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言路微隐于学
7:40am 30/06/2022
宋明家.大学教授不会答的小二科学题
宋明家

打从小学建立起的遗传学正确观念,对协助民众未来理解和分析相关资讯,会有很大助益。

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这几天一直收到朋友们发来短讯,让我尝试完成华小二年级的科学习题。

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题一:以下孩子的爸爸或妈妈是谁?连一连。接着提供上下方三个小孩和三个大人的人头照,让学生为父/母和子/女连线配对。

题二:观察丽真和她的家人,填一填。下方有6个不同身高、头发类型和肤色的卡通人像,其中三道题为(1)丽真的头发类型遗传自谁?(2)维权的肤色遗传自谁?(3)谁遗传了外婆的身高特征?

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说来惭愧,可能我真的不是“法证先锋”的料,只好向其他同侪求救。

结果是,回复讯息的27名(遗传学和生物学相关)博士和7位硕士,包括19名国内外大学教授,都没能全数答对;其中最难的,是题一和题二(3)。

从大马教育部提供的2年级科学《小学标准课程》的内容来看,这些习题出自单元“3.1 人类的繁殖和成长”。其中学习标准3.1.4注明“描述孩子的特征遗传自父亲、母亲或家族”,而3.1.5则是“举例孩子的特征遗传自父亲、母亲或家族,如皮肤的颜色、眼睛的颜色和头发的类型”,都是以上习题想达致的学习目标(页38)。

以小二程度来看,这学习方法比过去硬邦邦的死背强记,是好的太多,也有助于提升思辨和批判性思考能力。

笔者想以多年遗传学教学,以及协助高中生物课程的经验所得,从三个层面来谈这议题:

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(一)习题的图片素质:

题一的孩子-父母配对人头照所提供特征不够明显,学生只能靠猜测填写答案;题二(3)也一样,有老师给答案“丽真”(遗传了外婆身高特征),但妈妈和丽真的身高只差那么一点,答案能不能也是“妈妈”?

(二)需要老师详细解释:

在初级批判性思维的课程,我们也使用“找出相同和差异处”的方法,来进行简单的基础训练;但若没有老师的详细讲解,单看这些习题,很容易成了一种找出“相同”之处的玩意。

(三)误导性的遗传学概念:

有些复杂的高层次知识,是可以在中小学做简化处理;但随意简化一些生物学概念,会导致学生有先入为主的错误观念,在接下来的中、大学学习就得多费一番劲去纠正。

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若为配合小二程度而把相关概念说成“身高遗传自外婆”或“肤色遗传自爸爸”,其实恰恰是遗传学领域的“伪科学”。因为人类的身体特征,包括标准课程和习题里的“肤色、眼睛颜色、头发类型、身高、脸型、耳垂”,都牵涉“多基因遗传”(polygenic inheritance),加上基因自由组合、基因间互动、基因连锁、交换、基因-环境互动(例:营养、运动)等遗传定律,还有隐性和显性等遗传表现,都使特征遗传变得很复杂。

基于这些复杂的遗传机制,我们最多限度只能说“孩子的特征遗传自父母”,而不是“孩子的特征遗传自父亲或母亲”(见学习标准3.1.4和3.1.5)。

我们可以举“脸型”为例,作进一步的讨论。近年有多项研究证明“脸型”由多个父和母的基因一起混配控制;因此,就算脸型像父亲,也不能单凭表型就说“遗传自父亲”。再者,这些表型特征的“遗传力估计”(heritability estimate)以0.0至1.0系数表达,1.0表示某特征单纯由遗传因素(比如基因)控制,0.0则是基因没任何作用。比如下颌骨和嘴巴宽度“遗传力估计”分别为0.62和0.67,意即这两个部分的形状大约65%由基因决定,另35%由环境因素控制(引2016年5月《Nature Communications》2017年4月《Scientific Reports》论文;)。简言之,孩子脸型(或某些其他特征)不像父母或长辈,是很正常的事。

21世纪是生物科技的世纪,而遗传学在生物科技领域占有主干地位;未来数十年内,有关生物医学、农作物、遗传和基因相关科技领域的媒体报道,都将处于“如日中天”的地位。

打从小学建立起的遗传学正确观念,对协助民众未来理解和分析相关资讯,会有很大助益。

至于有关当局若在改善相关课程内容,比如审核内容等支援有所需要,笔者非常乐意助一臂之力。

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宋明家
微隱於學
华小二年级科学习题
小学标准课程

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