一一、、、、 演化論的意涵演化論的意涵演化論的意涵演化論的意涵
18 世紀以前的西方，今日物理科學典範的地球繞日說，牛頓力學都
早已提出，但生物學中「物種會隨環境演變」這個似乎理所當然的現象，當時卻非主流科學。現在認為拉馬克是第一個注意到生物演變現象的生 物學家，但其實在拉馬克之前，一位法國皇家植物園長布豐便提出了「生
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物的變昇基於環境的影響」所謂的｢生物轉變論｣，認為物種是可以改變 的。拉馬克認識布豐，後來的思想對拉馬克產生了深遠的影響（張明渭 和張康英，1995）。拉馬克不只注意到生物會隨環改變的｢現象｣，也提 出這種現象發生的｢機制｣解釋，就是後來的用進廢退說。
文獻中對拉馬克學說的定義是（Mayr，1982;引自 Jensen & Finley，
1995; 張明渭和張康英，1995）:
1.
各種生物都會建立一個漫長的進化過程，而並非一成不變的。2.
環境的變化，是物種變化的根本原因。3.
當環境改變時，新物種隨之變化。4.
那些生物的器官若經常使用則發達，另一些器官不用則退化。5.
藉由後天獲得的性狀使生物更能適應環境，而後天所獲性狀，可以遺 傳給後代。6.
基於生物內的散發（perfusion）驅力，複雜生物是簡單生物的後裔。7.
物種很少會傾向滅絕。在達爾文二十歲時，拉馬克去世，他不只試著提出生物會隨環境改變 的機制，也是首位將動物區分為脊椎和無脊椎的學者。只是現在去審視 拉馬克學說，會發現上述的觀點 5-7 算是錯誤的說法。但其理論還是具有 價值：主張化石紀錄可以說明當代生物多樣性和演化歷程、從演化即可 瞭解地球的歷史，以及強調演化是對環境適應的初步結果。
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達爾文則在 19 世紀時提出舉足輕重的演化論，在他參加小獵犬號的 旅程中，每到一地便會認真的進行研究和物種的採集，在安地斯山脈也 發現化石樹以及海貝片，在南美時挖掘到許多大型哺乳動物的化石，這 些發現不只讓他推論地層的變動，還間接證明物種的存在和滅絕。達爾 文也在《物種原始》提到「我們看不見這些緩慢的變化過程，必須等待 時間所標示出年代的推移」。他認為演化是一個需以地質年代計的緩慢 過程，所以只能從化石紀錄看出演化的軌跡，一般人無法感受到生物演 變的過程。
Mayr（1982）認為達爾文的《物種原始》樹立了演化的五大理論：
（一）物種會隨時間而穩定的演化;（二）不同的物種皆傳承自共同的祖先;（三）
物種數會隨著時間而增加;（四）演化透過族群的逐漸改變得以發生;（五）
演化的機制基於許多獨立個體間對於有限資源的競爭，導致生存和繁殖 的變異。
二二
二二、、、、 演化概念的重要性演化概念的重要性演化概念的重要性演化概念的重要性
演化是一種自然界發生的現象，這個現象可以透過化石或現代的分子 生物學等證據被觀察到，利用化石資料，我們可以推測出曾經在地球上 生存過的生物種類，以及它們的生活方式，同時也得知生物會隨著時間 和環境的演變而產生改變。今天古生物學家每發現到一個新化石，常常 都會改寫生物演化史，因為無法從現有證據去完全推論出古代生物為
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何？同樣的，百千萬年後地球的生物，也沒有辦法推論出來，我們不知 道未來的千百萬年，這麼長的時間裡，地球的環境會有怎樣的改變？會 不會有一顆類似當年摧毀恐龍世界的大隕石再次撞擊地球？生物的基因 會有怎樣的突變？我們可以確定的是，現今生活在地球上的生物，它們 的祖先都是曾經具有生存優勢，而且運氣極佳。
演化這個理念早自古希臘哲人就對於生物變異的特徵與模式，提出許 多和現今演化論雷同的想法，但是直到達爾文時期，才真正的將時間、
地質與生物彼此關連影響變異的過程統整起來，雖然在 1895 年公佈物種 起源這本掀起科學革命的書時，尚未明確闡釋演化的意涵，然生物演化 的理論與架構由此時已完整的建立。
學者王道還提出「演化」是生物學的核心概念，自從 18 世紀起達爾 文提出演化論後，備受各家學說論戰，但直至今日，演化論仍是科學界 中不能動搖的學說。演化論就是地球的生命史，地球在 46 億年前出現，
約莫 35 億年前出現構造簡單的藍綠菌。大概十億年前開始出現多細胞生 物，五億八千萬年前，古生代開始，寒武紀大暴發出現了各式各樣的海 洋生物，古生代中期出現魚類，末期則開始有兩棲類。中生代爬蟲類逐 漸演化，尤其以大型的恐龍最具代表，此時小型的哺乳動物和鳥類的祖 先也已經出現。6500 萬年前恐龍滅絕，進入新生代時，鳥類和哺乳動物 大量出現。
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演化論在國內的教科書上的定義，以國內學者所著的大學教科書－生 物學為例，將演化定義為展開，是指從一種狀態，經過緩慢而有次序的 轉變，而成為另一種狀態；無生命的世界，稱為無生命物質演化；現生 種的動、植物，都是由從前簡單的品種，經過連續的許多代，逐漸演變 而來的，稱為生物演化（Organic evolution）（諸亞儂等著，1985）。演 化論已成為科學界的顯學，它不僅能說明地球上生命歷史的發展以及生 物之間的關係，亦能統整生物與環境相互作用的原則（韋寧均，2005）。
生物遺傳學家杜布蘭斯基（Dobzhansky, 1973）曾說：「沒有演化論的引 導，生物學將完全失去意義」（Nothing in Biology Makes Sense Except in the
Light of Evolution），這句名言更突顯演化論在生物學的地位。美國國家
科學院也鼓勵教師以演化論作為生物科教學的統整主題（Alles, 2001）。雖然研究也發現：演化被認為是學生感到困難、教師認為最重要但是 最難教的單元之一張賴妙理（1999）。然 Demastes，Good 和 Peebles
（1996）也指出：演化論中蘊含了許多生物法則，所以演化理論在學生 形成或整合生物概念時是十分重要的。
三三
三三、、、、 演化概念的教與學演化概念的教與學演化概念的教與學演化概念的教與學
學童在學齡前並無生命的概念，而慢慢將運動特徵與生命概念連結起 來，其後直到 11 歲以上才真正的具備生物生命的基本認知。國內的研究
（楊坤原，1989; 楊坤原和陳進利，1990; 湯清二，1990）也發現：學生
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的認知能力、邏輯推理能力與遺傳概念的理解有正相關。因此，學生隨 著年齡及學習的增長，由皮亞傑所謂的具體操作期進入形式操作期，上 述能力也增加，對遺傳、演化的概念理解能力也增加。黃台珠、鄭世暖、
林明輝、蘇懿生、張學文和趙大衛（1994）的研究則指出：在教學上，
應該利用具體易操作的教具，以幫助學生由「具體操作期」轉入「形式 操作期」的學習，這與博物館參觀經驗相符，利用博物館的展示物件，
有利於學生的學習。
NAS（1999）於 Science & Creationism : A View from the National Academy of Science.中提到演化論的支持證據，不外乎化石紀錄、生化科
技、生命型態結構與分布等三大部分，因此演化概念的教學必須配合學 童對生命的心智發展階段；因此當挑選學生概念程度概念可以理解接受 的演化新聞。學童對於生物命物種的演化系譜，約略脫離不開型態、物 種類別的影響，例如蓮花大多由某種植物演變而來，蚯蚓則由體型長條 狀的物種演化而來；高年級的學比較能進行生物系譜的演化描述－涵蓋 不同的類屬，例如以微生物－水棲動物－兩棲動物－陸棲動物來描述高 等動物的起源（顧錦濤，2000）。在教育體制中，「演化」這個字的涵義，隨著學童年齡差異有著不同 的重點需求，在國小學制中並無直接介紹演化這個字的定義，例如九十 七年所頒布的自然科學與生活科技課程綱要中，只提到演化概念教學重
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點為認識地質史上消失的生物及瞭解生物演化的證據，而我國針對國小 演化概念上，重點是放在讓學生體會到演化的發生與影響；美國的科學 教育標準中 NSES 則認為演化的目的不僅要讓學生瞭解生物學中的世 界，同時也是作為其他學科的基本統整概念，其已經跳脫生物學的範疇 內，而可應用到宇宙形成、地質變異、生物化學、遺傳學等許多相關科 學學科之中（NSTA, 1997）。
我國國民中小學自然科課程中，生物概念有關的教材內容占有很重比 例，許多單元與生物適應環境有密切關係（莊嘉坤，2000）。以目前實 施的國民中小學課程暫行綱要（教育部，2000）所建議的教材內容中，
和演化直接相關者為次主題生殖、遺傳與演化。國小階段在這個次主題 中，是以動植物的生殖方式為主，真正的遺傳演化理論學習要到國中與 高中階段。演化概念的學習，涉及生殖、遺傳等先備概念的連結，因此 在國小階段，學生必須先學習過生物生殖及遺傳的單元，建構了相關的 概念，才能順利在國高中建構更高階層的演化概念（柯佳俐，2008）。
整理現今國小教科書的主要三個版本進行分析，與演化或環境相關的 單元如表 3，相關課程則在國小高年級的課程出現，以翰林版本為例，五 年級上學期「植物的繁殖」單元提到：「不同植物有不同的繁殖方式，
甚至一種植物不僅只於一種繁殖方式。為了繁衍後代，會依所在環境，
選擇對其有利的方式傳播果實或種子」。另外康軒版本中，五年級下學
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期｢動物如何生存｣單元問到：｢為了取得生存條件，動物必須具備有什麼 能力？｣這單元的學習內容可表示動物的外型構造會影響其覓食行為，口 部的構造和食性更是息息相關。康軒、翰林、南一版本皆有提到類似概 念，以說明動物因型態、身體構造和生活環境、食物等不同，運動方式 不一，這些異同都是其生存適應的方法。由此可知，國小階段的學生已 能瞭解到外型構造會影響到動物的覓食行為。演化過程和化石證據的課
期｢動物如何生存｣單元問到：｢為了取得生存條件，動物必須具備有什麼 能力？｣這單元的學習內容可表示動物的外型構造會影響其覓食行為，口 部的構造和食性更是息息相關。康軒、翰林、南一版本皆有提到類似概 念，以說明動物因型態、身體構造和生活環境、食物等不同，運動方式 不一，這些異同都是其生存適應的方法。由此可知，國小階段的學生已 能瞭解到外型構造會影響到動物的覓食行為。演化過程和化石證據的課