郑亚南
我在《生物进化的原因》一节的教学过程中,为了加深学生对生物进化原因的理解,选择了两道例题:
例1:在农田中试用某种农药防治害虫,使用年数越长,效果越差,对这一现象的解释正确的是( )
A、农药使害虫发生了抵抗农药的变异
B、农药选择了害虫中能抵抗农药的变异
C、害虫会自然发生并巩固农药的变异
D、农药质量越来越差
本例题的答案为B,然而很多同学选择A。比较A、B两个答案其区别在于:A答案认为在生物进化过程中,环境(农药)导致生物产生有利变异个体,而B答案认为在生物进化过程中,環境(农药)选择了有利变异个体。
例2:对化石的研究表明,古代有许多动物只生存了较短的时间就灭绝了,下列能解释这一现象的是( )
A、这些动物缺乏变异能力
B、这些动物不能随环境变化而产生有利变异
C、这些动物缺乏适应环境的有利变异
D、这些动物某些器官由于不经常使用而退化,造成种群绝灭
本例题的答案为C,但很多同学选择B。B答案认为生物要通过产生有利变异去适应环境,C答案认为生物没有产生供环境可选择的变异个体。
分析学生对例1和例2选择的错误答案可知:学生认为在生物进化的过程中,生物为了适应环境可以主动地产生有利变异,也就是说,生物产生有利变异是主动适应环境的表现,显然这种理解是不对的,没有搞清楚生物进化过程中环境和变异的关系。而搞不清生物进化过程中环境和变异的关系,学生就不可能真正理解生物进化的原因。
那么,在教学中,如何让学生正确理解生物进化过程中环境和变异之间的关系呢?
首先教师要尽可能多地给学生提供生物进化的例子去让学生分析,体会和理解。比如保护色的形成;不同环境中生物形态的区别等等。这都是生物适应环境的正面例子,这一点一般的老师都能想到。但我认为生物进化史中一些物种的大灭绝的例子更能从反面说明进化与环境的关系,如恐龙灭绝,还有近几年因环境破坏灭绝的新疆虎等。这些生物进化中的反面例子更能帮助学生理解生物进化过程中环境和变异的关系。
然后教师应注意从以下几点去总结,让学生全面去认识生物进化过程中环境和变异之间的关系:
(1)在自然界,遗传和变异是普遍存在的,生物都有遗传和变异的特性,遗传和变异是生物进化的内在因素和基础。
(2)变异的产生是随机的,与环境没有直接关系,即使环境不发生变化,变异也会发生。只不过环境如果变化剧烈,变异发生的频率可能高一些,但环境不能决定变异的方向。变异的产生是不定向的,生物产生的变异既有有利变异个体,又有不利变异个体,这些变异个体为生物进化提供了原材料。
(3)有利变异个体因为适应环境,可以在生存竞争中取胜而生存下来,并通过遗传将有利变异性状传给后代。这样生物经过代代的变异,代代的变异个体经过环境地选择,有利变异性状通过遗传得以积累,最终产生了新的生物类型。自然选择是一个长期并且连续的过程。
(4)环境对进化的作用主要是对变异的定向选择作用。地球上的生物生存的环境是多种多样的,在不同的环境中生存的生物,自然选择的方向是不同的。不同的选择方向形成不同的生物类型,最后形成不同的物种。