听达尔文讲进化论

朱建

在生物学教学中，事件策略就是让学生在“生物科学事件”中学习、成长的策略。具体地说，就是在生物学教学中，根据教学目标、学生特征和教学条件，有针对性地提炼和转化“生物科学事件”中蕴含的课程资源，让学生在“具体情境”中“主体参与”的教学策略。

事件，本意是历史上或社会上已经发生的大事情，这里专指“生物科学事件”，根据来源可简要区分为：“已经发生的事件”，如生物科学产生和发展历程中带有重大转折作用的课题及事件；“正在发生的事件”，如正在进行的生物科学研究项目，社会生活中涉及生物科学的新闻事件等；“人为设计的事件”，如教师设计的、带有任务驱动性质的生物学探究实验或研究性学习任务。

在生物学教学实践中把学生“放”到具体的“生物科学事件”当中去，让学生以主体的地位参与生物学习，能够激发学生探索的热情，促进学生在生物学知识、科学探究的技能和思维品质，情感、态度与价值观的养成，以及对科学、技术和社会（STS）的认识等领域的全面发展。

达尔文创立的自然选择学说，当之无愧是生物学发展过程中的重大历史事件，争论的时间很长，对生物学的发展乃至整个社会思想领域的冲击都很大。以达尔文创立自然选择学说的过程以及学说本身为背景情境，让学生以“第一视角”参与学习，可以说是事件策略在生物学教学中运用的一个典型例子。

查尔斯·罗伯特·达尔文（C.R.Darwin），1809.2.12—1882.4.19，英国生物学家，生物进化论的奠基人。他以博物学家的身份，参加了英国派遣的环球航行，做了五年的科学考察。在动植物和地质方面进行了大量的观察和采集，经过综合探讨，形成了生物进化的概念。1859年出版了震动当时学术界的《物种起源》。书中用大量资料证明了所有的生物都不是上帝创造的，而是在遗传、变异、生存斗争和自然选择中，由简单到复杂，由低等到高等，不断发展变化的，提出了生物进化论学说，从而摧毁了唯心的“神造论”和“物种不变论”。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一（其他两个是细胞学说、能量守恒和转化定律）。

达尔文的自然选择学说，其主要内容有四点：过度繁殖，生存斗争（也叫生存竞争），遗传和变异，适者生存。

达尔文发现，地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力，都有依照几何比率增长的倾向。生物的繁殖能力是如此强大，但事实上，每种生物的后代能够生存下来的却很少。这是什么原因呢？达尔文认为，这主要是繁殖过度引起的生存斗争的缘故。任何一种生物在生活过程中都必须为生存而斗争。生存斗争包括生物与无机环境之间的斗争，生物种内的斗争，如为食物、配偶和栖息地等的斗争，以及生物种间的斗争。由于生存斗争，导致生物大量死亡，结果只有少量个体生存下来。但在生存斗争中，什么样的个体能够获胜并生存下去呢？

达尔文认为，在生存斗争中，具有有利变异的个体，容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之，具有不利变异的个体，则容易在生存斗争中失败而死亡。达尔文把在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。达尔文认为，自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程。由于生存斗争不断地进行，因而自然选择也是不断地进行，通过一代代的生存环境的选择作用，物种变异被定向地向着一个方向积累，于是性状逐渐和原来的祖先不同了，这样，新的物种就形成了。由于生物所在的环境是多种多样的，因此，生物适应环境的方式也是多种多样的，所以，经过自然选择也就形成了生物界的多样性。

自然选择学说在初、高中生物学教学中都有涉及，只是在要求层次上不同。作为一种科学思想，自然选择学说还影响着人们对世界的认知。这里以枯叶蝶的形成为例，请达尔文“老师”带同学们一起去探索自然选择学说的创立，让大家在自然选择学说创立，这个宏大的事件情境中进行学习。

1. 从枯叶蝶说起

1831年12月27日，达尔文跟随贝格尔号扬帆起航。此时的他是个言必称《圣经》的神学院毕业生、正统的基督教徒，他的虔诚常常被海员们取笑。

达尔文：枯叶蝶，是一种形状与枯叶很像的蝶类。在神创论者的眼中，如此精妙的物种，只可能是上帝创造的。自从上帝创造它的那一刻起，就一直如此，从未改变。刚刚登上贝格尔号时的我，也是这样认为的。

达尔文老师左手拿着一只枯叶蝶标本，右手拿着一片枯黄的叶片。同学们远远看去，还真分不清谁是叶子、谁是蝶。

达尔文老师在黑板上写下两行字：上帝创造了生物、物种不变。

2. 相信自己，还是相信上帝？

达尔文：关于枯叶蝶的事情，我们等会儿再讨论。先给大家讲讲我随贝格尔号航行期间的故事。在加拉帕戈斯（西班牙语的意思是“龟”）群岛考察期间，我发现那些巨龟成群结队地在岛上的沙滩上漫游，总共有14种亚种，而且岛与岛之间的巨龟的形态差别非常大。以至于岛上的副总督向我吹牛说，他只要瞄一眼，就知道哪只龟是哪个岛上的。

达尔文老师展示着几张巨龟的图片，特别指出龟壳在形态上的差异。

达尔文：同学们，为什么上帝要在这小小的角落显耀他的创造才能，他真有必要专门为这里创造出这许许多多独一无二的物种吗？

同学们窃窃私语，对达尔文老师的疑问似乎拿不定特别的主意。

达尔文：后来发生的另一件事情，给了我更多的启发。我在群岛上采集到三种效舌鸫标本，看上去和美洲大陆的效舌鸫很相似。我当时以为是由大陆的效舌鸫演变而来的三个变种。可是，我的朋友、著名的鸟类学家约翰·古尔德鉴定认为那不是三个变种，而是三种不同的物种。

达尔文：同学们，假如曾经美洲大陆有一次很大的风，把效舌鸫吹到了三个不同的岛屿上，这三个不同的岛屿上的效舌鸫因为各自不同的地理环境，经过了很长时间而变成现在的三个物种。

指着黑板上“上帝创造了生物、物种不变”的板书。

达尔文：同学们可以相互讨论讨论，想一想物种到底是变，还是不变？

学生：一种效舌鸫变成三种效舌鸫，好像更能够说得通一些。确实上帝没有必要同时为三个不同的海岛创造三种不同的效舌鸫。

达尔文：在我发表《物种起源》之后，有科学家发现两种不同生物之间的一些“过渡类型”的化石，比如始祖鸟化石——既有鸟类的一些特征，又有爬行类的一些特征，这些可以作为鸟类是从爬行类进化过去的证据。

经历更多讨论后，师生之间初步得出结论，生物不是神创造的，是由共同的祖先进化而来的。但是，枯叶蝶又是怎样进化来的呢？

3. 生物是如何进化的

达尔文：要弄清楚枯叶蝶是怎么进化而来的，还要讲讲我的另一个发现。大家有没有见过剖鱼？有时一条雌鲫鱼的腹中，会有很多鱼卵，数以千计。我们想想看，就一条雌鱼，如果再给它配一条同种的性成熟的雄鱼，把它们放在你家后面的一条小河里，顺利地产卵受精，顺利地孵化，那么一对鲫鱼就有数以千计的小鱼。

学生：老师，我们的确见过雌鱼的腹中有很多的鱼卵，但是，河里却并不到处都是鱼。这是为什么呢？

达尔文：是的！还有的鱼哪儿去了呢？

学生：死了。

学生：被黑鱼吃掉了。

……

达尔文：反正就是它没有活下来。关键的问题是——为什么有些鱼活下来了，而另外一些鱼没有活下来？

学生讨论，发表意见。

学生：在遇到黑鱼时，有的鱼发现后及时逃掉了，有的鱼却呆头呆脑没有发现，没有发现可能就被吃掉了，说明智商有问题。（众笑）

学生：还有两条鱼都发现了，但是有条鱼游得很快啊，然后啊，游的慢的那条被吃了。这要比游的速度快慢了。

学生：也有的鱼比较灵巧的，发现食物吃得比较快，它就饱了，有的愣头愣脑的，找食物本领差，就可能饿死了。

达尔文：那么剩下的活着的鱼和死去的相比，它们是不是有些不同？

学生：更强大。

达尔文：“更强大”是个很宽泛的词语，我们可以说的更具体一点。

学生：反应更灵敏，游泳速度更快，生存能力更强。

……

达尔文老师重新提起枯叶蝶的话题，请同学们模仿刚才的讨论来分析枯叶蝶的进化历程。

学生：枯叶蝶拥有过度繁殖的能力，能够产生大量的个体。

达尔文老师板书：过度繁殖。

学生：因为遗传的原因，它和它的子代保持了某些连续性；但是又由于变异的原因，有些个体长得像枯叶，有些不太像。

达尔文老师板书：遗传和变异。

学生：当它的天敌来捕食的时候，那些比较像枯叶的不容易被发现，所以他们得以逃生，而不太像枯叶的蝴蝶容易被发现并被捕食。

达尔文老师板书：生存斗争、适者生存。

师生小结：这样日积月累，经过很长时间的自然选择，就得到了今天我们看到的枯叶蝶的类型。

老师进一步延伸——环境的多样性，造就了生物的多样性。

4. 未竟的事业

达尔文：同学们，因为老师所处的那个年代，不像你们今天，大家已经知道基因的存在。所以，那时的我无法解释变异是如何产生的，而优势变异又是如何能够保存下去的。所以，我一直在向我的同行、另一个进化论的坚持者拉马克让步，用他的“用进废退”来解释可遗传变异的获得。感谢生物学科人才济济，有那个时候我未曾相识的孟德尔先生，后来的萨顿、摩尔根、克里克、沃森……他们用严谨的科学实验一步步证明了自然选择学说的正确性，并对我当时没能解释的地方进行了卓有成效的探索。当然，我做了查尔斯·罗伯特·达尔文能做和应该做的一切！

在“课堂”的背景下思考，教学的有效性要受到教师、学生、教材、教学策略等多种因素的影响。美国的加里·D.鲍里奇在《有效教学方法》中分析，从教师的角度而言，促成有效教学的五种关键行为分别是“清晰授课、多样化教学、任务导向、引导学生投入学习过程、确保学生成功率。作为教学策略，事件策略可以在“任务导向”和“引导学生投入学习过程”两个关键行为上发挥良好的作用。此处，请“达尔文老师”走进中学课堂，用达尔文创立自然选择学说的故事为学生学习创设系统、完整的学习背景，让学生在“具体情境”中“主体参与”，从而实现有效教学，为生物教学的改革和发展寻求并提供一种可操作的思路和方法。

作为课程资源，“生物科学事件”中蕴含着极为丰富和重要的内容，如科学家们的创造性劳动，生物科学探索的思维过程和方法，生物学发展的逻辑和社会历史背景，是培养学生科学素养的生动教材。作为教学策略，把学生“放”到具体的“生物科学事件”当中去，让学生以主体的地位参与生物学习，可激发学生探索的热情，更好地促进学生在生物学知识，科学探究的技能和思维品质，情感、态度与价值观，以及对科学、技术和社会的认识等领域的全面发展。