人教版高中生物学必修教材中的进化观及形成方式

（人民教育出版社课程教材研究所 北京 100081）

进化观是对进化的本质、过程、原因、机制、规律等问题的总体认识和看法。进化观是生物学最基本的观点，也是生物学特有的观念，是贯穿整个生物学的一条主线。“进化是生物学中最重要的概念。如果不考虑进化的话，对生物学中任何为什么的问题都无法得出确切的答案。”建立进化观有利于深化对生命本质的理解，丰富对生命历史的认知。高中生物学必修教材在阐述进化观时是从多层面、多角度进行的。分子层面：分子的结构与功能是进化的结果，也是适应的表现，从表现出相应功能的结构上找寻原因，是进化观的具体运用；细胞层面：细胞的结构特点是进化的产物，如细胞膜的磷脂双分子层的结构特点，从进化的层面进行分析和阐释；个体层面：个体的形态、结构是分类的重要依据，也是理解进化的重要载体；群体层面：进化的本质是种群基因频率的定向改变；生态系统层面：生物多样性是协同进化的结果。

1 教材中进化观的主要内容及分析

1.1 “生物的进化”一章中进化观的主要内容

“生物的进化”一章系统地阐述了生物进化的过程和原理，集中体现了进化观。第一节介绍了化石证据以及比较解剖学、胚胎学、分子生物学证据，通过提供这些支持生物进化论的证据，对生物进化的历程进行了还原、重建和再现，推出生物有共同祖先的结论，为探讨生物进化的原因奠定了基础。化石是最直接、最有力的证据，其他证据是间接的佐证。化石记载了生命由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。对不同种类脊椎动物的比较解剖学研究，可以发现一些与进化相关的线索与亲缘关系。例如，同源器官的一致性支持脊椎动物具有共同祖先，其外形的差异是由于适应不同的生活环境、执行不同的功能所致。不同脊椎动物在胚胎发育早期很相似，都具有鳃裂和尾，表明陆生脊椎动物都是从水生的原始祖先进化来的，它们之间存在亲缘关系。从分子生物学的角度，研究分子层面的差异，可以获取分子进化的信息。例如，同源蛋白质从分子层面证明了生物具有共同祖先，通过比较不同生物同源蛋白质氨基酸序列的差异，可以揭示它们之间亲缘关系的远近。

第二节以图解的形式，利用解释模型对达尔文自然选择学说的要点进行了概括。在解释模型中，5个方面的事实都是证据，3个推论都是基于事实通过逻辑推理得出的。达尔文的自然选择学说从个体和性状水平对生物的进化和适应的形成作出了合理的解释：生物的进化是有利变异（适应特定环境的性状）不断积累的过程，是适者生存和繁殖、不适者被淘汰的过程。生物进化的主要原因是自然选择作用于可遗传的变异，可遗传的变异从本质上说是生物体基因组成的变化。适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。

第三、四节深入阐述了现代生物进化理论，包括物种形成理论和协同进化理论，揭示了生物进化的原因、机制和规律。物种形成理论在达尔文自然选择学说的基础上，从种群和基因水平解释了物种的形成：物种形成的本质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变，是从群体遗传学的角度，运用数学方法研究种群进化和发展的规律。协同进化理论从种间关系及生态系统水平解释了生物多样性的形成：生物进化的过程是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程，生物多样性是协同进化的结果。而且在结尾总结现代生物进化理论的主要内容，还简单介绍了其他进化理论，如中性学说和间断平衡说，表明生物进化理论仍在发展，并再次强调以自然选择学说为核心的进化理论的重要地位。

1.2 其他章节中渗透的进化观

除了专门的章节，高中生物学必修教材的其他章节中还分散着许多进化观的内容，不同程度地渗透了进化的思想。例如，必修1教材第一章第一节阐述了细胞学说的重大意义：细胞学说阐明了生物界的统一性，为生物具有共同起源提供了有力证据，为生物进化理论提供了依据。细胞学说和进化论作为生物学大厦的基石，两者之间存在一致性和递进关系，细胞学说是达尔文生物进化论的基础。第二章介绍细胞中的无机物（水）时以生命起源于海洋开篇，第三章第一节介绍细胞膜时从生命起源的视角展开，并在第三节结尾进行了总结：细胞作为基本的生命系统，是几十亿年进化的产物，是生物与环境长期相互作用的结果。必修2教材第二章第一节在结尾总结了有性生殖的优越性：有性生殖的后代呈现多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化。第四章第一节后的生物科学史话“遗传密码的破译”阐明了遗传密码的通用性，说明自然界所有的生物都是相互联系的，为地球上现存的生物具有共同起源提供了重要证据。第五章第一节阐明了基因突变和基因重组的意义：基因突变是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料。基因重组也是生物变异的来源之一，为生物的进化提供了原材料。

2 教材中进化观的形成方式

2.1 基于证据和逻辑形成进化观

概念的形成需要有丰富的生物学事实支撑，对具体的生物学事实和一般概念进行抽象和概括，可以逐步建立概念之间的内在联系，形成重要概念。而生命观念是由众多生物学重要概念支撑的，通过将重要概念有机地组织、整合起来，并在此基础上构建概念网络，可以使知识系统化、结构化，进而凝练生命观念。生命观念的形成是基于事实（证据）形成概念，再进一步抽象和概括形成观念。逻辑思维是构建和形成生命观念的重要途径和方法。

高中生物学必修教材中有大量丰富生动的经验事实、科学事实材料，为进化观的形成提供了例证。观察、思考、实验、探究、应用等实践活动可以引导学生基于事实和证据，进行逻辑分析和判断，从中获得相应的结论。“生物的进化”一章就是基于证据和逻辑进行推理，建构概念，进而形成进化观。表1综合概括了“生物的进化”一章提出的证据、建构的重要概念和生命观念。

2.2 基于问题驱动形成进化观

教材其他章节中最常见的方式是创设真实的问题情境，以问题驱动概念的建构，引导学生从进化的视角分析生物学问题，并建立事实、概念与观念之间的联系，如“思考·讨论”中的讨论题，思维训练中的问题，练习与应用、复习与提高中的习题，旁栏思考题等（表2）。

表2 教材其他章节中以问题驱动建构的概念或观念

进化观具有持久价值和迁移价值。教师可以创设真实的问题情境，引导学生在认识事物时，将所学知识纳入已有的观念体系之中，并运用观念分析和解释生命现象，找寻规律。

进化观统领着生物学的知识结构，是构建知识框架的基础。正如杜布赞斯基所说：“如果不从进化的角度看问题，生物学的一切都将无法理解。”基于此，理解进化观的基本内容，认识进化观的形成方式，是高中生物学教学的重要内容。