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言路微隐于学
7:40am 07/07/2022
宋明家.爱拼才会赢的小学遗传学
宋明家

简言之,教授遗传学,先要“爱拼才会赢”拼了一些基础概念,才不会引致未来的错误观念。

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自教育部于2011和2017年分别推行小学标准课程(KSSR)和中学标准课程(KSSM)以来,第一批完全经过新教育制度的SPM考生成绩也已在6月出炉。

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翻阅这些标准课程可发现,教育部对老师和学生的要求,可谓恨铁不成钢。其中“高层次思维技能”(KBAT,Kemahiran Berfikir Aras Tinggi)是个亮点;这KBAT依据教育领域广泛使用的Bloom’s Taxonomy,要求教师把四种高水平思维(应用、分析、评价和创造)纳入教学;在处处强调批判性思考的21世纪,这是很好的想法。与此同时,这些KSSR学习标准和内容都经过严格审核和学校试用,理应是经得起考验的。

而这也是一些小学老师对上周笔者拙作〈大学教授不会答的小二科学题〉的回应:这KSSR已使用、教导了整十年,一直都没问题,为什么现在突然成了问题?也有老师说这种看外表特征决定“谁是父母”的习题其实很主观,很多时候都只靠猜测,很不科学;甚至有补习班资深教师说“不同学校给的答案各不相同,甚至同校不同老师提供不同答案!”

基因和遗传,是相对抽象和复杂的概念,一般学校课程都会循序渐进进入遗传学观念。小二课程标准的“3.1.1人类的繁殖”、“3.1.2体高和体重的变化”、“3.1.3各人之间成长的差异”,确有尝试铺成基础观念,然后才进入“3.1.4”和“3.1.5”有关孩子的特征遗传自父亲、母亲或家族等观念,以及“3.1.6”的解释成长和遗传的观察。

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这教学铺陈是想通过简化一些基础观念,让8岁孩子能理解简单的遗传学概念;可惜的是,其学习标准3.1.4和3.1.5的“孩子的特征遗传自父亲、母亲或家族”,却是具有误导性,以致延伸出种种错误的习题和活动。

笔者在遗传学教学过程中,也发现部分大学生会误用“某特征遗传自父亲(或母亲)”这种说法,许多人甚至毕业后还是无法避免这谬误。究其根本,可能源于两个根深蒂固的观念:

(1)民间说辞:“女儿眼睛像母亲”、“儿子鼻子像父亲”这些一般民众常说的,常延伸为“眼睛遗传自母亲”、“鼻子遗传自父亲”的通俗说法。

(2)孟德尔豌豆实验:两百年前出生(1822年)的“遗传学之父”孟德尔(Gregor Mendel)凭豌豆杂交实验,奠定了遗传学的基础观念(包括基因分离定律和基因自由组合定律)。其实验选择的豌豆特征(科学称“表现型”phenotype),计有花的颜色、种子形状、豆荚形状、植株高度等,都由单个基因控制;由于是“单基因遗传”(monogenic inheritance),这些豌豆基因和特征会稳定的传给后代,学生有时候口头上就会说“豌豆后代的白色花特征,遗传自父系(或母系)植株”;从这观念引申开来的,就是人类“遗传某特征自父亲或母亲”的想法。

但是,人体特征几乎都是“多基因遗传”(polygenic inheritance)的,是由“父+母”的多个基因混配而成,单基因控制的特征非常罕见。而《小学标准课程》和活动习题提到的特征(肤色、眼睛颜色、头发类型、身高、脸型、耳垂)都属于这类多基因遗传。

以下几篇有关人体特征的研究论文,可以解释为什么2年级科学的学习标准3.1.4和3.1.5的“孩子特征遗传自父亲或母亲”具有误导性:

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头发类型(2017年3月Experimental Dermatology)、脸型(2016年5月Nature Communications,;2017年4月Scientific Reports )、肤色(2017年6月Hereditas)、耳垂(2017年11月American Journal of Human Genetics)、身高(引2019年4月Nature)、眼睛颜色(2006年12月American Journal of Human Genetics ;主要由OCA2基因控制,但其他基因还是发挥它们的作用)。

在大多数人体特征里,环境因素使多基因遗传更为复杂。我们可以用《爱拼才会赢》的“七分天注定,三分靠打拼”来解释:“七分”由与生俱来的遗传因素(比如基因)决定,“三分”靠后天的环境因素(比如饮食和运动)影响而定。

当然,这些只是粗糙说法,除了“七三”(例:鼻子宽度、颧骨),也有“八二”(例:身高)、“六四”(例:BMI身体质量指数)等外形特征。

简言之,教授遗传学,先要“爱拼才会赢”拼了一些基础概念,才不会引致未来的错误观念。

(注:此文见报时,笔者也已联合几位遗传学家发函给课程发展局,要求正视和纠正这谬误。)

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