促进果实的形成,进而逐渐生长成西瓜。在进行生物遗传与变异教学的过程中,有大部分的学生应该会问:如果用涂抹生长素的方法来代替给三倍体的植株授粉,会促进果实的形成吗?答案是:不可行。主要有两个原因:(1)西瓜的果实较大,相关人员不能把生长素均匀地抹在果实上。(2)涂抹生长素的目的主要就是促进子房壁发育为瓜皮,并不是促进果实中的胎座发育为瓜瓤。由此可看,给三倍体的植株授粉其主要目的就是,快速的促进果实的形成。

遗传学概念范文7

生物学具有实验性、探究性和科学性,构建初中生物“四环节小组互助”高效教学模式,有助于加强学生对生物知识的认知,培养学生的合作精神和实践能力。本文将举例浅谈初中生物“四环节小组互助”高效教学模式的构建方案,并提出个人建议。

关键词:

初中生物;“四环节小组互助”;高效教学模式;构建方案

生物是一门综合性自然科学,主要研究生物的结构、功能、发生和发展的规律,以及生物之间、生物和环境之间的相互关系。构建初中生物“四环节小组互助”高效教学模式可以有效激发学生学习生物知识的兴趣,培养学生的合作精神与探究精神,提高学生的实验能力。本文将从指导合作学习小组做好预习工作,优化组建讨论体制,鼓励学生参与讲课活动,开展生物实验教学等四个方面来举例探讨初中生物“四环节小组互助”高效教学模式的构建方案。

一、指导合作学习小组做好预习工作

教师在进行生物课堂教学时,首先要指导合作学习小组用3分钟的时间浏览本节课程,做好预习工作,熟悉本节课的生物概念知识,例如在解析《生物的遗传与变异》这一章知识时,教师首先应指导合作学习小组认知“遗传与变异”的基本定义,了解“生物学中的遗传”是指:父母通过基因把躯体和心理特征传递给自带的生物学现象。孟德尔在19世纪晚期进行了一些遗传学研究,从中得出基本的遗传规律,这些规律最后形成现代遗传学的基础。亲代中每一成员只把一半的基因传给子代,而不同子代个体所接受的是来自相同亲代基因的不同组合,许多特征属于多基因遗传的。另外,教师理应结合本节课的重点内容,让学生在合作预习中理解“变异”是指由遗传差异或者环境因素引起的细胞间、生物个体间或者同种生物的各群体间的任何不同(分别称为基因型变异及表现型变异)。变异可表现在体形、代谢、能育性、生殖形式、行为及智能等明显的或者可度量的性状方面。遗传差异引起的变异称为基因型变异。而且教师应该引导学生回顾以前学过的生物概念知识“基因”,联想“基因是指在染色体上占据固定位置的遗传单位,是借着主导蛋白质合成而达到它们的功效,它们由脱氧核糖核酸(DNA)组成”,从而为构建初中生物“四环节小组互助”高效教学模式奠定基础,促进生物课堂效率的提升。

二、优化组建讨论体制

教师应注重加强合作学习小组的互助意识和互动,优化组建讨论体质,依据教学内容,为学生设计有价值的课题,让学生展开讨论与研究,促使学生在合作学习中增强探究精神与合作意识。例如在讲解《生物的生殖与发育》时,让学生探讨“无性生殖和有性生殖的差别”,指导学生理解“生殖”的生物概念,学生可以在讨论学习的过程中得知:生殖是生物复制自身的作用以确保物种的延续。其两种基本形式是无性生殖和有性生殖,无性生殖(如分裂生殖、孢子形成、再生以及营养生殖)产生的后代基因与亲代完全相同。有性生殖是通过特殊性细胞(配子)的结合产生的个体,通常来自不同的亲代个体。大多数动物都是有性生殖,包括所有的脊椎动物。

三、鼓励学生参与讲课活动

鼓励学生参与讲课活动是构建初中生物“四环节小组互助”高效教学模式的第三个环节,教师应注重发挥学生的主体性和能动性,鼓励合作学习小组的全体成员轮流参与试讲,并针对学生的讲解内容提出问题,加强师生之间的互动,促进师生角色的转变,引导学生在讲课活动中认知学习生物的乐趣和重要意义。例如在进行《动物的行为》这一章内容时,教师可以让学生用精美的课件轮流讲解“行为学”、“动物炫耀行为”、“动物求偶行为”、“动物游戏行为”等,在学生解析“动物炫耀行为”之后,教师可以提出问题“什么是‘动物炫耀行为’?最有名的炫耀方式是哪一种?”这样可以强化学生对本节生物知识的认知,充分发挥学生的主观能动性,引导学生逐步明白:行为学是研究动物行为的科学;动物炫耀行为是一只动物对其他动物提出的特定信息的仪式化行为,最为著名的炫耀方式是视觉方面的;动物求偶行为是导致交配和产生后代的行为;动物游戏行为特指动物表现出的含有目的的一切行为因素,最常见于未成年动物。

四、开展生物实验教学

教师在构建初中生物“四环节小组互助”高效教学模式时,理应引导学生运用合作实验法来加强自身的生物知识转换能力,提高实验技能,强化小组团结合作精神,指导学生做好生物实验。例如让学生探索植物种子的结构,教师应该为每个小组提供小刀片、镊子、器皿、碘液、针、显微镜、浸泡过的与未浸泡过的玉米和大豆等植物的种子以及玉米和大豆的幼苗。然后指导学生利用所学生物知识探索种子的结构,先用镊子把完整的种子放到调整好的显微镜下进行观察,再对种子进行解剖,然后对比观察玉米和大豆的种子结构异同。学生可以在动手实验过程中了解到植物种子是植物的繁殖器官,内含胚胎,通常带有养料,外部有起保护作用的种皮。胚胎有一片或者多片子叶。在典型的显花植物中,种子在传粉和受精之后产生。种子成熟后,包在胚珠外的子房便长成含种子的果实。通过本次探究性活动,可以培养学生的主体性和科研精神,提高学生的合作实践能力。

综上所述,构建初中生物“四环节小组互助”高效教学模式是加强学生对生物知识的理解和运用,培养学生的合作精神,提高学生的创新实践能力的基础。优化初中生物“四环节小组互助”高效教学模式的构建方案,教师理应指导合作学习小组做好预习工作,优化组建讨论体制,鼓励学生参与讲课活动,为学生开展生物实验教学,从而全面促进初中生物教学的良好发展。

作者:周婧玉 单位:昆山市陆家中学

参考文献:

[1]卢亚捷.初中生物“四环节小组互助”高效教学模式的构建[J]学周刊,2016(25)

[2]王凤琴.如何构建和应用“四环节小组互助”高效课堂模式[J]无线音乐•教育前沿,2014(3)

遗传学概念范文8

历史上两个著名的关于人的发育和成长的争论区分了先天/后天因素、遗传/环境,这个区分转化到人的道德品质的形成上,可以作出能动/习就因素的区分。人的道德品质是两者综合作用的结果。如果把虚拟情景当作习就因素,那么人的虚拟道德品质是可能的,即是在虚拟情景中形成的道德品质;因为虚拟品质和真实品质共享同一能动性因素,它们的性质和伦理学地位就不可能存在差异。因此,我们可以利用虚拟现实进行道德教育,而其必要条件是:第一,在虚拟和真实之间建立无间隙的连接;第二,受教育者认同虚拟现实中的行动和感受。

[关键词]

虚拟品质;虚拟现实;道德教育

一、问题引出:从两个著名的争论说起

关于人的发育与发展同环境之间的关系,曾经有两个旷日持久的争论:在人的发育成长过程中,究竟是先天因素重要还是后天因素重要?究竟是遗传因素重要还是环境因素重要?事实上,后一个争论是前一个争论的精确化和科学化。然而,这样的争论很容易堕入“鸡生蛋还是蛋生鸡”一样的争论,更严重的问题是,先天与后天、遗传与环境之间的区分是模糊的。在遗传学于20世纪初兴起之前,先天因素常常是指胚胎发育期间就起作用的因素,而后天因素则是指胎儿出生之后才介入的因素;也就是说,先天/后天的区分是胚胎学或渐成论(epigenetics)的概念,而遗传/环境的区分是遗传学或预成论的概念。从生物学史上看,先天和后天因素的争论主要发生在渐成论与预成论的争论阶段,在渐成论看来,胚胎和个体的发育都是物理化学因素作用的结果,精子或卵细胞中并不存在如中世纪流行的预成论所主张的“小人”[1](P253-295)。但是,这里存在两个问题:第一,在人发育成长中,先天因素是否可以脱离后天因素而起作用?第二,先天因素与后天因素是否可以清晰地区分开来?从争论的角度看,就第一个问题而言,无非是比较相同的先天因素在不同后天因素作用下造成的差别,或者,比较不同先天条件在后天因素作用下的差别。如果先天因素相同,而在不同后天因素作用下造成了“巨大”的差别,我们似乎就可以得出结论说,后天因素更重要;反之,如果后天因素基本相同,但因为先天因素差别而造成了“巨大”差别,我们似乎就可以说,先天因素更重要。如历史已经表明的,争论的双方都找到了支持自己的好证据或理由。关于第二个问题,对讨论本身的影响可能更为严重些。如果先天因素是指胎儿胚胎发育时期起作用的因素,那么胎儿的妊娠环境差别是否是先天因素?例如,在目前技术条件下,两个来自同一受精卵的胚胎细胞分别植入不同母亲的子宫后发育成胎儿,它们的先天因素是否相同?如果根据先天因素的前述说明,不同妊娠环境也是在胎儿期起作用的因素,它们也应该被看作先天因素。但是,很显然,我们可能直觉上不会如此认同。那么,我们的这种直觉持有了一种什么样的先天概念呢?这个概念实际上是遗传因素的概念,即如果遗传因素相同,那么先天因素相同。使用遗传因素的概念确实比先天因素的概念更具有物料上的明晰性,也可以在现代条件下得到更精确的生物学支持。在当今遗传学基础上,遗传因素和环境因素似乎能够清晰地区分开来,遗传因素就是基因或DNA决定的那些过程,环境因素则是对DNA作用产生调节控制影响的因素。但这样一来,后天因素的概念就不合适了,因为像妊娠环境这样的因素肯定不是后天的,但也不是遗传的。因此,后天因素的概念就被环境因素的概念替代了。但是,从相互作用的方面看,或者从日常直觉看,遗传因素与环境因素的区分却比先天因素与后天因素的区分更模糊。先天因素与后天因素的区分有一个明晰的时间界线,即出生。逻辑上,胎儿出生前的那些因素完全可以独立地促进人的发育成长,因为那些因素本身已经能够促成人的胎儿发育,如果让人继续处于那样的状态,大概也可以发育到成人。但是,遗传因素却不能单独促进人的发育生长,即使在胎儿时期,也必需环境因素介入才可以,即,人的发育成长是遗传因素和环境因素共同作用的结果。在这样一种共同作用模式下比较遗传因素和环境因素的作用,无疑是“鸡生蛋还是蛋生鸡”的问题。不过,本文的目的并不是评论上述两个旷日持久的争论,更无意于给这种争论一个结论。我们的目标是探讨人的道德成长过程中,在品质的形成时如何类似地区分两种相关的影响因素,或者更确切地说,如何将上述两种区分替换性地转换到道德成长过程中去,并最终讨论基于虚拟现实而形成的品质是否可以对道德教育有所贡献。出于这样的目的,在上述争论中,我们更关注两类因素的区分及其转换,并将这样的区分最终转换到能动因素和习就(habiting)因素的区分上。

二、道德品质形成中的能动因素与习就因素

在人的心理发展和道德成长过程中,也存在着类似上述争论的争论,例如,人的心理或道德品质的形成究竟是先天因素重要还是后天因素重要?不过这里的先天因素很显然不仅仅指生物学因素,也包括人的可发展的能力范围或限度,并且主要是指后者。这个问题的争论更接近于遗传因素与环境因素哪个更重要的争论,而与先天因素与环境因素的争论距离则更远一些。必须指出的是,心理品质和道德品质是有区别。我在别的地方已经表明,道德品质不同于情感等心理因素,心理品质像身体品质一样,属于自然品质,而道德品质则是一种意向性品质或实践品质,具有无时间性的认识论特征[2](P288,366)。由于本文的目标是考察道德教育,因此这里只谈论道德品质相关的问题。主张先天因素对道德品质形成之重要性的人可以有三个方面的论据。第一个方面涉及品质形成的限度和范围,即无论人的后天训练如何强大,有些品质都不可能形成,例如,无论一个田径运动员后天如何训练,都不可能拥有像猎豹那样奔跑的卓越品质;第二个方面涉及生物学因素对道德品质的作用,例如,某些遗传或发育因素可能影响人行为倾向,从而对道德品质的形成产生决定性的影响;第三个方面涉及品质的可能性问题,即有些道德品质即使在恶劣的环境中也能够形成,例如,即使在一个说谎成性的诈骗团伙中生存,一个人也可以通过自己的理智能力反思到这些品质的恶,并形成相反的诚实的品质。相反的观点大概不会直接挑战第一个方面的论证,但会将那种限制看作是环境的因素。首先,那种奔跑的品质并不是人的道德品质,道德品质与这种基于物种遗传因素所形成的身体品质的直接关系非常微弱,相对于人的道德能力而言,它应该属于环境因素。其次,在讨论后天因素对人的作用的时候,应该关注的是后天的实践训练对道德品质形成的作用,在第三个方面中的理智能力才是人之作为人的先天品质和能力,而那个团伙的实践训练才是后天的因素。至于第二个方面的问题,是一个关于行为遗传学是否可能的争论,而不是一个道德哲学问题。由此,相反的观点会更看重对上述论证对第三个方面的反驳。他们会援引亚里士多德反驳苏格拉底的论述,即,如果一个人仅仅知道什么是善而不行善,他也不可能具备相应的道德品质,犹如一个知道医学知识的人不会自动健康,一个知道建筑知识的人也不会自动成为建筑家;一个在诈骗团伙中生活的人,即使他能够反思到诚实品质的重要性,他也不可能具备实践诚实行动的机会,从而也不可能最终形成诚实的品质。既然我们并不关注争论的最终结论,而只关注这种区分,我们就不会对这种争论的结论作出评判,而会倾向于考察相反观点的区分是否合理。首先,我们要弄清楚,当涉及道德品质的形成而区分两类因素并争论它们何者重要时,这种争论想表明什么?这种争论像前面的两种争论一样,无非是想表明,有一类因素是固有的,而另一类因素是可变的,如前面争论中的先天因素/遗传因素和后天/环境因素,争论的焦点则是,固有因素作用大还是可变因素作用大。其次,我们要弄清楚,当我们在讨论道德品质形成中将遗传因素纳入考虑的时候,意图何在?很显然,这种纳入无非是把它看作影响人的道德品质的固有因素。但是,将遗传因素纳入影响道德品质形成的固有因素会产生如下困难:首先,遗传因素在道德品质形成过程中的影响程度究竟有多大?这样的问题是否具有普遍性?诚然,如第二个论证表明的,一些遗传因素可以决定人的行为倾向,由此而影响道德品质的形成,在此意义上,遗传因素与环境因素对人的影响程度确实是可以争论的。但这种争论并不具有普遍的道德哲学意义,道德哲学关注的是对所有人而言都具有意义的问题。那些对道德品质形成产生足够影响的遗传因素,一般是个体性的,即是某些特定个体固有的因素,并不是所有人或大多数人固有的因素,因此,即使它是一个问题,也不是关于道德品质形成的一般性问题。其次,如果一种品质如果与遗传因素关联起来,这种品质是否属于道德品质?这样的争论最后可能演变成行为遗传学是否可能的问题,赞成遗传因素足够影响“道德品质”、从而决定人的行为的人,无非是在主张关于人的行为遗传学是可能的,而反对的人无非是主张人的行为遗传学不可能,即人的行为不受或少受遗传因素的影响。关于上述困难,辩护者可能认为,既然前面两个问题可以成为普遍问题,那么这个问题也可以成为普遍问题。确实如此,但这种辩护所说的普遍性是行为遗传学的普遍性,而不是道德哲学的普遍性。当我们在道德哲学的范围讨论道德品质的形成的时候,如我们前面强调的,我们并不是将道德品质看作一种自然品质,而是一种认识论性质的实践品质。为了避免不必要的分歧,或许我们应该承认,当我们争论固有因素和可变因素对道德品质形成的作用时,这个问题存在着歧义:它既包括遗传因素还是非遗传因素的争论,也包括其他意义上固有因素和可变因素对道德品质形成的影响。

遗传因素与非遗传因素对道德品质形成的影响属于前面的问题,即遗传因素还是环境因素对人的发育和发展之重要性的争论。既然我们想把问题引向纯粹的道德哲学,引向虚拟品质与道德教育的关系问题,我们就不必理会遗传因素与非遗传因素的区分,而应该集中关注另一种意义上的争论及其区分,即使它可能在哲学史上不曾成为主流。这种区分体现在上述第三个方面的事例,即一个生活在诈骗集团中的人是否有可能形成诚实的品质。按照亚里士多德的说法,伦理品质是选择的结果:“德性与固有功用相联系……伦理德性…是种选择性的品质,而选择是一种经过思考的欲望。”[3](P121)“首先让我们承认,这些品质就其自身是受到选择的。因为它们分别为灵魂部分的德性。”[3](P134)因此,德性应当首先是出于人的自主性。人的自主性是每个正常人都具备的,是人之为人的普遍特征,或者说是人的一种具有事实性基础的普遍规定性。我们可以将这样的因素看作是影响人的道德品质形成的能动因素。从前述的第三个事例来看,这种能动性因素就体现在反思到诈骗作为恶习并认知到诚实作为德性品质。至于那些可变因素,则是指不同人处于不同环境中所获得的与品质训练相关的因素,这些因素使得道德品质能够被习得———按照亚里士多德的论述,道德品质或伦理品质不是天生的,是习得的。这些因素带有被动的色彩,中性一点,我们可以称之为习就因素。在前面的事例中,诈骗团伙的行为或文化环境就是习就因素。如果选择因素属于理智能力并相关于理智品质的话,那么,大致在亚里士多德的意义上,影响道德品质的因素就可以区分为两类因素,固有的能动因素和可变的习就因素。或许,我们可以将能动性因素促成的品质对应于亚里士多德的理智德性,而习就因素促成的品质对应于其伦理德性,不过,这种对应也可能直接将德性品质区分为两个类型,仿佛它们是不相关的。但在我们这里,这两类因素在形成品质的过程中是共同作用促成道德品质的形成的———在此意义上,我们坚持德性的整体性[2](P364-367)。当然,还必须详细解释一下,为什么能动因素是固有的,而习就因素是可变的。能动因素确实有一个一般的遗传基础,这是人先天就具有的能力,每个人虽然有所差别,但在人作为物种的范围内,可以看作是差别不大的;即使存在差别,我们也会看重它们共有的特征,而不是差别的特征,即考虑其作为人的类特征的一般性;尤其重要的是,只要我们承认人的自主性和自由意识的存在,我们就会接受,这种能动性在形式上虽然具有生物学基础,但其能力的内容并不需要生物学基础,相反,其内容是独立于生物学基础的,例如,理性推理和论证的能力、选择的能力,等等———道德哲学中坚持自由意志的主流伦理学家不会认为逻辑论证和自主选择是基于生物学的。习就因素就不同了,不同的人生活在不同的环境中,接受不同的教育和文化培养,行为方式也大相径庭,这些影响因素必定是可变的。如果能动性主要是一种与获取知识的认知因素的话,那么,前述的关于固有因素与可变因素对道德品质形成作用的争论就变成了苏格拉底与亚里士多德之间的争论,即知识(认知)与习得(或习惯)之间争论。一般而言,能动因素虽然也可以由教导训练而成为一种品质,但这种品质与人的行动的关系很间接,也就是说,行动性的训练并不是这种品质的必要条件。道德品质则必须基于行动的长期训练而形成一种习惯或习性,这种行动性的训练必然与我们的身体相关,而我们的身体发育显然包含了来自遗传学的因素,如动作的灵敏性、耐受的持久性等等,它决定着我们形成道德品质的效率。例如,一个天生热情的人比一个天生冷漠的可人能更容易培养出友善的道德品质,但冷漠的人通过更多的行为训练,也是可以培养出友善品质的。因此,这些生物学因素恰恰成为了影响我们道德品质形成的习就性因素之一,即作为影响训练效率的可变因素而存在。在此意义上,个体多样的遗传因素与文化因素一样,都是习就因素。从上述所有论证,我们看到,从先天因素/后天因素争论到遗传因素/环境因素争论,有一个颠覆性转换,即将胚胎发育中所有实际起作用的影响因素(所谓先天因素)都归并到了后者的环境因素中,而所谓遗传因素实际上是一个特立出来的新的因素类型,它并不是一个实际地发生作用的因素,即不是一个现实的因素,而只是一种引导现实因素起作用的潜在力量,例如,DNA并不实际参与身心的发育成长,它只是指导蛋白质的合成并进而决定细胞、组织和器官的形成,从而间接影响身心功能。而从遗传因素/环境因素争论到能动因素/习就因素争论也经历了一个颠覆性的转换,即将前一个争论中的遗传因素和环境因素都归并到习就因素中,能动因素则是一种新的因素类型,是人所独有的理智成分。

三、虚拟品质是否可能

区分上述两类因素的之后,我们可以进入本文的主题了,是否存在虚拟品质?虚拟现实世界是否可以对道德教育产生作用?自网络技术兴起之后,网络伦理学一直是应用伦理学的一个重要的方面,但是,关于网络伦理的讨论似乎忽略了一个根本性的问题,即,网络社会作为一个虚拟社会,在其中是否会形成特定的人格和道德品质?如果会,这种品质会虚拟到什么程度?即与虚拟品质相关的能动因素和习就因素中,哪些是可以虚拟的?目前,比网络技术更高级的虚拟现实技术正在紧密锣鼓的部署中,这样的问题也有助于我们揭示虚拟现实世界的根本的伦理问题。在虚拟社会中,虚拟人格可以有两种可能的理解。技术上,虚拟社会是指,一个真实的人关联于一个具有某种程度智能的设备(可操作的电脑或可感知的穿戴设备)与其他类似的设备-人的联合体所连接而成的社会。在这里,我们并不特别设定那些设备就只是工具,或许在强人工智能成熟的时候,它们就是一个人格存在。根据能动因素与习就因素的区分,我们可以将前面的问题分解为:如果能动因素可以虚拟,那么会导致什么样的后果?而如果不能,仅仅是习就因素的虚拟,虚拟社会又将会有什么样的伦理学功能?将两类因素与虚拟和真实两种情景分别组合,逻辑上可以得到四种类型的社会:第一种是能动因素和习就因素均真实的社会,大致相当于我们的日常世界;第二种是两者均被虚拟的社会,这样的虚拟世界将是一个纯粹的强人工智能的虚拟现实社会;第三种是能动性因素虚拟但习就因素真实的世界,这个世界就是强人工智能与我们人类共享一个真实世界的社会;第四种是能动性因素真实但习就因素虚拟的世界,这是一个弱人工智能的虚拟社会,人类生活在一个通过智能设备相互交往的社会中。既然第一种情形是我们的日常世界,当然没有必要在这里作出讨论。第二种情况是颠覆性的,貌似会产生根本性的伦理问题。一个颠覆性的虚拟人格似乎应该是指智能设备具有的人格。在这种颠覆性之下,这些设备不是人的工具,恰恰是一个自主的人格,而真实的人则处于这个人格之后,反倒成为了附属物,因此,一种颠覆性的虚拟伦理学就是处理这些智能设备之间的关系的伦理学。这样一种虚拟的人格及其道德品质是否可能呢?如果这样的虚拟人格是可能的,那就意味着这样智能设备具有人格特征并能够形成道德品质,它就必须具备能动因素,它可以作出选择,真正地理解道德判断,决定自己的行动,等等。然后,他可以决定自己的在虚拟环境中成为什么样的角色,当他熟练该角色之后,他就自然而然地具备了相关的道德品质。不过这种讨论与人类没有什么关系,完全是强人工智能产物之间的伦理学。如果这样的强人工智能具有能动性因素并生活在一个虚拟社区中,只要它不干扰人类的生活,即使我们替它们讨论了伦理问题,它们是否接受却是不得而知的。因此,这种讨论就缺乏了现实的意义。第三种情况依然具有颠覆性意义,而且具有与人类相关的现实意义。

这种虚拟表明,我不仅与强人工智能设备共享同一个文化,还可能共享同一个身体,即强人工智能设备借助我的身体去感受世界并获得经验、生活的意义和人生价值。这种情况,我们要讨论的首先是,强人工智能是否可能?根据塞尔的,依据图灵机原理构造的人工智能不可能具有心灵能力,其缺乏最重要的理解能力[4]。一个可行的强人工智能只能是与生物学因素结合起来才可能,因此,这里的最初的道德难题是,这种结合是否在伦理学上被允许?如果这样的人格平等于我们或者道德地位上低于我们,那么人类就是在制造人格存在,是仅仅将人格作为手段;而如果被制造的这些人格道德地位高于,那么我们将会仅仅作为它们的手段。无论如何,这是道德上不允许的,因此,我倾向于接受这样的观点,应当禁止基于生物学活性的强人工智能。赞成强人工智能的人可能会辩护说,强人工智能并不具备完整的人格,它只是获得了能动性因素,但并没有获得各种完备人格所需要的品质结构。但是,如果能动性因素的虚拟在物理上可以实现,那么,这样的智能当然可以利用我们的环境和身体获得特定的道德品质,甚至是超出我们的道德品质,例如道德超人。况且,道德原则禁止的是人格意志仅仅被作为手段,而不是人格整体;当一个具有能动性因素的对象被制造出来之后,我们就制造出了一个意志体,而这样被制造的意志一开始就是不自由的,应当在道德上被禁止的。这种情形的伦理问题会有很多,也会很重大,但与我们论题的相关性不太紧密,暂且就此打住。第四种情况是我们着重要讨论的问题。在这样的虚拟社会中,我们是否会获得相关的虚拟品质?最简单的一个这样的虚拟社区就是我们目前的网络社区。在网络社区里,人们主要依靠文字、图片、视频或声音进行交往,最经常的是文字交往模式;设想一个人进入一个这样的虚拟社区,一开始他于社区的人并不熟悉,后来可能在某些交谈中会与某些人产生共鸣或发生争执。不管他以什么样的方式开始这种交往,随着交往的深入,他在社区中会给所有成员形成一个特定印象,并且这种印象会大致一致。很显然,这时他已经具备了在该社区的角色品质,这就是他在虚拟社区的虚拟品质。虚拟品质与真实品质本质上是一致的,其表现都是某种特定的可预测的行为倾向。一个人的虚拟品质与他的真实品质表现上可能大相径庭,其中有些可能只是不同真实能力差异导致的,例如,一个平时拙于文字表达而强于口头表达的人,在真实社区里可能具有能言善辩的品质,而在网络社区中则会形成沉默寡言的品质。这种差别也正表明了身体能力因素是一种习就因素,并且会影响品质的形成。如果此人的行为倾向稳定的话,这种虚拟品质也是其真正的品质,而不是一种假象。问题来了,我们是将能言善辩归属于这个人,还是将沉默寡言归属于这个人呢?很显然,这两种品质是相互冲突的,一个道德上成熟的人不可能同时拥有两种冲突的品质。我们宁愿将这两种品质看作是不同情景下形成的差异性品质,而不是冲突的品质。品质的形成是能动性因素与习就因素相互作用的结果,一个人很可能主观上愿意选择一种品质,但由于习就因素的限制,他却形成了另一种品质。例如,一个口头表达能力有限的人,也许在他年少的时候非常羡慕能言善辩的同伴,也希望获得同伴的能力,但由于能力的先天限制,他要做到这一点非常艰难;或许他可以通过艰苦的训练达到这一点,但因为他的生活中还有其他更重要的事情,他很可能就会在反思平衡后适应这一点并理智地认同它,最后形成沉默寡言的品质。虚拟品质的可能性也可以从品质的情景依赖性来理解。品质的获得必需习就因素,而习就因素是高度情景化的。设想一个人一开始生活在一个人与人之间相互介入性较高、并偏好言过其实的豪言壮语的人际文化氛围(例如长沙)中,当他转换到一个强调尊重个人空间、说话委婉拘谨的文化(例如上海)中,他一开始就会很不习惯新的文化氛围,或许一开始他会表现出原文化的品质和行为,但每当他如此表现总是受到无声的抵制时,他就可能开始封闭自己,拒绝与周围的人交往,这样,久而久之,他实际上就习得了一种接近于当地人的品质,不再强烈介入他人的空间、也不轻易发表自己的意见。这种被动性如果得到主动的理智认同,就会成为一种实践品质。但是,只要他回到原来的氛围中时,品质的情景依赖性会立即激起他原有的行为倾向。相反的过程也可能发生。因此,从品质形成中能动因素与习就因素相互作用的机制看,从品质的习得性和高度情景敏感性的角度,虚拟品质和真实品质具有同等的地位和属性。当然,人们可以争论说,这种出于能力和情景限制而不是出于自愿选择形成的品质不可能是一种德性品质,更可能是一种恶习。我并不打算否认这种看法,但将其称为恶习可能太过分,它更可能是一种不完善的德性品质;无论如何,它确实构成了一种道德相关的品质。并且,在此意义上,如果它是恶习的话,我们也将认同一种拓展的苏格拉底的观点,恶习出于无知和无能;或者可以说,恶习还只是一种心理品质,高阶的调节性对其尚未起到应有的作用。

四、利用虚拟现实进行道德教育的条件

由于网络社区的行为能力有限,仅仅是文字交往和远距离的声音视频交往,其所形成的虚拟品质,结构也相对单一,丰富性程度很低,而即将到来的虚拟现实交往则可能最大程度地接近真实,它将会促成全面而丰富的虚拟品质结构。这样的虚拟现实社区一个重要的应用就是取代目前以课堂形式为主的学校道德教育体系,而将学生推向虚拟现实社区,对学生进行全方位的道德教育。那么,利用虚拟现实社区进行道德教育是否可能呢?换句话说,要使得其成为可能,必须满足什么样的条件?在回答这个问题之前,我们还要简单涉及利用虚拟现实社区进行道德教育的性质和目的。首先,道德教育不只是理智教育,其目的不只是发挥受教育者的能动性因素,而是最终要让受教育者获得恰当的道德品质。因此道德教育不同于知识教育,其目的是在于习得品质,而其过程则主要是实践性训练。其次,利用虚拟现实社区进行道德教育,不只是形成在虚拟社会起作用的道德品质,而是要让在虚拟社会中获得的好的道德品质成为我们真实世界的道德品质,即让品质的情景敏感性变成情景普遍性。因此,其最重要的目标就是去情景敏感性。在前面的品质形成中,我们提到品质形成具有情景敏感性,而在这里又要求去情景敏感性,这里是否存在矛盾呢?情景与品质的关系是德性伦理学的一个重要的问题,也是道德怀疑论者质疑品质之存在性的一个强有力的方面。一方面,假如一个人只在特定情景下诚实,而不是在所有情景下诚实,我们很难说他具有诚实的品质。道德怀疑论者正是利用情景主义的心理学事实来反驳品质的存在性的,他们发现在关于诚实的测试中,受试者可以高概率地保持同一情景中行为的一致性,但交叉情景的行为一致性却很低。例如,受试者可能在考试中坚持不作弊,但却在上课迟到时说谎[5](P1-5)。另一方面,如果一个人不能在不同场合运用不同的品质,我们就很难说他是有德性的人,例如,机智和勇敢就应当运用于不同的场合,否则就是滑头和怯弱。任何品质都是在特定情景下形成的,但这种品质还只是一种受制于时空的自然品质,是一种心理品质或道德品质的心理学方面,其表现具有自发性,仿佛行为主义主张的刺激-反应模式;一种实践品质必须体现行动者的自主性或自由意志,只有当一个人也能够运动其理智德性将这样的品质运用于需要但他从未如此行动过的其他情景时,这种品质才可以称为实践品质。在这里,关于自然/心理学品质与实践/道德品质的区分,参考了康德关于情感/病理学态度与实践态度的区分;在康德那里,自发的态度是情感或病理学态度,出自自然的禀好,如爱你的邻人,而自觉的随意的态度是实践态度,出自原则或义务的要求,如爱你的敌人[6](P15)。因此,实践品质不同于自然品质的地方在于,它必然包含了理智的或能动的因素。

同样地,当一个人面临不同情景需要时,他运用不同的品质,也是在对自己具备的各种心理学品质进行选择,这也是一种理智品质的作用,这种随着情景差异而运用不同品质的能力或品质,本身就是一种实践品质。因此,道德品质的去情景敏感性是去除自发的情景敏感性,而不是去除基于理智自觉的情景敏感性。但是,我们也应该指出的是,道德品质作为一种习性品质,必然也具有自发性倾向,因此,去自发敏感性不是完全抛弃自发性,而是让自发倾向符合德性的规范性要求。例如,一个人在紧急情况下自发地作出敏捷的反应,就是一种符合德性要求的自发性,而此时如果他自发地处于惊呆而无所作为的状态,则不是符合德性要求的自发性,是一种恶习。在此意义上,如笔者已经强调的,德性品质是一种高阶的调节性的实践品质[2](P288-292)。要获得这种去自发情景敏感性效果,一个可行的办法是在虚拟社区中逐渐添加足够丰富的真实因素,让受教育者体验足够丰富的情景并使得他们训练出适时调整品质运用的理智品质。如果虚拟现实让受教育者有置身事外的感觉,那么,这样的虚拟现实无法满足上述要求。因为这样的系统与游戏系统没有差异,至多是训练人的反应能力,而无法养成一种习性品质。诚然,反对的意见认为,游戏系统对儿童道德形成所产生的负面作用,表明游戏系统也具有道德教育功能。然而,这个反驳误用了“道德教育”的概念,教育,一定是指一种目标指向良善结果的活动,如知识教育和道德教育;游戏的负面影响应当不属于教育,而是心理品质的自发形成,基本上属于恶习形成的范畴———按照我们前面的论述,恶习至多是一种自然的心理品质。继续的反驳可能是,通常的模拟训练系统能够促成卓越的技能品质,相信它也能够促成德性品质的形成。不可否认,这种训练确实可以形成某些动作倾向,熟练某些技术过程,但因为被训练者并不将训练场景的任务看作真实的,他就不太可能给予道德关怀,从而也很难说能够形成道德品质。虚拟现实技术使用可穿戴设备并且与网络(尤其是物联网)联合,可以形成一个真实与虚拟无间隙对接的虚拟社会。按照翟振明的设想,这样的虚拟社会包含主体、人替、人摹、物替和物摹等要素。在一个教学训练系统中,主体即是受教育者,而人替则是一个由物理要素构成的“假人”(例如一个橡胶人),但是人替可以接受真实刺激并通过网络将这些刺激传递到主体所穿戴的具有感知这些刺激之能力的设备上,同时,这个人替也可以接受主体的行为指令,并根据其指令行动。人摹则是人替在纯粹虚拟空间的对应的电子形象,其功能严格相似与人替。物替是真实物体的物理“假体”,它可以向主体输出其所替代的物体的所有可感知物理属性(例如颜色、光泽、硬度、手感、气味等);而物摹则是物替在虚拟空间中对应的电子形象。在这样的系统中,一个人无法区分与他交往的人是真的还是假的,最重要的是,他的所有感觉与真实感觉并无差异,最重要的是,由于行为和感知的对应性,他会认同人替和人摹就是自己的身体。厄森(HenrikEhrsson)通过一系列实验表明,当一个人无法区分一只连接于他的肩膀的橡胶手(相当于人替)和真手的时候,尖锐物即将扎向它们时,他会有相同的心理体验和生理反应;而当在纯粹虚拟现实环境中,当尖锐物扎向他的人摹时,他的感受和反应类似自己的身体受到的刺激[7-10]。我们的品质形成来自于我们的行动经验和感知经验,而这些经验的产生依赖于我们的身体认知感官和行动感受,当我们将人替和人摹认同为我们自己的身体的时候,我们将会将它们的“行动”和“感受”认同为我们自己的行动和感受,这样,我们就将通过虚拟现实中人替和人摹拟的行动和感受形成我们自己的道德品质。因此,利用虚拟现实进行道德教育的必要条件是:第一,在真实与虚拟之间建立一种无间隙的连接;第二,受教育者对在虚拟现实中的行为产生自我认同,即让他们相信,这样的行为是我的行为。

作者:颜青山 单位:华东师范大学哲学系

[参考文献]

[1]洛伊斯•玛格纳.生命科学史[M].李难、崔极盛、王水平译.天津:百花文艺出版社,2001.

[2]颜青山.价值道义论的基础[M].上海:上海人民出版社,2015.

[3]亚里士多德.亚里士多德全集(第八卷)[M].苗力田译.北京:中国人民大学出版社,2004.

[4]塞尔.“心灵、大脑与程序”[A].玛格丽特•博登.人工智能哲学[C].刘西瑞、王汉奇译.上海:上海译文出版社,2001.