巧用概念模型突破“自然选择学说”中的难点

周芬

“自然选择学说”是人教版高中《生物·必修2.遗传与进化》第7章“现代生物进化理论”第一节中的核心概念，也是现代生物进化理论的核心内容，对学生的自然观和世界观形成有深远的影响。

“自然选择学说”被恩格斯誉为19世纪三大自然科学发现之一。学生在初中生物课堂上已经学过，已有初步了解，但由于遗忘和缺乏深入系统的体验和学习，很难正确理解和把握自然选择学说的要点和精髓。虽然教材给出了达尔文自然选择学说的解释模型，但学生仍对该学说的四点内容的内在联系模糊不清。针对以上情况，笔者通过构建概念模型让学生理解“消化”该学说四点内容的内在联系。

课前指导学生阅读教材中达尔文自然选择学说的解释模型，多媒体展示长颈鹿脖子的进化组图，引导学生回顾初中有关进化的知识，组织学生尝试用达尔文的观点解释。长颈鹿实例证明：长颈鹿在繁殖过程中存在变异现象，有颈长或颈短的变异，脖子长的可以吃到高大的树木上的叶子，过于短的可以吃草和灌木，但介于二者间的无法获取足够的食物，它们便会饿死，使其数量减少，最后全部消失。因为其他长颈鹿不具有这样的基因，在以后的繁殖过程中就不会存在脖子长度适中的长颈鹿。通过问题引导和帮助学生理解把握“过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存”对生物进化的作用，构建“自然选择”这一概念。左下图教师一边讲解一边和同学一起建构，右下概念图作为小结，概念模型如下：

先多媒体展示果蝇大量繁殖图，直观地告诉学生生物普遍具有过度繁殖的特性。观察一窝多鼠图旨在启发学生：后代在性状上有较大差异，即生物产生了变异。由于受到当时科学发展水平的限制，对于变异的本质达尔文还不能做出科学的解释。但通过对人教版必修2第5章的学习学生已掌握生物变异的原因，把前后知识联系起来，从而使分散的生物学概念系统化，形成知识体系，帮助学生记忆，提高学生的学习素养。桦尺蛾实例证明：在18世纪，英国的许多树干上都长满了地衣，一些体色（灰白色）的桦尺蛾可以避开猎食者，所以它的数量较多，但偶尔也能看见黑色的桦尺蛾。18世纪末，随着工业革命的进行，烧煤的工厂排出大量浓密的黑烟。煤烟杀死了地衣熏黑了树皮，有利于黑色的桦尺蛾生存。于是1840年前后，98%的桦尺蛾都变黑了。因此，我认为即使是相同的内容，如果教学目标不同，构建的概念模型有可能不同。把前后知识通过以下概念图串联起来，可以帮助学生形成比较系统的知识网络。

通过构建概念模型，学生理解自然选择中四个主要内容之间的联系：（1）自然选择学说的四点主要内容不是孤立的，而是相互联系的。（2）遗传和变异是自然选择的内因，遗传使生物保持物种的稳定性和连续性，变异使物种向前发展进化。（3）过度繁殖产生的大量个体不仅提供了更多的变异，为自然选择提供了更多的选择材料，而且加剧了生存斗争。（4）变异一般是不定向的，而自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。（5）生存斗争是自然选择的过程，是生物进化的动力，而适者生存是自然选择的结果。（6）遗传和变异是基础，过度繁殖是前提，生存斗争是手段，适者生存是结果。

构建概念模型可以是一次教学活动的目标，也可以是在教学过程中为实现教学目标而采用的一种教学手段。

通过以下练习，可以检测学生的掌握情况。

1.用达尔文的自然选择学说来判断下列叙述中正确的是（A）

A.野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们相互选择的结果

B.长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃高处的树叶，因此颈和前肢变得很长

C.尺蛾工业黑化现象是因为受煤烟污染而被熏黑的

D.北极熊为了适应冰天雪地的环境，所以它定向地产生了白色的变异

2.有性生殖的出现直接推动了生物的进化，其原因是（D）

A.有性生殖是高等生物所存在的生殖方式

B.有性生殖是经过两个生殖细胞的结合

C.有性生殖是由减数分裂形成的

D.通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物的变异性

3.如图是一农田长期使用一种农药后害虫群体密度变化曲线。下列叙述，不符合达尔文进化观点的是（B）

A.随着农药的使用，害虫群体的抗药性逐渐增强

B.农药使害虫产生变异

C.害虫抗药性的形成是农药对害虫定向选择的结果

D.从曲线变化可知，害虫群体中原来就存在抗药性个体