進(jìn)化思想在中學(xué)生物教學(xué)中的滲透與思考

摘 要：通過了解進(jìn)化思想的起源和發(fā)展以及進(jìn)化觀念在高中生物教材中的滲透，引發(fā)對(duì)生物進(jìn)化教學(xué)的思考，提高教師自身素養(yǎng)的同時(shí)有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：進(jìn)化思想;生物教學(xué);滲透;思考

1859年達(dá)爾文提出的進(jìn)化理論被恩格斯譽(yù)為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。隨著研究的深入，進(jìn)化論已發(fā)展為生物科學(xué)的核心理論。紛繁復(fù)雜的生命現(xiàn)象通過進(jìn)化論得到了統(tǒng)一的解釋，進(jìn)化思想也同時(shí)影響著人們的世界觀和自然觀。

一、 進(jìn)化思想的起源和發(fā)展

（一） 達(dá)爾文之前進(jìn)化思想的起源和發(fā)展

生命的發(fā)生發(fā)展一直有著不同的觀點(diǎn)，除去無法考證的神話傳說，生物進(jìn)化思想的發(fā)展可以追溯至人類文明的早期。老子“天下萬物生于有，有生無”即代表事物變化的思想，是關(guān)于生物進(jìn)化天才的猜想。希臘智者阿納克西曼德提出“生命是從由海中軟泥誕生，原始水生生物經(jīng)過蛻變而成為陸地生物”。亞里士多德的“生物存在之鏈”，認(rèn)為生物的發(fā)展是按照“自然階梯”來進(jìn)行的，這一階梯暗示了生物進(jìn)化的方向。

盡管在很長的一段時(shí)間，人們的視野充滿“神創(chuàng)論”和“不變論”，但最早的不成體系的進(jìn)化思想萌芽就隱約滲透著理性的哲學(xué)思維。法國博物學(xué)家布豐在《自然史》一書中，明確提出“物種是可變的，動(dòng)物都來自于同一祖先”。受布豐等科學(xué)家的影響，1809年，拉馬克發(fā)表了著作《動(dòng)物學(xué)哲學(xué)》，認(rèn)為“生物適應(yīng)性的特點(diǎn)是其為了適應(yīng)相應(yīng)的環(huán)境，以及獲得性遺傳的存在所造成的”，“用進(jìn)廢退”和“獲得性遺傳”是生物持續(xù)進(jìn)化的原因，比達(dá)爾文早50年提出了生物進(jìn)化的輪廓。

（二） 達(dá)爾文生物進(jìn)化思想的形成

對(duì)于生命的存在和演化的解釋，上述的思想幾乎都是一些零散難以被普遍接受的想法。1859年達(dá)爾文通過系統(tǒng)的野外考察和對(duì)家養(yǎng)生物詳細(xì)的觀察，通過大量的實(shí)例，在拉馬克、馬爾薩斯等人學(xué)術(shù)思想的基礎(chǔ)上，發(fā)表了《物種起源》，提出物種是可變的，自然選擇促進(jìn)生物的進(jìn)化。很好的解釋了生物多樣性和適應(yīng)性，但無法科學(xué)的解釋生物進(jìn)化的具體原因，有一定的局限性。

（三） 自然選擇和經(jīng)典遺傳學(xué)的結(jié)合——綜合進(jìn)化學(xué)說

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，進(jìn)化學(xué)說也不斷發(fā)展。杜布贊斯基的著作《遺傳學(xué)與物種起源》（1937），綜合應(yīng)用了孟德爾的《遺傳因子學(xué)說》、摩爾根的《基因論》等經(jīng)典遺傳學(xué)的研究成果及哈迪-溫伯格的群體遺傳理論，認(rèn)識(shí)到基因在種群內(nèi)變化的原理及規(guī)律，揭示了自然選擇的內(nèi)在作用機(jī)制，形成了現(xiàn)代綜合進(jìn)化理論。其核心思想是“種群是生物進(jìn)化的單位，突變?yōu)檫M(jìn)化提供原材料，自然選擇導(dǎo)致基因頻率發(fā)生定向改變，隔離導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生”，對(duì)進(jìn)化的認(rèn)識(shí)上升到一個(gè)新的高度。

隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展，科學(xué)家又提出了“中性突變飄移學(xué)說”及“間斷平衡理論”，對(duì)生物進(jìn)化理論不斷的進(jìn)行補(bǔ)充和發(fā)展，至今對(duì)生物進(jìn)化的研究仍沒有結(jié)束。

二、 進(jìn)化思想在中學(xué)生物課本中的滲透（以人教版為例）

縱觀現(xiàn)行各版本的高中生物教材不僅有專門的章節(jié)表述（如人教版必修2第七章《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論》），除此之外，整個(gè)教材不論在內(nèi)容的編排還是知識(shí)結(jié)構(gòu)上都折射出進(jìn)化的思想。

（一） 進(jìn)化思想在必修一《分子與細(xì)胞模塊》的滲透

1. 生命系統(tǒng)層次進(jìn)化思想的滲透

地球上原始的單細(xì)胞生物經(jīng)過漫長的進(jìn)化過程，演變?yōu)榻裉於喾N多樣的生物個(gè)體、種群和群落;生物與環(huán)境經(jīng)過長期的相互作用，形成多姿多彩的生態(tài)系統(tǒng)和生機(jī)勃勃的生物圈。（必修一教材P6頁）

2. 細(xì)胞組成成分進(jìn)化思想的滲透

科學(xué)家在研究生物體化學(xué)成分時(shí)，發(fā)現(xiàn)組成生物體的元素在非生物界中也都存在，這一事實(shí)主要說明了什么？（必修一教材P19練習(xí)）

3. 細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)化思想的滲透

細(xì)胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精巧;其組分之間分工合作成為一個(gè)整體，使生命活動(dòng)能夠在變化的環(huán)境中自我調(diào)控、高度有序的進(jìn)行。這是幾十億年進(jìn)化的產(chǎn)物。（必修一教材P55頁）

4. 細(xì)胞代謝進(jìn)化思想的滲透

植物、動(dòng)物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi)，都是以ATP作為能量‘通貨的，這是否也說明了生物界的統(tǒng)一性？這對(duì)理解生命的起源和生物的進(jìn)化有什么啟示？（必修一教材P90頁練習(xí)二拓展題）

（二） 進(jìn)化思想在必修二《遺傳與進(jìn)化》模塊的滲透

1. 生命的起源的思考

地球上幾乎所有的生物體都共用上述的密碼子表。根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？你認(rèn)為密碼子的簡并性對(duì)生物的生存發(fā)展有什么意義？（必修二教材P65頁思考與討論）

2. 進(jìn)化原材料的思考

基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本途徑，是生物進(jìn)化的原材料。（必修二教材P82頁）

基因重組也是生物變異的來源之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。（必修二教材P83頁）

（三） 進(jìn)化思想在必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊的滲透

1. 原始生命的誕生

細(xì)胞外液本質(zhì)上是一種鹽溶液，類似于海水，這在一定程度上反映了生命起源于海洋。（必修三教材P4頁）

2. 生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)

從群落演替可以看出，一定區(qū)域內(nèi)無機(jī)環(huán)境的狀況決定了哪些生物能夠在這一區(qū)域定居和繁衍;生物群落的存在又改變著無機(jī)環(huán)境。這些都說明生物群落和無機(jī)環(huán)境有著密不可分的關(guān)系。（必修三教材P89頁）

3. 熱泉生態(tài)系統(tǒng)的啟發(fā)

人們不斷的在深海中發(fā)現(xiàn)這樣的熱泉生態(tài)系統(tǒng)，有些科學(xué)家認(rèn)為熱泉口的環(huán)境與地球上早期生命所處的環(huán)境類似。研究熱泉生態(tài)系統(tǒng)有什么意義？（必修三教材P116頁）

綜上所述可以看出，高中生物人教版教材在內(nèi)容編排和知識(shí)結(jié)構(gòu)上都始終貫穿著“生物進(jìn)化”這一生物學(xué)科大一統(tǒng)理論。

三、 進(jìn)化教學(xué)的哲學(xué)思考

高中生物教學(xué)中滲透進(jìn)化思想有利于深度理解外因與內(nèi)因、偶然與必然、平衡與非平衡的辯證關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

（一） 生物進(jìn)化是遺傳變異和環(huán)境選擇共同作用的結(jié)果

事物的內(nèi)部矛盾是事物發(fā)展的動(dòng)力和源泉，生物進(jìn)化的內(nèi)因是遺傳和變異，生物進(jìn)化的外因是環(huán)境的選擇，遺傳是相對(duì)的，變異是絕對(duì)的，變異為生物進(jìn)化提供選擇的原材料，生物適應(yīng)環(huán)境的過程實(shí)際是一個(gè)“適者生存不適者淘汰”的“揚(yáng)棄”過程。

（二） 生物進(jìn)化方向是偶然性和必然性的統(tǒng)一

生物體基因突變和重組的隨機(jī)性，充分說明了偶然性在生物進(jìn)化中的重要地位，生物體偶然發(fā)生的基因突變和重組受到環(huán)境必然的定向選擇，保證了生物的生存進(jìn)化，從而出現(xiàn)了多種多樣尺度迥異的地球生命。

（三） 生命系統(tǒng)的非平衡態(tài)貫穿生命過程的始終

“耗散理論”認(rèn)為“平衡是無序的，非平衡才是有序的”。生命始于非平衡和有序結(jié)構(gòu)的生成與維持，通常所說的“平衡”只是一種處于穩(wěn)態(tài)的非平衡狀態(tài)，生命過程只能在非平衡狀態(tài)中存在，但可以在遠(yuǎn)離平衡的狀況下建立一種穩(wěn)態(tài)，例如“內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)”“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)”。要維持非平衡的有序性和低熵值，生命系統(tǒng)需要不斷的與外界交換物質(zhì)吸收能量，因此，生命系統(tǒng)是開放耗能的。這種觀點(diǎn)說明了平衡的相對(duì)性，有助于我們更深刻理解生命和生物進(jìn)化。

新一輪課改重在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，進(jìn)化和適應(yīng)觀是核心素養(yǎng)生命觀念的一個(gè)重要組成部分。教師首先要對(duì)生物進(jìn)化有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而在教學(xué)中逐步滲透進(jìn)化思想，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)進(jìn)化方向是多元的、進(jìn)化結(jié)果是不完美的，進(jìn)化使生物占領(lǐng)更多的生態(tài)位但不一定適應(yīng)能力更強(qiáng)。不僅培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的理性思維還要培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，認(rèn)同人類同其他生物一樣，也是進(jìn)化的產(chǎn)物，而不是天生具有凌駕于其他物種之上的超然地位;自然界的各種生物和生態(tài)系統(tǒng)都是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果，它們是作為整體不斷發(fā)展的，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到人類應(yīng)當(dāng)尊重自然、順應(yīng)自然，保護(hù)自然，與大自然和諧相處。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚永平.生物新教材必修一的解讀[J].

[2]普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社.

作者簡介：

陸曉文，福建省福州市，福建省福州市福州高級(jí)中學(xué)。