大家好,这周延误了两天,因为罗罗和我“约稿”的学生拿云时间太少,直到周三晚才有空熬夜写了这个内容。我们对作者没限制没要求,他自由发挥,我只提了一个小小建议,未来在弟弟妹妹们学习生物时可以更直观一些,所以建议他去教材里找一下案例,这样未来弟弟妹妹们学到的时候可以更有用。
同时,我也想说,这个内容不是让妈妈们去学(我们学得做得够多了,也很累,不用事事都学),这个内容可以在孩子们未来准备开始学生物或者是已经在学生物的时候,让孩子们自己做一点点参考即可。
下面是他的文章。
作为一名同样在探索科学世界的学生,我想和各位叔叔阿姨、弟弟妹妹们分享一点我的心得……
大家有时候会把生物学当成需要死记硬背的科目,其实这是因为没有理解生物学的本质。今天我想分享的是:如何从书本知识本身出发,建立对生物学的深层理解。
理解知识的内在逻辑比记忆结论更重要
以高中教材中的“孟德尔遗传”为例子,大部分人都会采用死记硬背的方法去记住各种比例,例如“3:1”、“1:2:1”、“9:3:3:1”,但其实根本不需要使用背诵的方法,只需要理解基因的遗传规律、基因型与表型的关系,就可以很轻松地理解它们了,而对于一些变体,也可以知道是怎么来的了。
学习生物学重在理解,生物学是不断发展的科学,是研究范围广泛的科学,是需要面对无数自然界奇特演化结果的科学,必然存在很多特例,如果不去理解,靠“背”,是背不完的,好比你不理解加法的运算规则,靠记忆算加法,是不现实的。
举个例子,设Aa为一对等位基因,Bb为一对等位基因(与Aa不同),大写代表显性,小写代表隐性。那么AaBb×AaBb得到AaBb的可能性为?
如果这道题要靠背,那么正好背到的概率是很小的。如果你理解了自由组合定律(在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因可自由组合),那么就可以得到可能组合性为:
AB
Ab
aB
ab
AB
AABB
AABb
AaBB
AaBb
Ab
AABb
AAbb
AaBb
Aabb
aB
AaBB
AaBb
aaBB
aaBb
ab
AaBb
Aabb
aaBb
Aabb
一共有4×4=16种情况,出现4种,概率为4/16=1/4。
其实如果你对孟德尔遗传有更深刻的理解,那么我们知道AaBb产生的Aa等位基因配子有A和a,Bb等位基因有B和b,根据自由组合定律它们可以随意组合,所以得到AaBb的概率就是得到Aa的概率乘以得到Bb的概率,而我们知道Aa×Aa->Aa的概率是1/2(从第一个Aa得到一个A概率1/2,从第二个Aa的到a一个的概率1/2,(1/2)×(1/2)=1/4,再考虑到相反的情况,得到概率为(1/2)×(1/2)×2=1/2),对于B等位基因也是一样的,所以总体概率就是(1/2)×(1/2)=1/4。
那如果我们探究AaBb×AaBb后代表型中成A显性性状:成a隐性性状的比值不是3:1,而是例如15:1,那是因为什么呢?我们可以看一下四种情况:
A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1
我们发现9+3+3=15,是否可能这几种情况发生合并了呢?但是明明aaB_中aa应该呈现隐性性状a的表型呀?那我们是否可以猜测只要Bb中B基因的存在,就可以抑制aa的表现呢?
看到了吧,如果靠记忆学习生物,是不现实的,可以考的题目无穷无尽,例如如果分析只要Bb中B基因的存在,就可以抑制aa的表现,利用这两组独特的A、B等位基因进行遗传系谱图的概率分析呢?
建立知识之间的联系
学习时我们特别需要注意不同章节间的联系。在物理化学中,教材章节的关联性非常强,这其实也和物理化学的研究方向(特别是高中所需要考虑的)范围相对比较窄,但是更加深入、有更完备的理论,例如物理一整本都在讲力学、化学一整本都在讲化学平衡,但是生物的研究范围比较广(高中就从生物工程到遗传到生态),同时作为起步较晚的科学,很多细枝末节的原理并没有完全研究出来,所以可能没有看起来那么深入、那么明显的联系。
但事实真的如此吗?
其实,生物学的知识点相关性也不可忽视,虽然有些在高中范围并不考察。例如如果我们要研究一个种群的未来,那么我们就需要结合种群中现有成员的状况进行分析,例如如果现有成员具有优良的性状,种群更可能延续。那么往更深入的地方研究,我们就需要考虑种群中现在个体将基因遗传给后代的可能,这时就要结合生态学和遗传学了。
当学习理科时使用多元化的思考角度,这可以帮你发现很多知识点的本质都是类似的。例如我们知道对于一个元素的双原子分子,如果它有两个同位素,那么这两种同位素可以组成3种双原子分子,而在题目中,我们经常看到的这三种相对分子质量依次增大的双原子分子丰度通常会呈现p2:2pq:q2。在生物钟,哈迪-温伯格定律说的是在一个孟德尔种群中,有出现频次分别为p和q的等位基因A和a,那么AA:Aa:aa=p2:2pq:q2(p+q=1)。在数学概率中(上面两个概念外壳之中的本质),如果一对事件A,A发生的概率为p,不发生的概率为q(p+q=1),那么在两次独立的试验中,最后得到A两次都发生的概率根据乘法原理就是p2,两次中第一次A没发生、第二次A发生的概率是pq,第一次A发生、第二次A没发生的概率也是pq,因为这两种情况不重叠且与A发生一次(在这两次试验中)完全等价,那么A发生一次的概率根据加法原理就是2pq,同理两次A都不发生的概率就是q2。基因的组合比例可以看做亲本随机组合的结果,双原子分子的不同构成其实也是两种同位素随机配对的结果。
从教材和书本延伸到现实思考
学习“遗传与变异”时,教材中介绍了镰刀型细胞贫血症。我们应该不仅记住这是常染色体隐性遗传病,还应该进一步研究、追问:
为什么这种致病基因在非洲疟疾高发区频率较高?原来携带者对疟疾有更强抵抗力。
或许学完达尔文进化论,你会对为什么这种致病基因在非洲疟疾高发区频率较高而没有因为自然选择将这种高致死率疾病筛除掉,查阅完资料,你就会恍然大悟。
我有一点点小小建议:
如果仅仅只是对追求考试高分而言,那么解答就是精读教材的每个细节、认真理解消化。这两点不用多说,毕竟大家都知道,生物书上处处是考点。理解当然也是必不可少的,只学会了课本知识当然不够,考试不可能只考课本内容,考试的目的是锻炼你对课本知识的延展外推能力。
如果你不仅仅是为了考试,而是喜欢生物学,那么这非常好。应当继续保持。如果你不确定你适不适合把生物学作为长久的爱好,那么以我个人观点看,坚持学习生物学,就是需要对生物学的学习兴趣,对生物学的热爱。我个人认为可以这样的方法检验一下你是否对生物学感兴趣:看到自然进化的无数精妙结果时,你是否看到了一种美?认真读懂杂交水稻、无籽西瓜(这点需要一些遗传学基础)背后的生物学原理与农业实现方法时,你是否感到有一种说不上来的惊讶、惊喜?是否为前辈的智慧折服?……
最后,生物学不是需要死记硬背的科目,而是一个帮助我们理解生命规律的认识体系。每当我透过教材知识看到背后的逻辑和美,就会更加确信:真正的学习不是记忆答案,而是学会提出问题、寻找证据、构建解释。
最终,当我们通过这样的方式真正理解了生物学,我们学到的就不仅仅是课本上的知识,更会自然而然地生发出对生命的敬畏。我们会开始思考:人类和其他生物有什么区别呢?是基因的区别吗?……从而学会平等地对待每一个由自然进化雕琢出的精巧生命。
这个过程不需要昂贵的实验设备,只需要一颗愿意深入思考的心。就像达尔文当年乘坐小猎犬号环游世界,凭借细致的观察和深入的思考,最终提出了进化论——最重要的研究工具从来都是我们的大脑。
最后,想跟阿姨叔叔们说,如果弟弟妹妹正在开始或者未来需要学生物(物理化学等也是同样)时,如果刚开始对生物感到头疼,觉得需要背诵时,也许可以先引导他们多问几个‘为什么’,和他们一起探索现象背后的逻辑(B站有很多视频,搜索关键词也能找到),这比单纯检查他们是否背下了比例更有趣,也许也更有效。
希望我的这点小分享,能对弟弟妹妹们有一点点帮助。生物学真的是一个非常奇妙的世界,祝愿大家都能在其中找到思考的乐趣,发现生命科学的美!
读完拿云的这篇文字,我想了很久,它像一把钥匙,从一个很奇怪很另类的角度打开了我心里关于“到底该怎么带孩子学习”的问号。
这篇文章,表面上在讲生物该怎么学,但字里行间藏着的,其实是一份关于“如何真正学会”的说明书。它给了我三个启发,特别想分享给大家:
第一个启发:我们要追求的,是“恍然大悟”的快乐。
文章里有一句话我反复读了好几遍:“真正的学习不是记忆答案,而是学会提出问题、寻找证据、构建解释。”
这说的不就是我们最想送给孩子的礼物吗?——那种通过自己思考,终于把问题想通的快感。我们常常焦虑孩子“记住了没”,却忽略了他们“想通了没”。这篇文章提醒我,下次孩子遇到难题,我的第一句话或许可以从不耐烦的“记住没有?”换成好奇的“来,妈妈没搞懂,你能给我讲讲这里面的道理吗?”。当我们开始问“为什么”,知识的活水就来了。
再说回小七最近开始学的围棋。围棋里有一个棋形叫接不归,模拟考15级时,好多接不归的题,我错的一塌糊涂,于是去刷专项,考好几次然后刷错题,一遍遍记忆,靠熟能生巧来过关。可七七模拟考的时候,接不归基本就不会错,而他只是在学完后做过一次专项练习。我问他怎么做的,他说:“接不归就是打吃啊,找到打吃后对方还越连越多的地方就行了”。被新脑子完胜后,我更为理解了小周老师一直强调的,孩子真正理解了,不需要刷那么多题这个观点。
第二个启发:把不同的知识“连”起来。
最让我印象深的的是,拿云轻松地指出了数学、化学和生物在某个计算公式上完美的相通之处(那个神奇的p²:2pq:q²)。这让我看到,一个真正学通了的孩子,脑袋里的知识是一张四通八达的网,而不是一堆散落的碎片。
大家都知道,我很严控孩子通过屏幕学习的时间,现在网课只上了个有道围棋,其他什么都没上。虽然六舅舅他们开团了科学课,但我朋友问我怎么给孩子科普启蒙时,学龄前的小朋友,我都会推荐看白泽。先把广度铺开,让孩子有更广阔的认知,一来在脑子里搭建四通八达的网络,二来,有了认知更容易自己更感兴趣的方面,从而激发出深度学习的可能。专业学习有必要,通识教育也不可少,而白泽,就是通识的学习,想连接知识,也得脑子里先有对不对。无数看起来不相关的领域,学习、理解的足够多后,未来再加一点深度,这个知识网一旦形成,就是一张可以跨界的网,而不是断裂和隔离的知识孤岛。
第三个启发,也是最根本的:所有学习的起点,都是“好奇”。
通篇文章,我都能感受到一种最珍贵的东西——对世界纯粹的好奇和热爱。他会因为生命演化的精巧而惊叹,会为科学家的智慧而折服。这份热爱,才是驱动一切学习行为的、最强大的内在发动机。
我们的角色,不就是守护好这台发动机吗?当孩子问出一个个“为什么”时,我们的回应方式,就是在选择是给这台发动机加油,还是悄悄泼上一小盆冷水。
所以,这篇文章给我的最大收获不是生物知识,而是一个视角的转换:我们不是监考孩子“记住了多少”的考官,而是陪伴他一起去发现“这个世界多么有趣”的伙伴。
从今天起,我们可以试着多问几个“为什么”,然后坦诚地跟孩子说:“这个问题妈妈也不懂,但我觉得特别有意思,咱们一起当个侦探查清楚吧!”
感谢这份宝贵的投稿,它像一面镜子,让我们照见了教育最本真的样子。共勉。
预告个直播:
白泽系列科普,咱们很多孩子买了,但却不知道怎么用更好,甚至有些买完就遗忘,然后落灰了。所以,我跟拿云妈妈讨论后,邀请她来分享一期怎么用好白泽,有效的进行科学启蒙。
拿云妈妈深耕科普启蒙近十年,发现很多家长追求“高难度”科普,却可能正走入误区:用知识的密度代替思维的深度,用年龄的标准扼杀好奇的天性。她认为真正的科学启蒙,不在于孩子记住了多少术语,而在于他是否建立了跨学科的思维模型和探索世界的热忱。
下周一中午12点,我将与【拿云妈妈】连线,手把手分享如何用“简单”的素材进行“不简单”的启蒙,教你把看似幼稚的动画,变成培养孩子科学家思维的第一课!点击预约。
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育儿干货I好物分享I诚意满满
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