聽達爾文講進化論

朱建

在生物學教學中，事件策略就是讓學生在“生物科學事件”中學習、成長的策略。具體地說，就是在生物學教學中，根據教學目標、學生特征和教學條件，有針對性地提煉和轉化“生物科學事件”中蘊含的課程資源，讓學生在“具體情境”中“主體參與”的教學策略。

事件，本意是歷史上或社會上已經發生的大事情，這里專指“生物科學事件”，根據來源可簡要區分為：“已經發生的事件”，如生物科學產生和發展歷程中帶有重大轉折作用的課題及事件；“正在發生的事件”，如正在進行的生物科學研究項目，社會生活中涉及生物科學的新聞事件等；“人為設計的事件”，如教師設計的、帶有任務驅動性質的生物學探究實驗或研究性學習任務。

在生物學教學實踐中把學生“放”到具體的“生物科學事件”當中去，讓學生以主體的地位參與生物學習，能夠激發學生探索的熱情，促進學生在生物學知識、科學探究的技能和思維品質，情感、態度與價值觀的養成，以及對科學、技術和社會（STS）的認識等領域的全面發展。

達爾文創立的自然選擇學說，當之無愧是生物學發展過程中的重大歷史事件，爭論的時間很長，對生物學的發展乃至整個社會思想領域的沖擊都很大。以達爾文創立自然選擇學說的過程以及學說本身為背景情境，讓學生以“第一視角”參與學習，可以說是事件策略在生物學教學中運用的一個典型例子。

查爾斯·羅伯特·達爾文（C.R.Darwin），1809.2.12—1882.4.19，英國生物學家，生物進化論的奠基人。他以博物學家的身份，參加了英國派遣的環球航行，做了五年的科學考察。在動植物和地質方面進行了大量的觀察和采集，經過綜合探討，形成了生物進化的概念。1859年出版了震動當時學術界的《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造的，而是在遺傳、變異、生存斗爭和自然選擇中，由簡單到復雜，由低等到高等，不斷發展變化的，提出了生物進化論學說，從而摧毀了唯心的“神造論”和“物種不變論”。恩格斯將“進化論”列為19世紀自然科學的三大發現之一（其他兩個是細胞學說、能量守恒和轉化定律）。

達爾文的自然選擇學說，其主要內容有四點：過度繁殖，生存斗爭（也叫生存競爭），遺傳和變異，適者生存。

達爾文發現，地球上的各種生物普遍具有很強的繁殖能力，都有依照幾何比率增長的傾向。生物的繁殖能力是如此強大，但事實上，每種生物的后代能夠生存下來的卻很少。這是什么原因呢？達爾文認為，這主要是繁殖過度引起的生存斗爭的緣故。任何一種生物在生活過程中都必須為生存而斗爭。生存斗爭包括生物與無機環境之間的斗爭，生物種內的斗爭，如為食物、配偶和棲息地等的斗爭，以及生物種間的斗爭。由于生存斗爭，導致生物大量死亡，結果只有少量個體生存下來。但在生存斗爭中，什么樣的個體能夠獲勝并生存下去呢？

達爾文認為，在生存斗爭中，具有有利變異的個體，容易在生存斗爭中獲勝而生存下去。反之，具有不利變異的個體，則容易在生存斗爭中失敗而死亡。達爾文把在生存斗爭中，適者生存、不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。達爾文認為，自然選擇過程是一個長期的、緩慢的、連續的過程。由于生存斗爭不斷地進行，因而自然選擇也是不斷地進行，通過一代代的生存環境的選擇作用，物種變異被定向地向著一個方向積累，于是性狀逐漸和原來的祖先不同了，這樣，新的物種就形成了。由于生物所在的環境是多種多樣的，因此，生物適應環境的方式也是多種多樣的，所以，經過自然選擇也就形成了生物界的多樣性。

自然選擇學說在初、高中生物學教學中都有涉及，只是在要求層次上不同。作為一種科學思想，自然選擇學說還影響著人們對世界的認知。這里以枯葉蝶的形成為例，請達爾文“老師”帶同學們一起去探索自然選擇學說的創立，讓大家在自然選擇學說創立，這個宏大的事件情境中進行學習。

1. 從枯葉蝶說起

1831年12月27日，達爾文跟隨貝格爾號揚帆起航。此時的他是個言必稱《圣經》的神學院畢業生、正統的基督教徒，他的虔誠常常被海員們取笑。

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

達爾文老師左手拿著一只枯葉蝶標本，右手拿著一片枯黃的葉片。同學們遠遠看去，還真分不清誰是葉子、誰是蝶。

達爾文老師在黑板上寫下兩行字：上帝創造了生物、物種不變。

2. 相信自己，還是相信上帝？

達爾文：關于枯葉蝶的事情，我們等會兒再討論。先給大家講講我隨貝格爾號航行期間的故事。在加拉帕戈斯（西班牙語的意思是“龜”）群島考察期間，我發現那些巨龜成群結隊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的形態差別非常大。以至于島上的副總督向我吹牛說，他只要瞄一眼，就知道哪只龜是哪個島上的。

達爾文老師展示著幾張巨龜的圖片，特別指出龜殼在形態上的差異。

達爾文：同學們，為什么上帝要在這小小的角落顯耀他的創造才能，他真有必要專門為這里創造出這許許多多獨一無二的物種嗎？

同學們竊竊私語，對達爾文老師的疑問似乎拿不定特別的主意。

達爾文：后來發生的另一件事情，給了我更多的啟發。我在群島上采集到三種效舌鶇標本，看上去和美洲大陸的效舌鶇很相似。我當時以為是由大陸的效舌鶇演變而來的三個變種。可是，我的朋友、著名的鳥類學家約翰·古爾德鑒定認為那不是三個變種，而是三種不同的物種。

達爾文：同學們，假如曾經美洲大陸有一次很大的風，把效舌鶇吹到了三個不同的島嶼上，這三個不同的島嶼上的效舌鶇因為各自不同的地理環境，經過了很長時間而變成現在的三個物種。

指著黑板上“上帝創造了生物、物種不變”的板書。

達爾文：同學們可以相互討論討論，想一想物種到底是變，還是不變？

學生：一種效舌鶇變成三種效舌鶇，好像更能夠說得通一些。確實上帝沒有必要同時為三個不同的海島創造三種不同的效舌鶇。

達爾文：在我發表《物種起源》之后，有科學家發現兩種不同生物之間的一些“過渡類型”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化過去的證據。

經歷更多討論后，師生之間初步得出結論，生物不是神創造的，是由共同的祖先進化而來的。但是，枯葉蝶又是怎樣進化來的呢？

3. 生物是如何進化的

達爾文：要弄清楚枯葉蝶是怎么進化而來的，還要講講我的另一個發現。大家有沒有見過剖魚？有時一條雌鯽魚的腹中，會有很多魚卵，數以千計。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，順利地產卵受精，順利地孵化，那么一對鯽魚就有數以千計的小魚。

學生：老師，我們的確見過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？

達爾文：是的！還有的魚哪兒去了呢？

學生：死了。

學生：被黑魚吃掉了。

……

達爾文：反正就是它沒有活下來。關鍵的問題是——為什么有些魚活下來了，而另外一些魚沒有活下來？

學生討論，發表意見。

學生：在遇到黑魚時，有的魚發現后及時逃掉了，有的魚卻呆頭呆腦沒有發現，沒有發現可能就被吃掉了，說明智商有問題。（眾笑）

學生：還有兩條魚都發現了，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。

學生：也有的魚比較靈巧的，發現食物吃得比較快，它就飽了，有的愣頭愣腦的，找食物本領差，就可能餓死了。

達爾文：那么剩下的活著的魚和死去的相比，它們是不是有些不同？

學生：更強大。

達爾文：“更強大”是個很寬泛的詞語，我們可以說的更具體一點。

學生：反應更靈敏，游泳速度更快，生存能力更強。

……

達爾文老師重新提起枯葉蝶的話題，請同學們模仿剛才的討論來分析枯葉蝶的進化歷程。

學生：枯葉蝶擁有過度繁殖的能力，能夠產生大量的個體。

達爾文老師板書：過度繁殖。

學生：因為遺傳的原因，它和它的子代保持了某些連續性；但是又由于變異的原因，有些個體長得像枯葉，有些不太像。

達爾文老師板書：遺傳和變異。

學生：當它的天敵來捕食的時候，那些比較像枯葉的不容易被發現，所以他們得以逃生，而不太像枯葉的蝴蝶容易被發現并被捕食。

達爾文老師板書：生存斗爭、適者生存。

師生小結：這樣日積月累，經過很長時間的自然選擇，就得到了今天我們看到的枯葉蝶的類型。

老師進一步延伸——環境的多樣性，造就了生物的多樣性。

4. 未竟的事業

達爾文：同學們，因為老師所處的那個年代，不像你們今天，大家已經知道基因的存在。所以，那時的我無法解釋變異是如何產生的，而優勢變異又是如何能夠保存下去的。所以，我一直在向我的同行、另一個進化論的堅持者拉馬克讓步，用他的“用進廢退”來解釋可遺傳變異的獲得。感謝生物學科人才濟濟，有那個時候我未曾相識的孟德爾先生，后來的薩頓、摩爾根、克里克、沃森……他們用嚴謹的科學實驗一步步證明了自然選擇學說的正確性，并對我當時沒能解釋的地方進行了卓有成效的探索。當然，我做了查爾斯·羅伯特·達爾文能做和應該做的一切！

在“課堂”的背景下思考，教學的有效性要受到教師、學生、教材、教學策略等多種因素的影響。美國的加里·D.鮑里奇在《有效教學方法》中分析，從教師的角度而言，促成有效教學的五種關鍵行為分別是“清晰授課、多樣化教學、任務導向、引導學生投入學習過程、確保學生成功率。作為教學策略，事件策略可以在“任務導向”和“引導學生投入學習過程”兩個關鍵行為上發揮良好的作用。此處，請“達爾文老師”走進中學課堂，用達爾文創立自然選擇學說的故事為學生學習創設系統、完整的學習背景，讓學生在“具體情境”中“主體參與”，從而實現有效教學，為生物教學的改革和發展尋求并提供一種可操作的思路和方法。

作為課程資源，“生物科學事件”中蘊含著極為豐富和重要的內容，如科學家們的創造性勞動，生物科學探索的思維過程和方法，生物學發展的邏輯和社會歷史背景，是培養學生科學素養的生動教材。作為教學策略，把學生“放”到具體的“生物科學事件”當中去，讓學生以主體的地位參與生物學習，可激發學生探索的熱情，更好地促進學生在生物學知識，科學探究的技能和思維品質，情感、態度與價值觀，以及對科學、技術和社會的認識等領域的全面發展。