進化思想在中學生物教學中的滲透與思考

摘 要：通過了解進化思想的起源和發展以及進化觀念在高中生物教材中的滲透，引發對生物進化教學的思考，提高教師自身素養的同時有利于培養學生學科核心素養。

關鍵詞：進化思想;生物教學;滲透;思考

1859年達爾文提出的進化理論被恩格斯譽為19世紀自然科學的三大發現之一。隨著研究的深入，進化論已發展為生物科學的核心理論。紛繁復雜的生命現象通過進化論得到了統一的解釋，進化思想也同時影響著人們的世界觀和自然觀。

一、 進化思想的起源和發展

（一） 達爾文之前進化思想的起源和發展

生命的發生發展一直有著不同的觀點，除去無法考證的神話傳說，生物進化思想的發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，是關于生物進化天才的猜想。希臘智者阿納克西曼德提出“生命是從由海中軟泥誕生，原始水生生物經過蛻變而成為陸地生物”。亞里士多德的“生物存在之鏈”，認為生物的發展是按照“自然階梯”來進行的，這一階梯暗示了生物進化的方向。

盡管在很長的一段時間，人們的視野充滿“神創論”和“不變論”，但最早的不成體系的進化思想萌芽就隱約滲透著理性的哲學思維。法國博物學家布豐在《自然史》一書中，明確提出“物種是可變的，動物都來自于同一祖先”。受布豐等科學家的影響，1809年，拉馬克發表了著作《動物學哲學》，認為“生物適應性的特點是其為了適應相應的環境，以及獲得性遺傳的存在所造成的”，“用進廢退”和“獲得性遺傳”是生物持續進化的原因，比達爾文早50年提出了生物進化的輪廓。

（二） 達爾文生物進化思想的形成

對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年達爾文通過系統的野外考察和對家養生物詳細的觀察，通過大量的實例，在拉馬克、馬爾薩斯等人學術思想的基礎上，發表了《物種起源》，提出物種是可變的，自然選擇促進生物的進化。很好的解釋了生物多樣性和適應性，但無法科學的解釋生物進化的具體原因，有一定的局限性。

（三） 自然選擇和經典遺傳學的結合——綜合進化學說

隨著科學技術的不斷更新，進化學說也不斷發展。杜布贊斯基的著作《遺傳學與物種起源》（1937），綜合應用了孟德爾的《遺傳因子學說》、摩爾根的《基因論》等經典遺傳學的研究成果及哈迪-溫伯格的群體遺傳理論，認識到基因在種群內變化的原理及規律，揭示了自然選擇的內在作用機制，形成了現代綜合進化理論。其核心思想是“種群是生物進化的單位，突變為進化提供原材料，自然選擇導致基因頻率發生定向改變，隔離導致新物種的產生”，對進化的認識上升到一個新的高度。

隨著分子生物學的迅速發展，科學家又提出了“中性突變飄移學說”及“間斷平衡理論”，對生物進化理論不斷的進行補充和發展，至今對生物進化的研究仍沒有結束。

二、 進化思想在中學生物課本中的滲透（以人教版為例）

縱觀現行各版本的高中生物教材不僅有專門的章節表述（如人教版必修2第七章《現代生物進化理論》），除此之外，整個教材不論在內容的編排還是知識結構上都折射出進化的思想。

（一） 進化思想在必修一《分子與細胞模塊》的滲透

1. 生命系統層次進化思想的滲透

地球上原始的單細胞生物經過漫長的進化過程，演變為今天多種多樣的生物個體、種群和群落;生物與環境經過長期的相互作用，形成多姿多彩的生態系統和生機勃勃的生物圈。（必修一教材P6頁）

2. 細胞組成成分進化思想的滲透

科學家在研究生物體化學成分時，發現組成生物體的元素在非生物界中也都存在，這一事實主要說明了什么？（必修一教材P19練習）

3. 細胞結構進化思想的滲透

細胞作為基本的生命系統，其結構復雜而精巧;其組分之間分工合作成為一個整體，使生命活動能夠在變化的環境中自我調控、高度有序的進行。這是幾十億年進化的產物。（必修一教材P55頁）

4. 細胞代謝進化思想的滲透

植物、動物、細菌和真菌的細胞內，都是以ATP作為能量‘通貨的，這是否也說明了生物界的統一性？這對理解生命的起源和生物的進化有什么啟示？（必修一教材P90頁練習二拓展題）

（二） 進化思想在必修二《遺傳與進化》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。根據這一事實，你能想到什么？你認為密碼子的簡并性對生物的生存發展有什么意義？（必修二教材P65頁思考與討論）

2. 進化原材料的思考

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

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

（三） 進化思想在必修三《穩態與環境》模塊的滲透

1. 原始生命的誕生

細胞外液本質上是一種鹽溶液，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. 生物對環境的適應

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

3. 熱泉生態系統的啟發

人們不斷的在深海中發現這樣的熱泉生態系統，有些科學家認為熱泉口的環境與地球上早期生命所處的環境類似。研究熱泉生態系統有什么意義？（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容編排和知識結構上都始終貫穿著“生物進化”這一生物學科大一統理論。

三、 進化教學的哲學思考

高中生物教學中滲透進化思想有利于深度理解外因與內因、偶然與必然、平衡與非平衡的辯證關系，培養學生的科學思維。

（一） 生物進化是遺傳變異和環境選擇共同作用的結果

事物的內部矛盾是事物發展的動力和源泉，生物進化的內因是遺傳和變異，生物進化的外因是環境的選擇，遺傳是相對的，變異是絕對的，變異為生物進化提供選擇的原材料，生物適應環境的過程實際是一個“適者生存不適者淘汰”的“揚棄”過程。

（二） 生物進化方向是偶然性和必然性的統一

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

（三） 生命系統的非平衡態貫穿生命過程的始終

“耗散理論”認為“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構的生成與維持，通常所說的“平衡”只是一種處于穩態的非平衡狀態，生命過程只能在非平衡狀態中存在，但可以在遠離平衡的狀況下建立一種穩態，例如“內環境的穩態”“生態系統的穩態”。要維持非平衡的有序性和低熵值，生命系統需要不斷的與外界交換物質吸收能量，因此，生命系統是開放耗能的。這種觀點說明了平衡的相對性，有助于我們更深刻理解生命和生物進化。

新一輪課改重在培養學生的學科核心素養，進化和適應觀是核心素養生命觀念的一個重要組成部分。教師首先要對生物進化有系統的認識，進而在教學中逐步滲透進化思想，引導學生認識進化方向是多元的、進化結果是不完美的，進化使生物占領更多的生態位但不一定適應能力更強。不僅培養學生科學的理性思維還要培養學生的社會責任感，認同人類同其他生物一樣，也是進化的產物，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系統都是協同進化的結果，它們是作為整體不斷發展的，進而認識到人類應當尊重自然、順應自然，保護自然，與大自然和諧相處。

參考文獻：

[1]譚永平.生物新教材必修一的解讀[J].

[2]普通高中生物學課程標準（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中學。