伯纳德·凯特威尔（Bernard Kettlewell）的桦尺蛾案例研究一直以来被视作教授自然选择的最佳示例。凯特威尔的研究背景是工业革命时期的英国，那时由于燃煤的增加导致通常情况下浅色的树皮变得乌黑。这样的环境导致浅色桦尺蛾（Biston betularia）的数量减少，而深色数量增加。凯特威尔假设浅色桦尺蛾种群量的减少是因为受到鸟类捕食的自然选择驱动。虽然凯特威尔的实践后续受到了一些挑战，但这项于20世纪50年代在英国开展的关于鸟类捕食的研究，在经历了科学性的重新审视后，至今仍然是自然选择过程的一个可靠案例（Majerus，2009）。考虑到学生会把桦尺蛾作为一个令人着迷的例子，我们重新设计了“进化”单元的导入活动，把桦尺蛾研究放进去，作为一个锚定事件。锚定事件是一种现象或者令人费解的事件，用于在单元开头引出学生的看法，并为学生提出的问题和调查提供有意义的情境。科学现象是发生在自然界的一种可观察事件，为学生提供共同经验，从而在课堂学习中引发学生的兴趣和讨论。我们计划利用“雄心勃勃的科学教学”网站和《雄心勃勃的科学教学》（Ambitious Science Teaching）这本书中提到的视频、教学工具、指南等实践资源，支持那些有兴趣让来自不同背景学生学习科学大概念的教师们（Windschitl、Thompson和Braaten，2018，见参考资源）。本文将提供一个关于设计和教学实践的样例，有助于选择一种现象或者教授一个连贯的单元。

选择一个单元

在原有中学生物“进化”单元中有生物多样性的范例，用图解的方式阐述由于自然选择进程而导致变化这个概念。活动中的例子包括昆虫和岩鼠的保护色、雀喙的变异和鲸鱼骨架比较等。虽然这些独立的研究非常有趣，但是它们展示的是一些没有相互关联的事件。这些活动缺少能增加学生的参与度，并为整个单元的建模和学生讨论奠定基础的锚定事件或令人费解的现象。锚定事件是很有效的，因为它能提供内在线索把单元活动统一起来，学生在解释事件时更具角色带入感；让人费解的现象或者过程需要学生尝试解释，这有助于他们回答“我们为什么要做这个科学活动”的问题。

定义一个让人费解的现象作为单元的锚定事件

一个好的锚定事件的特质包括：与学生兴趣相关，能确定学生在该主题中哪些部分具有直接经验；与核心科学内容相关，能让学生进行解释；适用于多种背景的学习者（Penuel和Bell，2017）。凯特威尔的研究提供了一个有力的锚定现象，因为这是一个能引起学生兴趣的不寻常事件。学生在自己生活中通常已经具有观察飞蛾的经验，而关于蛾子颜色变化的秘密让人费解。同时，这个现象比较复杂，需要学生运用核心概念对事件进行有意义的解释。