基于一輪復習的“生物的進化”教學設計研究

袁丞墅

摘 ?要：生物學科的一輪復習不應該是原有知識點的重新講授，而應該是一個推進基礎知識框架模型化和知識點間聯系有機化的過程。“生物的進化”在高中生物學科中看似是一個存在感不強的知識點，但在整個高中生物課本中都穿插、滲透了生物進化的思想。因此，“生物的進化”一輪復習就具備了從一個更高的維度上去設計和開展教學的可能性。

關鍵詞：進化;一輪復習;教學設計

一、根據學情，設計科學、合理的教學目標

教學目標不僅是教師在課堂教學中的出發點，更是學生在課堂學習中的立足點。作為教學主體的學生而言，后者的作用顯得更加重要。因此，教學目標的設計不應該僅僅基于課本和教師，更多的時候應該考慮學生的學習基礎和接受能力。“生物的進化”的核心在于生物的傳承和發展，“共同由來學說”體現了傳承，“自然選擇學說”則體現了發展。因此，教學目標可設定為：1.理解共同由來學說和自然選擇學說對現代生物進化理論的影響。2.嘗試從分子、細胞、個體、種群、群落和生態系統角度描述生物的進化。通過這樣的目標，在學生已經掌握生物進化基本理論的基礎上，形成較為完整的經緯脈絡，并且逐步建立用進化的思維去解釋一些生物問題的意識。

二、材料分析，建立清晰、遞進的進化意識

生物一輪復習要面向全體學生，不同學生的學習基礎有一定的差距，同時，生物的進化作為一個存在感不強的知識點，學生的遺忘率是比較高的。適當的基礎回顧，有利于學生盡快喚醒知識儲備，進入復習狀態。基礎回顧盡可能不要出現選擇題，要以填空為主，這樣既可避免學生胡亂選擇，又可促進學生熟悉書本。填空的主要內容可以“生物的進化”中核心概念和學生日常易錯概念為主。例如，支持共同進化學說的證據有 ? ? ? ? ? ? ?、

、 ? ? ? ? ? ? ?以及細胞和分子水平。自然選擇學說包括

、 ? ? ? ? ? ? ? ? ?、遺傳和變異、 ? ? ? ? ? ? ? 。

設計教學過程是教學設計中的主要內容，一節課的課容量是極為有限的，如何在有限的時間里完成預設的教學目標，是教學過程設計中要著重考慮的方面。在該教學設計中，可采取從微觀到宏觀，材料帶入、問題引領、思考比較、踩點成線的方式。

（一）從分子角度看進化

當我們從一個極為微觀的角度去看待生物時，它們都是由一個個微小的生物分子組成的，因此生物的進化可以反映在這樣的微觀角度，生物的進化也就是組成生物的分子不斷發展變化的過程。教學中，可以通過對閱讀材料的精心設計，來引導學生從微觀的角度去重新認識生物的進化。例如，材料1：人類與猩猩以及長臂猿的某段同源DNA上的差異分別為2.4%和5.3%。人類與黑猩猩基因的差異僅有3%;材料2：2017年，我國的科學家將深圳擬蘭作為主要研究對象，通過對擬蘭進行基因組測序以及功能的分析，發現它有474個特有的基因家族，擬蘭的這種多樣性源于進化過程中相關基因家族的擴張、收縮;該擬蘭的花無唇瓣、無完整的花柱，是由于以B-AP3為主的基因丟失所引起的……這就從基因角度解開了蘭花的進化之謎;材料3：從細菌到人類，在蛋白質的生物合成中幾乎都使用同一套三聯體的密碼;材料4：ATP幾乎是所有細胞生命活動的直接能源物質。材料之后可以通過問題鏈的設計，啟發學生發現進化背后的生物分子，實現從生物分子角度來認識生物的共同由來，認識生物的發展變化。

（二）從細胞角度看進化

除病毒等少數生物外，細胞是一切生物的基本組成單位，但即便是病毒，也不能夠脫離細胞而單獨生存發展。因此，生物的進化在細胞層面就有了非常典型而明確的體現，從簡單的原核細胞到復雜的真核細胞，從全能戰士的單細胞生物到分工合作的多細胞生物，從原始生命的出現到細胞學說的建立。教學中，可以通過一些課本材料的整理和設計，來喚醒學生細胞層面的進化記憶。例如，材料1：已知地球上最為古老的化石是大約35億年前的古細菌化石?，F在，在土壤、河流、海洋等自然環境中仍可以發現古細菌，這些古細菌在結構上全部有細胞壁、細胞膜、細胞質、核糖體和DNA;材料2：細胞學說認為，細胞是一個有機的整體，一切動物和植物都是由細胞發育而形成的，并且由細胞以及細胞產物所構成;材料3：病毒由蛋白質和核酸組成，雖然不具有細胞結構，但必須寄生于活細胞中，利用宿主細胞所提供的原料和能量進行增殖，因此病毒的生命活動離不開活細胞。

（三）從個體角度看進化

個體角度是學生最容易理解的一個角度，也是現代進化理論奠基人達爾文在研究生物進化時的角度。在這個角度的材料中可以展現一些個體同源器官方面的差異，以便于學生有一個具體的切入點來比較并得出結論。例如，材料1：展示鯨的鰭、蝙蝠的翼、貓的前肢和人的上肢的比較解剖圖;材料2：人類的胚胎在發育早期會出現尾和鰓裂，這與魚的胚胎發育非常相似。只是隨著發育的不斷推進，人類的尾和鰓裂都消失了，而成年的魚類卻仍然保留著這兩種結構。不僅如此，在胚胎發育早期，已知的脊椎動物都有彼此相似的發展階段。這樣，通過不同種生物個體之間相似性和差異性的材料引導和問題解答，學生一般都能正確認識個體角度所體現出來的進化。

（四）從種群角度看進化

種群是生物進化和繁殖的基本單位，任何脫離了種群的個體進化都不具有長期的可延續性。從這個角度看待生物的進化也就意味著要從一個宏觀的角度去認識和理解進化。不僅是進化對生物個體帶來的影響，而是要把更多的焦點集中在進化對某個生物種群發展帶來的影響。因此，在材料的設計方面應該更加注重引導學生發現個體變化對整體變化的影響。例如，材料1：進化的實質是種群基因頻率的定向改變。如果某個種群非常龐大、沒有遷入遷出、所有雌雄個體間都能自由交配并繁殖后代、不發生突變以及自然選擇對該種群不起作用，那么該種的基因頻率則不會發生任何改變，該種群也就不會進化。在問題的設計方面，則可通過一些具體的數值計算，將抽象的進化具象化為數值的變化。例如，“某種群中AA 30只、Aa 60只、aa 10只，該種群中A、a基因頻率分別為多少？某種群中A基因頻率60%，a基因頻率40%，該種群隨機交配，則F1中AA、Aa、aa的比例分別為多少？”這樣類似的基因頻率和基因型頻率的計算，可方便學生的理解和掌握種群水平的進化。

（五）從群落、生態系統角度看進化

相對于種群而言，群落、生態系統這個角度則更為宏觀。地球上某種生物的生存繁衍、發展變化，時時刻刻受到周邊其他物種以及生存環境的影響，同時，也會影響著周邊其他物種以及生存環境。這些聯系和改變，既影響著生物的進化，也受到生物進化的影響，此為共同進化。生態系統角度的進化研究往往具有較強的生態工程實施指導意義。因此，在材料的設計方面應該更加注重材料的真實性和實用性。例如，材料1：我國內蒙古大草原棄耕以后農田的恢復以及演替情況。內蒙古大草原在農業耕作前的原始植被是具稀疏灌木叢的貝加爾針茅草原，當農業開墾后，種植了幾年的小麥，而后又因小麥產量下降并棄耕。棄耕以后的一兩年內部分雜草形成優勢，如豬毛菜、黃蒿、狗尾草等;黃蒿在兩到三年內占據絕對優勢;三四年后，根莖禾草入侵，如野古草、羊草、狼尾草等，并逐漸占據優勢，演替進入到了根莖禾草階段。七八年后，該地區的土壤變得堅實，叢生禾草大量定居，并逐漸代替了根莖禾草，恢復到了以貝加爾針茅為優勢的群落。整個演替過程需經歷十到十五年，該過程又會因土壤的侵蝕程度、耕作時間的長短以及周圍原始物種的距離而有所區別;材料2：經過漫長的共同進化過程，地球上不但出現了千姿百態的物種，而且形成了繁紛多樣的環境。在生物的進化歷程中，藍細菌的出現，為地球提供了大量的氧氣。過量的氧氣無法完全耗盡，便會從地球逃逸出去，并在地球引力的作用下，形成了臭氧層，防止紫外線的侵蝕，這樣又為生物從水生到陸生創造了條件。地球上不僅出現了千姿百態的物種，以及物種背后多種多樣的基因，進而形成了繁紛復雜的環境。

通過分子、細胞、個體、種群、群落和生態系統這五個角度去重新審視生物的進化，從而形成了一條貫穿高中生物必修、選擇性必修課本的主線，緊密聯系了分子生物學、細胞生物學、生態學和進化學，對學生一輪復習過程中大知識框架的構建有著非常重要的作用。

三、課后反思，形成發展、辯證的思維方式

關于生物的進化，從來都不是只有一種聲音，例如，從線粒體的產生來說就有內共生學說和非內共生學說，生物表觀遺傳在生物進化中的作用，決定生物進化方向的是否為中性突變的積累等等。我們需要做的是認真對待所學知識的主流觀點，不排斥、不針對其他非主流觀點，用發展、辯證的眼光去看待它們，用實驗和時間去探究它們，從而形成在特定階段對于某一知識最為客觀和準確的認識。

參考文獻：

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