聽達(dá)爾文講進(jìn)化論

朱建

在生物學(xué)教學(xué)中，事件策略就是讓學(xué)生在“生物科學(xué)事件”中學(xué)習(xí)、成長(zhǎng)的策略。具體地說(shuō)，就是在生物學(xué)教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生特征和教學(xué)條件，有針對(duì)性地提煉和轉(zhuǎn)化“生物科學(xué)事件”中蘊(yùn)含的課程資源，讓學(xué)生在“具體情境”中“主體參與”的教學(xué)策略。

事件，本意是歷史上或社會(huì)上已經(jīng)發(fā)生的大事情，這里專指“生物科學(xué)事件”，根據(jù)來(lái)源可簡(jiǎn)要區(qū)分為：“已經(jīng)發(fā)生的事件”，如生物科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展歷程中帶有重大轉(zhuǎn)折作用的課題及事件；“正在發(fā)生的事件”，如正在進(jìn)行的生物科學(xué)研究項(xiàng)目，社會(huì)生活中涉及生物科學(xué)的新聞事件等；“人為設(shè)計(jì)的事件”，如教師設(shè)計(jì)的、帶有任務(wù)驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的生物學(xué)探究實(shí)驗(yàn)或研究性學(xué)習(xí)任務(wù)。

在生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐中把學(xué)生“放”到具體的“生物科學(xué)事件”當(dāng)中去，讓學(xué)生以主體的地位參與生物學(xué)習(xí)，能夠激發(fā)學(xué)生探索的熱情，促進(jìn)學(xué)生在生物學(xué)知識(shí)、科學(xué)探究的技能和思維品質(zhì)，情感、態(tài)度與價(jià)值觀的養(yǎng)成，以及對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)（STS）的認(rèn)識(shí)等領(lǐng)域的全面發(fā)展。

達(dá)爾文創(chuàng)立的自然選擇學(xué)說(shuō)，當(dāng)之無(wú)愧是生物學(xué)發(fā)展過(guò)程中的重大歷史事件，爭(zhēng)論的時(shí)間很長(zhǎng)，對(duì)生物學(xué)的發(fā)展乃至整個(gè)社會(huì)思想領(lǐng)域的沖擊都很大。以達(dá)爾文創(chuàng)立自然選擇學(xué)說(shuō)的過(guò)程以及學(xué)說(shuō)本身為背景情境，讓學(xué)生以“第一視角”參與學(xué)習(xí)，可以說(shuō)是事件策略在生物學(xué)教學(xué)中運(yùn)用的一個(gè)典型例子。

查爾斯·羅伯特·達(dá)爾文（C.R.Darwin），1809.2.12—1882.4.19，英國(guó)生物學(xué)家，生物進(jìn)化論的奠基人。他以博物學(xué)家的身份，參加了英國(guó)派遣的環(huán)球航行，做了五年的科學(xué)考察。在動(dòng)植物和地質(zhì)方面進(jìn)行了大量的觀察和采集，經(jīng)過(guò)綜合探討，形成了生物進(jìn)化的概念。1859年出版了震動(dòng)當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)界的《物種起源》。書中用大量資料證明了所有的生物都不是上帝創(chuàng)造的，而是在遺傳、變異、生存斗爭(zhēng)和自然選擇中，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低等到高等，不斷發(fā)展變化的，提出了生物進(jìn)化論學(xué)說(shuō)，從而摧毀了唯心的“神造論”和“物種不變論”。恩格斯將“進(jìn)化論”列為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一（其他兩個(gè)是細(xì)胞學(xué)說(shuō)、能量守恒和轉(zhuǎn)化定律）。

達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)，其主要內(nèi)容有四點(diǎn)：過(guò)度繁殖，生存斗爭(zhēng)（也叫生存競(jìng)爭(zhēng)），遺傳和變異，適者生存。

達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)，地球上的各種生物普遍具有很強(qiáng)的繁殖能力，都有依照幾何比率增長(zhǎng)的傾向。生物的繁殖能力是如此強(qiáng)大，但事實(shí)上，每種生物的后代能夠生存下來(lái)的卻很少。這是什么原因呢？達(dá)爾文認(rèn)為，這主要是繁殖過(guò)度引起的生存斗爭(zhēng)的緣故。任何一種生物在生活過(guò)程中都必須為生存而斗爭(zhēng)。生存斗爭(zhēng)包括生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的斗爭(zhēng)，生物種內(nèi)的斗爭(zhēng)，如為食物、配偶和棲息地等的斗爭(zhēng)，以及生物種間的斗爭(zhēng)。由于生存斗爭(zhēng)，導(dǎo)致生物大量死亡，結(jié)果只有少量個(gè)體生存下來(lái)。但在生存斗爭(zhēng)中，什么樣的個(gè)體能夠獲勝并生存下去呢？

達(dá)爾文認(rèn)為，在生存斗爭(zhēng)中，具有有利變異的個(gè)體，容易在生存斗爭(zhēng)中獲勝而生存下去。反之，具有不利變異的個(gè)體，則容易在生存斗爭(zhēng)中失敗而死亡。達(dá)爾文把在生存斗爭(zhēng)中，適者生存、不適者被淘汰的過(guò)程叫做自然選擇。達(dá)爾文認(rèn)為，自然選擇過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)期的、緩慢的、連續(xù)的過(guò)程。由于生存斗爭(zhēng)不斷地進(jìn)行，因而自然選擇也是不斷地進(jìn)行，通過(guò)一代代的生存環(huán)境的選擇作用，物種變異被定向地向著一個(gè)方向積累，于是性狀逐漸和原來(lái)的祖先不同了，這樣，新的物種就形成了。由于生物所在的環(huán)境是多種多樣的，因此，生物適應(yīng)環(huán)境的方式也是多種多樣的，所以，經(jīng)過(guò)自然選擇也就形成了生物界的多樣性。

自然選擇學(xué)說(shuō)在初、高中生物學(xué)教學(xué)中都有涉及，只是在要求層次上不同。作為一種科學(xué)思想，自然選擇學(xué)說(shuō)還影響著人們對(duì)世界的認(rèn)知。這里以枯葉蝶的形成為例，請(qǐng)達(dá)爾文“老師”帶同學(xué)們一起去探索自然選擇學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立，讓大家在自然選擇學(xué)說(shuō)創(chuàng)立，這個(gè)宏大的事件情境中進(jìn)行學(xué)習(xí)。

1. 從枯葉蝶說(shuō)起

1831年12月27日，達(dá)爾文跟隨貝格爾號(hào)揚(yáng)帆起航。此時(shí)的他是個(gè)言必稱《圣經(jīng)》的神學(xué)院畢業(yè)生、正統(tǒng)的基督教徒，他的虔誠(chéng)常常被海員們?nèi)⌒Α?/p>

達(dá)爾文：枯葉蝶，是一種形狀與枯葉很像的蝶類。在神創(chuàng)論者的眼中，如此精妙的物種，只可能是上帝創(chuàng)造的。自從上帝創(chuàng)造它的那一刻起，就一直如此，從未改變。剛剛登上貝格爾號(hào)時(shí)的我，也是這樣認(rèn)為的。

達(dá)爾文老師左手拿著一只枯葉蝶標(biāo)本，右手拿著一片枯黃的葉片。同學(xué)們遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去，還真分不清誰(shuí)是葉子、誰(shuí)是蝶。

達(dá)爾文老師在黑板上寫下兩行字：上帝創(chuàng)造了生物、物種不變。

2. 相信自己，還是相信上帝？

達(dá)爾文：關(guān)于枯葉蝶的事情，我們等會(huì)兒再討論。先給大家講講我隨貝格爾號(hào)航行期間的故事。在加拉帕戈斯（西班牙語(yǔ)的意思是“龜”）群島考察期間，我發(fā)現(xiàn)那些巨龜成群結(jié)隊(duì)地在島上的沙灘上漫游，總共有14種亞種，而且島與島之間的巨龜?shù)男螒B(tài)差別非常大。以至于島上的副總督向我吹牛說(shuō)，他只要瞄一眼，就知道哪只龜是哪個(gè)島上的。

達(dá)爾文老師展示著幾張巨龜?shù)膱D片，特別指出龜殼在形態(tài)上的差異。

達(dá)爾文：同學(xué)們，為什么上帝要在這小小的角落顯耀他的創(chuàng)造才能，他真有必要專門為這里創(chuàng)造出這許許多多獨(dú)一無(wú)二的物種嗎？

同學(xué)們竊竊私語(yǔ)，對(duì)達(dá)爾文老師的疑問(wèn)似乎拿不定特別的主意。

達(dá)爾文：后來(lái)發(fā)生的另一件事情，給了我更多的啟發(fā)。我在群島上采集到三種效舌鶇標(biāo)本，看上去和美洲大陸的效舌鶇很相似。我當(dāng)時(shí)以為是由大陸的效舌鶇演變而來(lái)的三個(gè)變種?？墒牵业呐笥?、著名的鳥類學(xué)家約翰·古爾德鑒定認(rèn)為那不是三個(gè)變種，而是三種不同的物種。

達(dá)爾文：同學(xué)們，假如曾經(jīng)美洲大陸有一次很大的風(fēng)，把效舌鶇吹到了三個(gè)不同的島嶼上，這三個(gè)不同的島嶼上的效舌鶇因?yàn)楦髯圆煌牡乩憝h(huán)境，經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間而變成現(xiàn)在的三個(gè)物種。

指著黑板上“上帝創(chuàng)造了生物、物種不變”的板書。

達(dá)爾文：同學(xué)們可以相互討論討論，想一想物種到底是變，還是不變？

學(xué)生：一種效舌鶇變成三種效舌鶇，好像更能夠說(shuō)得通一些。確實(shí)上帝沒(méi)有必要同時(shí)為三個(gè)不同的海島創(chuàng)造三種不同的效舌鶇。

達(dá)爾文：在我發(fā)表《物種起源》之后，有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)兩種不同生物之間的一些“過(guò)渡類型”的化石，比如始祖鳥化石——既有鳥類的一些特征，又有爬行類的一些特征，這些可以作為鳥類是從爬行類進(jìn)化過(guò)去的證據(jù)。

經(jīng)歷更多討論后，師生之間初步得出結(jié)論，生物不是神創(chuàng)造的，是由共同的祖先進(jìn)化而來(lái)的。但是，枯葉蝶又是怎樣進(jìn)化來(lái)的呢？

3. 生物是如何進(jìn)化的

達(dá)爾文：要弄清楚枯葉蝶是怎么進(jìn)化而來(lái)的，還要講講我的另一個(gè)發(fā)現(xiàn)。大家有沒(méi)有見(jiàn)過(guò)剖魚？有時(shí)一條雌鯽魚的腹中，會(huì)有很多魚卵，數(shù)以千計(jì)。我們想想看，就一條雌魚，如果再給它配一條同種的性成熟的雄魚，把它們放在你家后面的一條小河里，順利地產(chǎn)卵受精，順利地孵化，那么一對(duì)鯽魚就有數(shù)以千計(jì)的小魚。

學(xué)生：老師，我們的確見(jiàn)過(guò)雌魚的腹中有很多的魚卵，但是，河里卻并不到處都是魚。這是為什么呢？

達(dá)爾文：是的！還有的魚哪兒去了呢？

學(xué)生：死了。

學(xué)生：被黑魚吃掉了。

……

達(dá)爾文：反正就是它沒(méi)有活下來(lái)。關(guān)鍵的問(wèn)題是——為什么有些魚活下來(lái)了，而另外一些魚沒(méi)有活下來(lái)？

學(xué)生討論，發(fā)表意見(jiàn)。

學(xué)生：在遇到黑魚時(shí)，有的魚發(fā)現(xiàn)后及時(shí)逃掉了，有的魚卻呆頭呆腦沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)可能就被吃掉了，說(shuō)明智商有問(wèn)題。（眾笑）

學(xué)生：還有兩條魚都發(fā)現(xiàn)了，但是有條魚游得很快啊，然后啊，游的慢的那條被吃了。這要比游的速度快慢了。

學(xué)生：也有的魚比較靈巧的，發(fā)現(xiàn)食物吃得比較快，它就飽了，有的愣頭愣腦的，找食物本領(lǐng)差，就可能餓死了。

達(dá)爾文：那么剩下的活著的魚和死去的相比，它們是不是有些不同？

學(xué)生：更強(qiáng)大。

達(dá)爾文：“更強(qiáng)大”是個(gè)很寬泛的詞語(yǔ)，我們可以說(shuō)的更具體一點(diǎn)。

學(xué)生：反應(yīng)更靈敏，游泳速度更快，生存能力更強(qiáng)。

……

達(dá)爾文老師重新提起枯葉蝶的話題，請(qǐng)同學(xué)們模仿剛才的討論來(lái)分析枯葉蝶的進(jìn)化歷程。

學(xué)生：枯葉蝶擁有過(guò)度繁殖的能力，能夠產(chǎn)生大量的個(gè)體。

達(dá)爾文老師板書：過(guò)度繁殖。

學(xué)生：因?yàn)檫z傳的原因，它和它的子代保持了某些連續(xù)性；但是又由于變異的原因，有些個(gè)體長(zhǎng)得像枯葉，有些不太像。

達(dá)爾文老師板書：遺傳和變異。

學(xué)生：當(dāng)它的天敵來(lái)捕食的時(shí)候，那些比較像枯葉的不容易被發(fā)現(xiàn)，所以他們得以逃生，而不太像枯葉的蝴蝶容易被發(fā)現(xiàn)并被捕食。

達(dá)爾文老師板書：生存斗爭(zhēng)、適者生存。

師生小結(jié)：這樣日積月累，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的自然選擇，就得到了今天我們看到的枯葉蝶的類型。

老師進(jìn)一步延伸——環(huán)境的多樣性，造就了生物的多樣性。

4. 未竟的事業(yè)

達(dá)爾文：同學(xué)們，因?yàn)槔蠋熕幍哪莻€(gè)年代，不像你們今天，大家已經(jīng)知道基因的存在。所以，那時(shí)的我無(wú)法解釋變異是如何產(chǎn)生的，而優(yōu)勢(shì)變異又是如何能夠保存下去的。所以，我一直在向我的同行、另一個(gè)進(jìn)化論的堅(jiān)持者拉馬克讓步，用他的“用進(jìn)廢退”來(lái)解釋可遺傳變異的獲得。感謝生物學(xué)科人才濟(jì)濟(jì)，有那個(gè)時(shí)候我未曾相識(shí)的孟德爾先生，后來(lái)的薩頓、摩爾根、克里克、沃森……他們用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)一步步證明了自然選擇學(xué)說(shuō)的正確性，并對(duì)我當(dāng)時(shí)沒(méi)能解釋的地方進(jìn)行了卓有成效的探索。當(dāng)然，我做了查爾斯·羅伯特·達(dá)爾文能做和應(yīng)該做的一切！

在“課堂”的背景下思考，教學(xué)的有效性要受到教師、學(xué)生、教材、教學(xué)策略等多種因素的影響。美國(guó)的加里·D.鮑里奇在《有效教學(xué)方法》中分析，從教師的角度而言，促成有效教學(xué)的五種關(guān)鍵行為分別是“清晰授課、多樣化教學(xué)、任務(wù)導(dǎo)向、引導(dǎo)學(xué)生投入學(xué)習(xí)過(guò)程、確保學(xué)生成功率。作為教學(xué)策略，事件策略可以在“任務(wù)導(dǎo)向”和“引導(dǎo)學(xué)生投入學(xué)習(xí)過(guò)程”兩個(gè)關(guān)鍵行為上發(fā)揮良好的作用。此處，請(qǐng)“達(dá)爾文老師”走進(jìn)中學(xué)課堂，用達(dá)爾文創(chuàng)立自然選擇學(xué)說(shuō)的故事為學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)系統(tǒng)、完整的學(xué)習(xí)背景，讓學(xué)生在“具體情境”中“主體參與”，從而實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)，為生物教學(xué)的改革和發(fā)展尋求并提供一種可操作的思路和方法。

作為課程資源，“生物科學(xué)事件”中蘊(yùn)含著極為豐富和重要的內(nèi)容，如科學(xué)家們的創(chuàng)造性勞動(dòng)，生物科學(xué)探索的思維過(guò)程和方法，生物學(xué)發(fā)展的邏輯和社會(huì)歷史背景，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的生動(dòng)教材。作為教學(xué)策略，把學(xué)生“放”到具體的“生物科學(xué)事件”當(dāng)中去，讓學(xué)生以主體的地位參與生物學(xué)習(xí)，可激發(fā)學(xué)生探索的熱情，更好地促進(jìn)學(xué)生在生物學(xué)知識(shí)，科學(xué)探究的技能和思維品質(zhì)，情感、態(tài)度與價(jià)值觀，以及對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的認(rèn)識(shí)等領(lǐng)域的全面發(fā)展。