許豇羽

【摘要】以“奧運(yùn)會(huì)五環(huán)旗的顏色有什么意義”這一問題作為主線，通過剖析資料、建構(gòu)模型、拓展情境，多維立體地落地生物學(xué)核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)“進(jìn)化與適應(yīng)觀”的深度學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】進(jìn)化觀;生物學(xué)核心素養(yǎng);深度學(xué)習(xí)

一、教學(xué)設(shè)計(jì)理念

本文嘗試以“奧運(yùn)會(huì)五環(huán)旗的顏色有什么意義”這一問題為主線，挖掘不同膚色人種適應(yīng)性特征的形成過程，使學(xué)生初步認(rèn)同人種膚色適應(yīng)性特征的形成是進(jìn)化的結(jié)果。應(yīng)用“拉馬克學(xué)說”和“達(dá)爾文自然選擇學(xué)說”分別解釋人種適應(yīng)性特征的形成，使學(xué)生理解兩種學(xué)說觀點(diǎn)的同時(shí)思考其矛盾之處，培養(yǎng)批判性思維?；谇楦袘B(tài)度價(jià)值觀的角度再談皮埃爾·德·顧拜旦先生的“奧運(yùn)五環(huán)旗的設(shè)計(jì)理念”，深化學(xué)生的社會(huì)責(zé)任，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)化和適應(yīng)觀的深度學(xué)習(xí)。

二、教學(xué)過程

（一）情境激趣，創(chuàng)設(shè)問題

教師播放“奧運(yùn)會(huì)旗五環(huán)的由來”視頻后半段——“歷屆奧運(yùn)會(huì)五環(huán)旗的文藝表演展示”，創(chuàng)設(shè)尚美課堂，激發(fā)學(xué)生興趣，引入問題：“你知道奧運(yùn)會(huì)五環(huán)旗的顏色代表什么含義嗎？”學(xué)生經(jīng)討論得出：“黃色象征黃色人種，代表亞洲;黑色象征黑色人種，代表非洲;藍(lán)色代表歐洲，紅色代表美洲，綠色代表大洋洲?！苯處熥穯枺骸笆澜缟细鶕?jù)膚色一共分為幾大人種？你知道人種膚色不同的原因嗎？”并順勢(shì)引入先行組織的材料——世界上三大人種早期起源于180萬年前的非洲，隨后擴(kuò)散至亞洲和歐洲等地，形成不同適應(yīng)性特征的差異（如非洲黑種人體內(nèi)黑色素多，便于抵擋紫外線，減少紫外線輻射損害;歐洲白種人體內(nèi)黑色素少，易吸收紫外線，促進(jìn)皮膚中膽固醇轉(zhuǎn)化成維生素D，促進(jìn)對(duì)鈣和磷的吸收，減少佝僂病[1]）。教師設(shè)問：“如何簡單概述不同人種適應(yīng)性特征的形成？”基于對(duì)材料的理解和初中所學(xué)知識(shí)，學(xué)生能很快說出人種適應(yīng)性特征的形成是進(jìn)化的結(jié)果。

設(shè)計(jì)意圖：以“奧運(yùn)會(huì)旗五環(huán)的由來”這一視頻導(dǎo)入，創(chuàng)設(shè)尚美課堂，激發(fā)學(xué)生興趣。通過對(duì)先行組織資料的分析，使學(xué)生明確人種的適應(yīng)性特征的形成是進(jìn)化的結(jié)果，形成進(jìn)化與適應(yīng)觀。

（二）剖析資料，辨析“拉馬克學(xué)說”

教師展示拉馬克文獻(xiàn)資料，讓學(xué)生基于文獻(xiàn)資料，概述拉馬克學(xué)說的主要觀點(diǎn)。學(xué)生歸納概括為：“用進(jìn)廢退”和獲得性遺傳。教師接著提出問題：“如果用拉馬克觀點(diǎn)解釋人種適應(yīng)性特征的形成，該怎么解釋呢？”學(xué)生討論后得出：“黑色人種為了抵擋紫外線，產(chǎn)生更多的黑色素，因而膚色變黑;白色人種為了不得佝僂病，減少黑色素的產(chǎn)生以吸收紫外線，促進(jìn)維生素D的合成，因而膚色變白。”教師追問：“如今便利的交通讓不同人種的交流成為可能，如果一名非洲黑人來到歐洲，按照拉馬克學(xué)說，他的膚色會(huì)怎樣？白人來到非洲又會(huì)怎樣呢？”學(xué)生基于拉馬克學(xué)說得出：“黑色人種來到紫外線弱的地區(qū)，黑色素會(huì)‘廢退，膚色變白，而且后代能‘獲得性遺傳從而變白;白色人種到非洲（紫外線強(qiáng)）會(huì)‘用進(jìn)，膚色會(huì)變黑，后代也能“獲得性遺傳”從而變黑。”教師追問：“現(xiàn)實(shí)情況下，你認(rèn)同拉馬克的觀點(diǎn)么？我們應(yīng)該如何評(píng)價(jià)拉馬克學(xué)說？”讓小組同學(xué)合作探討該問題并發(fā)表觀點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生基于文獻(xiàn)資料概述拉馬克學(xué)說觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生基于生物學(xué)事實(shí)的歸納概括能力，建構(gòu)拉馬克學(xué)說的概念模型。讓學(xué)生基于拉馬克學(xué)說解釋人種適應(yīng)性特征的形成，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)概念的理解能力。通過設(shè)置反向情境“根據(jù)拉馬克學(xué)說思考不同人種到環(huán)境相異地區(qū)膚色如何變化”，引發(fā)學(xué)生理論與現(xiàn)實(shí)的認(rèn)知矛盾，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

（三）模型建構(gòu)，剖析“達(dá)爾文自然選擇學(xué)說”

1.建構(gòu)概念模型，初識(shí)概念。教師展示達(dá)爾文文獻(xiàn)資料，使學(xué)生基于資料進(jìn)行小組探討，派代表在黑板上用打印好的四字磁貼卡片構(gòu)建達(dá)爾文自然選擇學(xué)說概念模型（圖1），實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)自然選擇學(xué)說概念的初步理解。

圖1：達(dá)爾文自然選擇學(xué)說概念模型

2.建構(gòu)物理模型，認(rèn)知概念。教師出示資料：在一片面積有限的空地上生活著矮莖向日葵，矮莖向日葵中偶然出現(xiàn)了一株高莖向日葵（變異），假設(shè)高莖向日葵能自己繁育后代，且高莖向日葵的后代都是高莖（遺傳）。每株向日葵都能產(chǎn)生數(shù)百粒種子（過度繁殖），大部分被鳥兒啄食不能發(fā)芽（與生物間的生存斗爭），一株向日葵平均能繁殖三株向日葵。向日葵離不開光照，一旦50%的光照被遮擋，向日葵就會(huì)因缺乏光照而死亡（與環(huán)境間的生存斗爭）。教師向?qū)W生提出問題：“基于以上材料在黑板上用向日葵磁貼卡片模擬若干代后空地上的向日葵分布，并應(yīng)用自然選擇學(xué)說模型解釋這種分布（適應(yīng)性特征的形成）原因?！?/p>

3.應(yīng)用概念模型，解釋人種適應(yīng)性特征的形成。教師讓學(xué)生進(jìn)行小組討論，嘗試應(yīng)用構(gòu)建好的“達(dá)爾文自然選擇學(xué)說概念模型”解釋人種適應(yīng)性特征的形成。學(xué)生做出如下解釋：“人種都有繁殖后代傾向（過度繁殖），人種有黑色、白色等多種顏色（變異）且可以穩(wěn)定遺傳給后代（遺傳）。非洲緯度高，紫外線強(qiáng)，黑色人種皮膚黑色素多，易抵抗紫外線輻射（和環(huán)境間的生存斗爭），從而有機(jī)會(huì)存活下來（適者生存），進(jìn)而生育出更多的后代，白色人種則相反，不適應(yīng)紫外線強(qiáng)的環(huán)境，因而不容易在非洲存活下來。經(jīng)過長期的自然選擇，非洲的黑色人種越來越多，從而導(dǎo)致人種在非洲朝著黑色人種的方向定向進(jìn)化。在歐洲等地則恰好相反?！?/p>

4.剖析概念模型，辨析自然選擇學(xué)說。教師設(shè)問：“已知向日葵是異花傳粉植物，若只有一株向日葵變成高莖，高莖向日葵的適應(yīng)性特征能在后代保留么？高莖向日葵的后代一定是高莖么？達(dá)爾文認(rèn)為生物進(jìn)化以個(gè)體為基本單位，有利變異個(gè)體的后代一定是有利的，你認(rèn)同他的觀點(diǎn)么？若不認(rèn)同，你認(rèn)為應(yīng)如何完善？”學(xué)生基于以上三個(gè)問題進(jìn)行小組討論，得出以下結(jié)論：“進(jìn)化不是以個(gè)體為單位，而是以種群為單位;進(jìn)化過程遺傳的是基因，而非性狀本身;達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說有待完善，但對(duì)于推翻神創(chuàng)論、推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展、促進(jìn)‘辯證看待事物觀念的形成具有重要意義?！苯處燀槃?shì)指出達(dá)爾文以后自然選擇學(xué)說的發(fā)展：以生物個(gè)體為單位發(fā)展到以種群為單位，從性狀水平發(fā)展到基因水平，從而逐步形成了以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)通過文獻(xiàn)資料，建構(gòu)自然選擇學(xué)說的概念模型和物理模型，深化學(xué)生對(duì)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的認(rèn)識(shí)。應(yīng)用自然選擇學(xué)說概念模型解釋人種適應(yīng)性特征的形成，培養(yǎng)學(xué)生以應(yīng)用模型解決問題的邏輯思維能力。剖析概念模型，辨析達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說，培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自然選擇學(xué)說在開拓、繼承、修正中深化和發(fā)展。

（四）拓展情境，升華責(zé)任

教師接著展示奧運(yùn)五環(huán)旗圖片，設(shè)置問題：“你知道會(huì)旗上為什么五環(huán)緊密相扣嗎？奧運(yùn)會(huì)旗的底色——白色代表什么含義嗎？”教師播放“奧運(yùn)會(huì)旗五環(huán)的由來”視頻前半段——“國際奧委會(huì)對(duì)奧運(yùn)會(huì)五環(huán)旗的設(shè)計(jì)理念的解讀”，學(xué)生基于視頻材料得出“五環(huán)相扣代表五大洲所有人種、所有民族（含殖民地民族）的團(tuán)結(jié)友誼，旗幟的底色——白色代表了所有國家都毫無例外地能在自己國家的旗幟下公正、坦誠地參加比賽，象征著奧運(yùn)會(huì)為各種膚色人種、各民族間的和平事業(yè)服務(wù)的思想”。

三、教學(xué)反思

本節(jié)課圍繞“人種適應(yīng)性特征的形成是進(jìn)化的結(jié)果”這一核心概念，在課堂中貫穿“奧運(yùn)會(huì)五環(huán)旗的顏色有什么意義”這一問題主線，通過剖析資料、建構(gòu)模型、拓展情境等活動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生的進(jìn)化和適應(yīng)觀，培育了他們多維度的科學(xué)思維，使他們升華了社會(huì)責(zé)任，多維立體地落地生物學(xué)核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)進(jìn)化與適應(yīng)觀的深度學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

[1]吳新智，崔婭銘.人種及其演變[J].科學(xué)通報(bào)，2016，61（34）：3630-3637.