人教版高中生物學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、過程、原因、機制、規律等問題的總體認識和看法。進化觀是生物學最基本的觀點，也是生物學特有的觀念，是貫穿整個生物學的一條主線。“進化是生物學中最重要的概念。如果不考慮進化的話，對生物學中任何為什么的問題都無法得出確切的答案。”建立進化觀有利于深化對生命本質的理解，豐富對生命歷史的認知。高中生物學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：分子的結構與功能是進化的結果，也是適應的表現，從表現出相應功能的結構上找尋原因，是進化觀的具體運用；細胞層面：細胞的結構特點是進化的產物，如細胞膜的磷脂雙分子層的結構特點，從進化的層面進行分析和闡釋；個體層面：個體的形態、結構是分類的重要依據，也是理解進化的重要載體；群體層面：進化的本質是種群基因頻率的定向改變；生態系統層面：生物多樣性是協同進化的結果。

1 教材中進化觀的主要內容及分析

1.1 “生物的進化”一章中進化觀的主要內容

“生物的進化”一章系統地闡述了生物進化的過程和原理，集中體現了進化觀。第一節介紹了化石證據以及比較解剖學、胚胎學、分子生物學證據，通過提供這些支持生物進化論的證據，對生物進化的歷程進行了還原、重建和再現，推出生物有共同祖先的結論，為探討生物進化的原因奠定了基礎。化石是最直接、最有力的證據，其他證據是間接的佐證。化石記載了生命由簡單到復雜、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研究，可以發現一些與進化相關的線索與親緣關系。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不同的生活環境、執行不同的功能所致。不同脊椎動物在胚胎發育早期很相似，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系。從分子生物學的角度，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氨基酸序列的差異，可以揭示它們之間親緣關系的遠近。

第二節以圖解的形式，利用解釋模型對達爾文自然選擇學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，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說從個體和性狀水平對生物的進化和適應的形成作出了合理的解釋：生物的進化是有利變異（適應特定環境的性狀）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上說是生物體基因組成的變化。適應的來源是可遺傳的變異，適應是自然選擇的結果。

第三、四節深入闡述了現代生物進化理論，包括物種形成理論和協同進化理論，揭示了生物進化的原因、機制和規律。物種形成理論在達爾文自然選擇學說的基礎上，從種群和基因水平解釋了物種的形成：物種形成的本質是種群基因頻率在自然選擇作用下的定向改變，是從群體遺傳學的角度，運用數學方法研究種群進化和發展的規律。協同進化理論從種間關系及生態系統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、生物與無機環境協同進化的過程，生物多樣性是協同進化的結果。而且在結尾總結現代生物進化理論的主要內容，還簡單介紹了其他進化理論，如中性學說和間斷平衡說，表明生物進化理論仍在發展，并再次強調以自然選擇學說為核心的進化理論的重要地位。

1.2 其他章節中滲透的進化觀

除了專門的章節，高中生物學必修教材的其他章節中還分散著許多進化觀的內容，不同程度地滲透了進化的思想。例如，必修1教材第一章第一節闡述了細胞學說的重大意義：細胞學說闡明了生物界的統一性，為生物具有共同起源提供了有力證據，為生物進化理論提供了依據。細胞學說和進化論作為生物學大廈的基石，兩者之間存在一致性和遞進關系，細胞學說是達爾文生物進化論的基礎。第二章介紹細胞中的無機物（水）時以生命起源于海洋開篇，第三章第一節介紹細胞膜時從生命起源的視角展開，并在第三節結尾進行了總結：細胞作為基本的生命系統，是幾十億年進化的產物，是生物與環境長期相互作用的結果。必修2教材第二章第一節在結尾總結了有性生殖的優越性：有性生殖的后代呈現多樣性，有利于生物適應多變的自然環境，有利于生物在自然選擇中進化。第四章第一節后的生物科學史話“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系的，為地球上現存的生物具有共同起源提供了重要證據。第五章第一節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 基于證據和邏輯形成進化觀

概念的形成需要有豐富的生物學事實支撐，對具體的生物學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在聯系，形成重要概念。而生命觀念是由眾多生物學重要概念支撐的，通過將重要概念有機地組織、整合起來，并在此基礎上構建概念網絡，可以使知識系統化、結構化，進而凝練生命觀念。生命觀念的形成是基于事實（證據）形成概念，再進一步抽象和概括形成觀念。邏輯思維是構建和形成生命觀念的重要途徑和方法。

高中生物學必修教材中有大量豐富生動的經驗事實、科學事實材料，為進化觀的形成提供了例證。觀察、思考、實驗、探究、應用等實踐活動可以引導學生基于事實和證據，進行邏輯分析和判斷，從中獲得相應的結論。“生物的進化”一章就是基于證據和邏輯進行推理，建構概念，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、建構的重要概念和生命觀念。

2.2 基于問題驅動形成進化觀

教材其他章節中最常見的方式是創設真實的問題情境，以問題驅動概念的建構，引導學生從進化的視角分析生物學問題，并建立事實、概念與觀念之間的聯系，如“思考·討論”中的討論題，思維訓練中的問題，練習與應用、復習與提高中的習題，旁欄思考題等（表2）。

表2 教材其他章節中以問題驅動建構的概念或觀念

進化觀具有持久價值和遷移價值。教師可以創設真實的問題情境，引導學生在認識事物時，將所學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象，找尋規律。

進化觀統領著生物學的知識結構，是構建知識框架的基礎。正如杜布贊斯基所說：“如果不從進化的角度看問題，生物學的一切都將無法理解。”基于此，理解進化觀的基本內容，認識進化觀的形成方式，是高中生物學教學的重要內容。