高中选择性必修下册13.1《自然选择的证明》教学实录

《自然选择的证明》教学实录
【学习目标】
1.了解达尔文进化论学说的基本观点，认识自然选择对自然界生物进化的重大意义。
2.理解文章的基本观点和文章各部分之间的关系，把握整体思路，体会严密的论辩逻辑。
初步了解文中的论述方法和思辨力量。
领略文本运用准确的词语、复杂严密的句式来严谨周密地表达思想观点的语言特色。
（教师课前下发导学案，内容包括课文背景、作者介绍、核心概念名词解释以及摘选自物理必修一序言的课文《学以致知，客观理性 — —物理学背后的科学精神》）
师：在课文《自然选择的证明》中，作者达尔文批驳特创论，提出了进化论。今天老师想请同学们都来当一次“达尔文”，还原“你”提出新学说的动机，同时体会其中的科学精神，再为论文写一篇摘要，并拟定关键词。
师：首先请大家结合原文，谈谈是什么驱使“你”提出了新的学说。
生：因为传统观点无法合理地解释现实中的生物学现象，如课文中第 1、4、13、14 段反复提到特创论“很难解释” “完全不能解释” “根本无法解释” “无法解释”自然界中的物种特征和分布状况，这呼唤着更具阐释力的新学说。
师：的确如此，正因为旧的观点存在不足和缺陷，新的学说才能有突破与创新。达尔文不仅有动机的驱使，而且有科学精神的引领。下面请同学们先回顾导学案上的高中物理序言选文《学以致知，客观理性 — —物理学背后的科学精神》，了解科学精神的内涵。并请结合选文，谈谈科学研究需要哪些精神。
生：学以致知的探索精神、实事求是的客观精神、逻辑分析的理性精神。
师：这篇文章虽然节选自高中物理必修教材的序言，但老师认为，这些不仅是物理学的精神，也是生物学的精神，更是所有科学研究都应贯彻的精神。孟子说读文章要“以意逆志”，善于揣测作者的写作意图。同学们刚才重温了自然选择学说的提出过程，能否再进一步“以意逆志”，结合两篇文本，思考提出自然选择学说的“你”具备这些科学精神吗？
生：选文指出，探索精神体现在对看似“无用之学”的钻研。而“我”敢于挑战甚嚣尘上的特创论，不慕虚荣，大胆质疑，最终探索出了与众不同、前所未有的进化论，显然“我”具备科学探索的精神。
师：确实如此。事实上，达尔文不仅没有从新学说中获得物质利益，反而遭受了反对派的反扑和打压，他只为求知，不谋名利，高扬起探索科学的精神。
生：我认为， “我”还具备实事求是的客观精神。在文章中， “我”罗列了恰切的物种演化现象佐证结论，每一个观点都有大量的事实论据支撑，不越过论据多说半句话。
师：你的发言既幽默，又直击要害。其实，达61镜头尔文在提出进化论前，就跟随英国“贝格尔号”军舰进行了历时五年的航行，观察搜集了大量的生物现象，他的客观精神有着深厚的调研基础。
生：“我”还有逻辑分析的理性精神，面对纷繁复杂的物种现象， “我”先用严谨的归纳演绎方法推敲，再用对比论证、举例论证等多种论证方式证明，始终用逻辑引领观点的提出，理性的光芒照亮了“我”的学说。
师：说得太精彩了！在这篇课文中，对比论证言之有力，举例论证言之有据，归纳演绎言之有理，作者还使用了“最佳说明推理”的思维方法，正如你所言，课文充满着理性精神的光辉。
师：同学们把握住了寓于文内的科学精神，值得肯定。课文选自《物种起源·综述和结论》，现在文章已经写就，假设“你”准备单独抽出本文，向学术期刊投稿，那还需要有摘要和关键词。请同学们为课文写段摘要，完善论文的投稿要素。
生：本文提出了自然选择的生物学观点，用自然选择、适者生存理论解释自然中的各种生物现象和事实，证明新学说的科学性，并借助本理论揭示了物种的地理分布规律。
师：你拟写的摘要条理清晰，语言精当，抓住了文章的关键信息。但缺点是只关注了“立”的内容，而没有点明“破”的对象。课文始终把特创论作为进攻标靶和虚拟论敌，论文摘要理应反映这部分内容。另外，对新学说的理论意义也有含糊其辞之嫌。同学们能否再作调整？
生：本文提出了自然选择的生物学观点，用自然选择、适者生存理论解释自然中的生物现象与事实，批判了神创造万物的“特创论”，由此证明了新学说的科学性，并借助本理论揭示了物种地理分布的客观规律。该学说有助于破除宗教迷信，为生物学的科学研究提供了理性客观的发展方向。
师：修改得很好！论文发表时，除了标题、正文、摘要和参考文献，还需要有关键词，以方便读者查询检索，最后请大家明确“你”的论文关键词。
生：自然选择、特创论、适者生存、变种、次级法则、性状分异、竞争、遗传、适应……师：同学们找了不少，但关键词一般 3—5 个足矣，老师建议保留大家所说的前 5 个关键词即可。如此一来，各位“达尔文”的大作应该能如愿发表了。
师：今天同学们化身“达尔文”，深入课文之中，走近了作者的心灵，设身处地还原了文本生成的过程，感悟到了探索、客观、理性的科学精神，并拟写了论文的摘要与关键词。希望同学们以此为契机，贯彻学术精神，了解学术写作，为将来的学术之路踏实“第一个脚印”！
在小组合作与质疑中完成文脉的梳理
师：很多同学预习课文《自然选择的证明》时，都向我反映理解上难度较大，看不懂其中的行文思路、逻辑等。为了解决这些难题，一周前我布置了学习任务：以小组合作的方式为课文制作“导读学案”。全班 49 人，分七组，用一周时间研读课文、相互讨论、查阅资料，每组制作一份“导读学案”。要求“学案”用填空的方式，提示同学们将全文分层，概括各层内容及全文整体思路，并附上填空题的答案。今天上课以抽签形式，抽出A、B两组，完成以下四个环节：
第一，展示。
A 组第一位同学（以下简称 A1）展示本组学案，A 组外的同学当堂完成该学案的书写。A1 任意指定一名同学展示自己写的答案。结束后，A1展示本组答案。
第二，问答。
B2 根据 A 组学案及答案，结合同学作答情况，向 A2 提问；此后，B3、B4 分别向 A3、A4 提问；A5 接受教师提问。所有被问的同学都需当场回答。
第三，讨论。
A 组组内讨论，其他同学自由交流。A6 负责全程记录，并把提问、回答以及讨论的要点及时汇报给A7。
第四，总结。
讨论结束，A7 根据最新讨论结果总结陈词，最后是教师点评。在全过程中，其他同学可随时提出任何疑问，A组要派人解答。
层次一：第 1 到 2 段，明确提出：自然状况下的变异是自然选择的结果。包含两个基本观点：生物变异是普遍的；自然条件下的变异非常微小，但可以逐渐积累并产生巨大效果。
层次二：第 3 到 7 段，用自然选择和适者生存理论解释自然中的各种生物现象和事实，证明物种形成要依靠可遗传的有利变异，是自然选择的结果；生物的适应体现自然选择的作用，经过种间和种内的生存斗争，有利的变异得以保存、积累，使生物进一步适应环境，并不断得到改良。
层次三：第8到11段，针对自然选择学说面临的一些疑问进行解释，证明其科学性；层次四：第 12 到 14 段，用自然选择来解释生物在地理分布上的现象。其中的主要论点是：不同种的生物有着共同的祖先，生物发生过迁徙和变异的现象。
整体思路：
提出自然选择理论；
列举事实和自然现象，用自然选择理论解释，论证物种形成是自然选择的结果，适应体现了自然选择的作用；
针对自然选择学说面临的难题解释，证明自然选择学说的科学性；
用自然选择理论解释生物在地理分布上的各种现象，总结生物同源、迁移与变异的观点。
（B2向A2提问）
B2：刚才同学写“层次一”时，有一个同学的观点是：生物个体的微小差异逐渐积累起来，并产生巨大的效果。这句话明显是课文原句，且的确是这一层的基本观点，为什么你们答案写的是“自然条件下的变异非常微小，但可以逐渐积累并产生巨大效果”？显然， “自然变异”和“个体差异”是完全不同的概念。
A2：的确， “自然变异”强调的是纵向变化，“个体差异”强调的是横向差别，完全不同。但根据上下文的语境判断，这里应该用“自然变异”而非“个体差异”。因为上文句子的主语是“变异量”，将主语顺下来，补充在后面省略的位置中，不难发现，变异量虽然只作用于外部性状，且结果难以确定，但可以将它们逐渐积累起来，产生巨大效果。这是合乎逻辑的。如果认为是“个体差异”，逻辑上解释不通；且后文作者强调的重点是“自然变异”，因为他说：“除了这些个体差异外，所有的博物学家还承认有自然变种的存在。”所以，此处应是译者翻译时出现的概念问题，从观点的角度，如果说什么东西能够逐渐积累并产生巨大效果，我们坚持认为是“变异”而非“差异”。
师：这个问题的问和答都很有价值，涉及逻辑和语法的严谨性，课后大家可去查阅《物种起源》的其他译本，看看这里用了哪个概念，我们进一步讨论。
（B3向A3提问）
B3：学案的“整体思路”在本质上是对前四个层次主要内容的重复，没体现出层次之间更本质的内在逻辑。你能否再讲讲前两个层次观点之间本质上的联系？
A3：我们可以从“自然选择”的结果和作用两方面来看。自然选择的结果是生物发生变异，变异具有普遍性、微小性、积累性。其中“可遗传的有利变异”有利于形成物种；自然选择的作用体现在生物对环境的适应中，不可避免出现种内和种间的斗争，从而不断保存和积累有利变异。生物也因此不断得到改良。
（B4向A4提问）
B4：层次三中说：针对一些疑问或难题解释，请概括都有哪些疑问以及如何解释。
A4：首先，自然选择可以解释为何本地物种可能会被外来物种淘汰；其次，可以解释为何同一纲中许多动物的本能是以循序渐进的方式被自然赋予的；再次，可以解释为何杂交的后代能够酷似父母，彼此融合；最后，支持了遗传变异理论，解释了遗传变异的事实。
（教师向A5提问）
师：第二、三、四点疑问在本质上都是从自然选择和生物遗传的角度展开的，只有第一个疑问是从自然选择和生物竞争的角度阐发的，这种排列在逻辑上会不会有点不搭？
（A5不知如何回答，有人想提问）
生：为何作者最后着重用自然选择理论解释生物在地理上的分布现象，而非选择解释其他现象？
（A 组讨论三分钟，其他学生彼此交流，A7 总结陈词）
A7：老师提到的逻辑问题，是因为第 8、9 段有一个省略号，说明这里有删节。如果还原删减内容，逻辑就能清晰。着重解释生物的地理分布现象，是因为自然选择的理论主要是通过地质学家帮忙揭示的，用它解释生物的地理分布更有说服力。我组学案前半部分应该没有问题， “整体思路”确实没有更好地揭示各层观点的本质联系。还好A3同学及时给出了层次一、二之间的本质联系。我组下课后会进一步补充其他层次之间的逻辑关联。
师：这位同学总结得很到位，我就不再赘述了。今天的作业：把本组学案中的“整体思路”再作深化，制作一幅体现各层次观点之间本质联系的思维导图。
分析论证逻辑 感受科学精神
师：《自然选择的证明》节选自《物种起源》最后一章，原章节名称是《综述和结论》，课文题目是编者所加。本文意在证明什么？
生：第2段中说：“仅此一点，自然选择学说已是极为可信的了。我已经尽可能忠实地将反对这一学说的种种疑难问题和意见加以概要地综述，现在我将转而谈谈支持这一学说的各种具体事实和论点。” “这一学说”就是自然选择学说，“极为可信” “支持”等词语告诉我们本文旨在论证自然选择学说的正确性。
生：选文中多次出现“特创论” “独立创造”等词语，如“假如承认每一物种都是独立创造出来的，上述关系就显得颇为奇怪而无法理解了” “靠特创论无法对这些事实作出解释”。因此，我认为选文还证明了特创论的荒谬性。
师：两位同学关注到了表明观点的关键词、高频词语，借以归纳文章的写作目的。达尔文在选文中提出了什么观点？
生：作者在第 2 段中说“仅此一点，自然选择学说已是极为可信的了”，这里的“此”是指这句话之前的“据我看，没有任何东西可以限制这种缓慢的，并巧妙地使每一种生物类型都能适应最为错综复杂的生活条件的力量”。作者认为自然状况下的变异是自然选择的结果，进而说明自然选择学说具有科学性。
师：这一观点是如何推理出来的呢？我们借助在选择性必修上册《逻辑的力量》单元学习的思维工具 — —图尔敏论证模型进行推理论证。这一模型通常包括依据、正当理由、主张三个必备要素，以及支持、限定、例外三个非必需要素。现在，请大家试着找出第 1、2 段包含的图尔敏论证模型中的相关要素。
生：这两段是围绕“自然状况下的变异是自然选择的结果”这一观点展开的，可视为模型中的“主张”。第 2 段第 1 句话告诉我们，如果动植物有变异，它们会通过自然选择保存、积聚有益自身发展的变异，这是“正当理由”。
生：第1段中说“各个大陆过去都曾经历过巨大的环境条件变迁，所以我们可望在自然条件下看到生物的变异，如同它们在驯养情况下所发生的那样”，因此，我们可以根据陆地环境条件的巨大变化，推测生物在自然状况下存在的变异现象。这一推论可视为模型中的“依据”。
师：自然界存在变异这一观点是否遭遇他人的质疑？
生：第 1 段中说“常常有人主张，在自然条件下，变异量仅局限在一个很小的范围内，但这是无法证实的”。达尔文接着写“所有的博物学家还承认有自然变种的存在。它们相互之间的差别十分明显，值得在分类学著作中记上一笔”，可见自然变种间存在显著区别，这一质疑无法成立。我们可以将他人的质疑归入模型中的“例外”。
师：通过对他人质疑的批驳，达尔文的论证更为合理完善。所有的变异都需要通过自然选择保存吗？自然选择对变异是否有条件限制？
生：第2段中说“只要其变异或个体差异在某一方面有益于自身发展”，就会发生自然选择。这相当于论证模型中的“限定因素”。
师：上图呈现了本文的逻辑推理过程，从中可以感受到《物种起源》这部自然科学论著严谨理性的科学精神。第 2 段中“现在我将转而谈谈支持这一学说的各种具体事实和论点”，这一过渡句告诉我们从第 3 段开始，作者将列举大量事实来论证自然选择原理的科学性。很多同学反映第 11 段理解难度大。我们先概括本段论证的观点，然后分析论证思路。
生：第一句话是本段的中心句，可以概括为：地质记录所提供的事实强有力地支持了遗传变异理论。
师：地质记录提供的事实指什么？它是如何证明遗传变异理论的作用的？
生：“各地质层中的化石，其性状在某种程度上，介于其上下地层的化石之间，这一事实可以简单地以它们处于世系链的中间来解释”，换言之，化石的性状介于其上下地层的化石之间是因为它们曾处于世系链的中间位置。
师：这些化石所代表的生物为何处于世系链中？这与遗传变异理论存在怎样的关联？
生：灭绝的生物与现生生物源于同一祖先，因此可以归为同一类。这恰恰证明了生物之间的遗传关系。
生：此外，文章写“比较古老的类型或每一生物群的早期祖先类型，在分类谱系上常或多或少地处于各现生类群之间的位置”，这让我想到了生物课上学过的进化树。这一现象是生物性状分异导致的，证明了遗传变异理论的正确性。
师：分析完世系链与遗传变异的关系后，达尔文得出了结论。之后用多个关联词，如“总的来说” “同样的” “最后”，这些句子之间存在怎样的关系？
生：“总的来说”概括的是生物进化的一般规律，即“现生类型的组织结构要较古代类型更为高级”。“同样的” “最后”列举的是特殊现象，如某些生物的退化、同一大陆上近缘类型长期共存等。无论是一般规律还是特殊现象，都是为了适应环境而自然选择的结果，都证明了自然选择学说的科学性。
师：这些关联词语体现了自然科学论著论证逻辑上的严密性。本段中“某种程度上” “通常”“或多或少”等词语也体现了语言的严密准确。
课下请大家运用本节课所学的分析科学论著论证逻辑的方法，借助图尔敏论证模型、思维导图等自选其他段落分析。
师：达尔文提出的生物进化论是19世纪自然科学的三大发现之一。这一理论在科学史上有重要的地位，深刻地影响了人们的世界观，有着深远的思想意义。课文选自《物种的起源》最后一章《综述和结论》的第二部分。这部分主要从正面综述支持自然选择学说的各种依据，展示作者严密的逻辑思维能力。这节课，我们借助《自然选择的证明》，来了解科学论著语言的魅力。
请同学们快速阅读全文，用圈点勾画批注的方法标记语段中的关键句，并用思维导图归纳本文 14个段落的大意。
师：同学们的思维导图都画得很有特色，段意的归纳也基本准确。现在，请同学们根据思维导图，思考作者是如何推进全文的整体论证思路的，并用简洁的语言表达。
生：作者首先提出自然选择这一理论；然后列举大量的事实和自然现象，用自然选择理论解释，论证物种形成是自然选择的结果，适应体现自然选择的作用；接着，作者针对自然选择学说面临的难题解释，证明自然选择学说的科学性；最后，用自然选择理论解释生物在地理分布上的各种现象，总结生物同源、迁移与变异的观点。
师：概括得很好，作者论证思路的突出特点是什么？
生：每个层次论证内容的侧重点不同。
生：层次和层次、语段和语段之间的联系紧密，内容安排缜密，结构严谨。
师：从全文的论证思路中，我们可以感受到作者严密的逻辑思维能力，这个特点也体现在局部的段落之中。达尔文特别擅长推理论证 — —归纳推理或演绎推理，请同学们研读文本，找出具体例子，跟同学们分享你的发现。
生：第 6 段，作者运用了归纳推理，先列举了自然界各种生物的奇特现象，如“像啄木鸟形态的鸟却在地面上捕食昆虫” “高地上的鹅很少或根本不游泳，但却具有蹼状脚”等，然后得出结论“每一个物种总是力求扩大其个体数目，而且自然选择总是要求缓慢变异的后代去努力适应那些自然界中未被占据或尚未占尽的地盘”，由此也进一步论证了第 5 段提出的“自然界是吝于重大革新但奢于微小变异的”这个观点，说明了“特创论”的不合理。语段和语段之间有紧密的内在联系，体现了很强的逻辑性。
生：第14段主要运用了演绎推理。从遗传变异的一般原理“在任何两个地区若存在着亲缘关系很近的、有代表性的物种的话，就暗示着相同的祖先类型曾经居住在这两个地区”，推出生物地理上分布的结论“各个地区的生物，必然与其最邻近的迁徙源区的生物有关，这是一个极为一般性的法则”。然后用“加拉帕戈斯群岛、胡安·斐尔南德斯群岛以及其他美洲岛屿上的动植物均与其相邻近的美洲大陆的动植物有着惊人的联系”和“佛得角群岛及其他非洲岛屿上的生物与非洲大陆上的生物间也存在着这种联系”这些自然界的事实，证明了推论的正确。也就是说，作者用自然选择理论来解释生物在地理分布上的各种现象，证明这个层次的核心观点“不同的生物有着共同的祖先，生物发生过迁徙和变异的现象”，这也体现了语段和语段之间很强的逻辑关系。
师：作者善于运用分析、综合、归纳、演绎的逻辑思维，在语言上的表现就是大量运用多重复句，如转折关系、因果关系、假设关系、条件关系、递进关系等复句，体现了逻辑的严密。请同学们再次细读文本，找出典型的多重复句，厘清层次关系，把握句子真正的意思，感受逻辑的力量。
生：第1段， “虽然只是作用于外部性状，并且其结果很难确定，但人们却可以将驯养生物个体的微小差异逐渐积累起来，并在一段不长的时期内产生巨大的效果”。这是一个转折复句，由“虽然”提出自然条件下变异量很小且结果无法确定这个事实， “但”后面转而论述与之相对的意思，即自然条件下的变异非常微小，却可以逐渐积累67镜头并产生巨大效果，这个意思才是作者所要表达的真正意图，由此得出推理 — —自然状况下的变异是自然选择的结果。其中，两个分句还分别用了“并且”和“并”，都是递进关系复句。可见作者在使用学术语言上十分注重逻辑的严密性。
生：第 4 段， “由于每个物种都有按照几何级数过度繁殖的趋向，而且各个物种中变异了的后代，可以通过其习性及构造的多样化去占据自然条件下多种多样的生活场所，以满足数量不断增加的需要，所以自然选择的结果就更倾向于保存物种中那些最为歧异的后代”。这是一个因果关系的复句， “由于”表述前提， “所以”表述推理的结论；表述前提的内容里又有两个复句，一个是通过“可以”表现为目的关系复句，一个是通过“而且”表现为递进关系复句。这个句子语意特别丰富，作者得出“自然选择的结果就更倾向于保存物种中那些最为歧异的后代”这个结论，最少阐释了这三个原因：物种按照几何级数过度繁殖；数量增加了，就要求有更多的资源和场所；物种后代必须实现习性及构造的多样化变异，以占据和适应尽可能多的资源和场所。作者的思维确实十分缜密。
生：第 10 段的两句话都是假设关系复句。
第一句话，作者假设“物种只是特征明显而稳定的变种”，由此推出结果是其杂交的后代遗传了父母的特性，遵循同样的法则。后半部分的分句是用“并且”表示的并列关系复句。第二句话，作者假设“物种是独立创造的”和“变种是由次级法则所产生的”，由此推论“杂交的后代无法遗传父母特性，不具有相似性”，而事实却是具有相似性，以此来证明“特创论”的离奇。前半部分的分句是用“而”表示并列关系的复句。这种逻辑严密的表达显得专业性很强，有力地推翻了旧成见。
师：这些句子都比较长、关系复杂，但是同学们都能理顺其内在的逻辑关系，读懂了作者要表达的意思。科学论著中经常出现多重复句，同学们在阅读的时候要注意分出层次，分析各个分句的语意关系，理解其中复杂而严密的逻辑思维，才能准确把握整个句子的意思，从而真正懂得作者的意图。这节课，我们通过分析全文整体的论证思路，语段内部归纳或演绎的推理，语句中转折、因果、假设、递进、并列等各种关系的复句，体会到了文本严密的逻辑性，感受到了逻辑的力量。由此了解了科学论著突出的语言特点 — —逻辑严密，语意丰富，专业性强。请同学们课后阅读生物教材中关于“进化论”的章节，将它与本文对照，比较辨析两者内容和表达方式的异同，用表格或图示的方式呈现你的研究发现。