人教版高中生物學(xué)必修教材中的進化觀及形成方式

（人民教育出版社課程教材研究所 北京 100081）

進化觀是對進化的本質(zhì)、過程、原因、機制、規(guī)律等問題的總體認識和看法。進化觀是生物學(xué)最基本的觀點，也是生物學(xué)特有的觀念，是貫穿整個生物學(xué)的一條主線?！斑M化是生物學(xué)中最重要的概念。如果不考慮進化的話，對生物學(xué)中任何為什么的問題都無法得出確切的答案?！苯⑦M化觀有利于深化對生命本質(zhì)的理解，豐富對生命歷史的認知。高中生物學(xué)必修教材在闡述進化觀時是從多層面、多角度進行的。分子層面：分子的結(jié)構(gòu)與功能是進化的結(jié)果，也是適應(yīng)的表現(xiàn)，從表現(xiàn)出相應(yīng)功能的結(jié)構(gòu)上找尋原因，是進化觀的具體運用；細胞層面：細胞的結(jié)構(gòu)特點是進化的產(chǎn)物，如細胞膜的磷脂雙分子層的結(jié)構(gòu)特點，從進化的層面進行分析和闡釋；個體層面：個體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)是分類的重要依據(jù)，也是理解進化的重要載體；群體層面：進化的本質(zhì)是種群基因頻率的定向改變；生態(tài)系統(tǒng)層面：生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果。

1 教材中進化觀的主要內(nèi)容及分析

1.1 “生物的進化”一章中進化觀的主要內(nèi)容

“生物的進化”一章系統(tǒng)地闡述了生物進化的過程和原理，集中體現(xiàn)了進化觀。第一節(jié)介紹了化石證據(jù)以及比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、分子生物學(xué)證據(jù)，通過提供這些支持生物進化論的證據(jù)，對生物進化的歷程進行了還原、重建和再現(xiàn)，推出生物有共同祖先的結(jié)論，為探討生物進化的原因奠定了基礎(chǔ)?；亲钪苯?、最有力的證據(jù)，其他證據(jù)是間接的佐證?；涊d了生命由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序。對不同種類脊椎動物的比較解剖學(xué)研究，可以發(fā)現(xiàn)一些與進化相關(guān)的線索與親緣關(guān)系。例如，同源器官的一致性支持脊椎動物具有共同祖先，其外形的差異是由于適應(yīng)不同的生活環(huán)境、執(zhí)行不同的功能所致。不同脊椎動物在胚胎發(fā)育早期很相似，都具有鰓裂和尾，表明陸生脊椎動物都是從水生的原始祖先進化來的，它們之間存在親緣關(guān)系。從分子生物學(xué)的角度，研究分子層面的差異，可以獲取分子進化的信息。例如，同源蛋白質(zhì)從分子層面證明了生物具有共同祖先，通過比較不同生物同源蛋白質(zhì)氨基酸序列的差異，可以揭示它們之間親緣關(guān)系的遠近。

第二節(jié)以圖解的形式，利用解釋模型對達爾文自然選擇學(xué)說的要點進行了概括。在解釋模型中，5個方面的事實都是證據(jù)，3個推論都是基于事實通過邏輯推理得出的。達爾文的自然選擇學(xué)說從個體和性狀水平對生物的進化和適應(yīng)的形成作出了合理的解釋：生物的進化是有利變異（適應(yīng)特定環(huán)境的性狀）不斷積累的過程，是適者生存和繁殖、不適者被淘汰的過程。生物進化的主要原因是自然選擇作用于可遺傳的變異，可遺傳的變異從本質(zhì)上說是生物體基因組成的變化。適應(yīng)的來源是可遺傳的變異，適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。

第三、四節(jié)深入闡述了現(xiàn)代生物進化理論，包括物種形成理論和協(xié)同進化理論，揭示了生物進化的原因、機制和規(guī)律。物種形成理論在達爾文自然選擇學(xué)說的基礎(chǔ)上，從種群和基因水平解釋了物種的形成：物種形成的本質(zhì)是種群基因頻率在自然選擇作用下的定向改變，是從群體遺傳學(xué)的角度，運用數(shù)學(xué)方法研究種群進化和發(fā)展的規(guī)律。協(xié)同進化理論從種間關(guān)系及生態(tài)系統(tǒng)水平解釋了生物多樣性的形成：生物進化的過程是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程，生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果。而且在結(jié)尾總結(jié)現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容，還簡單介紹了其他進化理論，如中性學(xué)說和間斷平衡說，表明生物進化理論仍在發(fā)展，并再次強調(diào)以自然選擇學(xué)說為核心的進化理論的重要地位。

1.2 其他章節(jié)中滲透的進化觀

除了專門的章節(jié)，高中生物學(xué)必修教材的其他章節(jié)中還分散著許多進化觀的內(nèi)容，不同程度地滲透了進化的思想。例如，必修1教材第一章第一節(jié)闡述了細胞學(xué)說的重大意義：細胞學(xué)說闡明了生物界的統(tǒng)一性，為生物具有共同起源提供了有力證據(jù)，為生物進化理論提供了依據(jù)。細胞學(xué)說和進化論作為生物學(xué)大廈的基石，兩者之間存在一致性和遞進關(guān)系，細胞學(xué)說是達爾文生物進化論的基礎(chǔ)。第二章介紹細胞中的無機物（水）時以生命起源于海洋開篇，第三章第一節(jié)介紹細胞膜時從生命起源的視角展開，并在第三節(jié)結(jié)尾進行了總結(jié)：細胞作為基本的生命系統(tǒng)，是幾十億年進化的產(chǎn)物，是生物與環(huán)境長期相互作用的結(jié)果。必修2教材第二章第一節(jié)在結(jié)尾總結(jié)了有性生殖的優(yōu)越性：有性生殖的后代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物適應(yīng)多變的自然環(huán)境，有利于生物在自然選擇中進化。第四章第一節(jié)后的生物科學(xué)史話“遺傳密碼的破譯”闡明了遺傳密碼的通用性，說明自然界所有的生物都是相互聯(lián)系的，為地球上現(xiàn)存的生物具有共同起源提供了重要證據(jù)。第五章第一節(jié)闡明了基因突變和基因重組的意義：基因突變是生物變異的根本來源，為生物的進化提供了豐富的原材料。基因重組也是生物變異的來源之一，為生物的進化提供了原材料。

2 教材中進化觀的形成方式

2.1 基于證據(jù)和邏輯形成進化觀

概念的形成需要有豐富的生物學(xué)事實支撐，對具體的生物學(xué)事實和一般概念進行抽象和概括，可以逐步建立概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，形成重要概念。而生命觀念是由眾多生物學(xué)重要概念支撐的，通過將重要概念有機地組織、整合起來，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建概念網(wǎng)絡(luò)，可以使知識系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化，進而凝練生命觀念。生命觀念的形成是基于事實（證據(jù)）形成概念，再進一步抽象和概括形成觀念。邏輯思維是構(gòu)建和形成生命觀念的重要途徑和方法。

高中生物學(xué)必修教材中有大量豐富生動的經(jīng)驗事實、科學(xué)事實材料，為進化觀的形成提供了例證。觀察、思考、實驗、探究、應(yīng)用等實踐活動可以引導(dǎo)學(xué)生基于事實和證據(jù)，進行邏輯分析和判斷，從中獲得相應(yīng)的結(jié)論。“生物的進化”一章就是基于證據(jù)和邏輯進行推理，建構(gòu)概念，進而形成進化觀。表1綜合概括了“生物的進化”一章提出的證據(jù)、建構(gòu)的重要概念和生命觀念。

2.2 基于問題驅(qū)動形成進化觀

教材其他章節(jié)中最常見的方式是創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，以問題驅(qū)動概念的建構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生從進化的視角分析生物學(xué)問題，并建立事實、概念與觀念之間的聯(lián)系，如“思考·討論”中的討論題，思維訓(xùn)練中的問題，練習(xí)與應(yīng)用、復(fù)習(xí)與提高中的習(xí)題，旁欄思考題等（表2）。

表2 教材其他章節(jié)中以問題驅(qū)動建構(gòu)的概念或觀念

進化觀具有持久價值和遷移價值。教師可以創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生在認識事物時，將所學(xué)知識納入已有的觀念體系之中，并運用觀念分析和解釋生命現(xiàn)象，找尋規(guī)律。

進化觀統(tǒng)領(lǐng)著生物學(xué)的知識結(jié)構(gòu)，是構(gòu)建知識框架的基礎(chǔ)。正如杜布贊斯基所說：“如果不從進化的角度看問題，生物學(xué)的一切都將無法理解?！被诖耍斫膺M化觀的基本內(nèi)容，認識進化觀的形成方式，是高中生物學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容。