伯格曼法则在北极

一、导入

长年被风雪覆盖的极地，是一片神奇的土地，至今仍蕴藏着很多不解之谜。

今天有位两极考察科学家位梦华将带着我们去北极看看那里有趣的现象。

二、北极的概念

1、指地轴的北端与地面的交点，位于北冰洋中，其纬度是90°N（北纬90

度），是所有经线的共同交点之一。

2、指地球表面与地球自转轴北端的交点，泛指北极圈（北纬66°34’）内

所包含的地区。

文中是第二种含义 插入图片（北极、极光：一种绚丽多彩的发光现象。视

频 秒懂百科）

三、作者简介

位梦华：国家地震局地质研究所研究员，美国探险家俱乐部国际成员，中国

作家协会会员，中国科普作家协会会员。

1940年生于山东平度。 1962年考入北京地质学院，攻读地球物理勘探专

业。1981年，作为访问学者赴美国进修，次年去南极，是最先登上南极大陆的

少数几个中国人之一。 1995年，作为总领队，率领中国北极点科学考察队胜

利到达北极点。至今共八次进入北极考察。

主要著作：

《旅鼠之谜》 《奇异的大陆——南极洲》 《南极政治与法律》 《南极与人

类》 《美国随想与南极梦说》 《南极属于谁》 《冰雪世界的资源》 《北极的

呼唤》

四、介绍体裁知识

而我们今天所要学的《伯格曼法则在北极》，是位梦华所写的一篇事理说明

文，且为说明事理的科普文章。

科普类文章是一种以科学知识为题材，用文艺性的笔调写成的文章。它兼有

说明文和散文两种文体类型的特征和性质。就其写作来看，主要是运用说明文的

说明方法和结构，兼以或形象生动，或通俗易懂，或亦庄亦谐的语言来介绍科普

知识。

研读科技文，我们能吸取科学知识，受到科学精神的熏陶，也能学习一些科

学方法，还能感受到研读科技文的乐趣。

五、研读文本，分析问题

（一）速读全文，回答下列问题，掌握课文的主要内容：

1.请大家快速浏览全文，并试着概括出全文的中心内容。

本文通过一系列具体翔实的材料，向我们讲述了北极动物许多鲜为人知的有

趣现象，验证了“伯格曼法则”和“艾伦推论”，但科学家也发现这两条规律身

上体现的不明显。

根据总结出的文章主要内容，我们追根溯源，通过以下几个问题，对课文主

要内容作进一步的挖掘。

1）作者是由什么引出伯格曼法则的？

参考：由北极熊圆圆的绒球似的身影引出话题。

解析：以见闻起笔，娓娓道来，引发读者的兴趣。

2）什么是伯格曼法则？存在这种现象的原因是什么?

参考：同一物种，在愈冷的地方，个体体积越大，而且越接近于圆形，这就

是伯格曼法则。

它存在的原因有二：一是生理原因，二是物理机制。

解析：“生理原因”是因为寒冷的气候不仅能够延缓恒温动物的生长速度，

而且也使其性成熟的时间较晚，所以个子也就长得更大一些。

“物理机制”是指同一种物质，在同等温度下，体积愈大，散热愈慢。在三

维空间中，以球形的表面积为最小，所以动物的身体愈接近于球形，散热面积也

就会愈小。

3）什么是艾伦法则？

参考：同一种动物，在愈冷的地方，其四肢和附器，例如耳朵和尾巴等，也

就愈短或愈小。

解析：这是因为，四肢和附器就像是散热片一样，愈短或愈小，散热也就愈

少的缘故。

4）讨论：文中共列举多少种动物，哪几种动物用来验证伯格曼法则，哪几

种验证推论，请列出来。

①作者用那些事例验证伯格曼法则，说明它在北极是适用的？

——北极熊 圆圆的身体

北极狐 脸圆

北极狼 个子大（比温带的狼）、肥、球形体

北极兔 身长

北极旅鼠 身长

北极的苍蝇、蚊子

Ps:

北极熊，世界上最大的陆地食肉动物，又名白熊，憨态可掬。皮肤为黑色，

由于毛发透明故外观上通常为白色，也有黄色等颜色，体型巨大，凶猛。北极熊

的形象会出现在无数卡通片中，它们温顺、憨厚、可爱、忠诚，是人类的好伙伴。

但实际上北极熊较为凶猛，北极熊是唯一主动攻击人类的熊，攻击大多发生在夜

间。食子现象。

北极旅鼠三大奥秘

a.繁殖之谜

旅鼠是世界上已知的所有动物中繁殖力最强的，它们一年能生7～8胎，每

胎可生12个幼崽，而且只需20多天，幼崽即可成熟，并且开始生育。让我们

来计算一下它的繁殖能力：如果一对旅鼠从3月份开始生, 到8月底9月初就会

变成1647086只的庞大队伍！就是由于气候、疾病和天敌等原因中途死掉一半，

也还有82万只。

b.暴露之谜

当旅鼠的数量急剧地膨胀，达到一定的密度，例如一公顷有几百只之后，

奇怪的现象就发生了：这时候，几乎所有的旅鼠一下子都变得焦躁不安起来，

它们东跑西颠，吵吵嚷嚷，且停止进食，似乎是大难临头，世界末日就要到来

似的。这时的旅鼠不再是胆小怕事，见人就跑，而是恰恰相反，在任何天敌面

前它们都显得勇敢异常，无所畏惧，具有明显的挑衅性，有时甚至会主动进攻，

真是有点天不怕地不怕的样子。更加难以解释的是，这时候，连它们的肤色也

会发生明显的变化，由灰黑变成鲜艳的桔红，使其变得特别突出。所有这些奇

怪的现象加在一起，唯一可能而且合理的解释是，它们为了千方百计地吸引猫

头鹰、贼鸥、灰黑色海鸥、粗腿秃鹰、北极狐甚至北极熊等天敌的注意，以便

多多地来吞食消耗它们，与自杀没有什么区别。这就是旅鼠的第二大秘密。

c.死亡之谜

当旅鼠的数量实在太多，而天敌数量总是有限，无论怎样地暴露自己都收效

甚微。因此它们会显示出一种非常强烈的迁移意识，聚集在一起，渐渐地形成大

群，开始时似乎没有什么方向和目标，到处乱窜，就像是出发之前的乱忙，正在

准备似的。但是后来，不知道是谁下了命令，也不知谁带头，它们却忽然朝着同

一个方向，浩浩荡荡地出发了。往往是白天休整进食，晚上摸黑前进，沿途不断

有老鼠加入，而队伍会愈来愈大，常常达数百万只，逢山过山，遇水涉水，勇往

直前，前赴后继，沿着一条笔直的路线奋勇前进，决不绕道，更不停止，一直奔

到大海，仍然毫无惧色，纷纷地跳将下去，直到被汹涌澎湃的波涛所吞没，全军

覆没为止。这就是旅鼠的第三大奥秘。

②作者举了哪些例子来验证艾伦推论？

——北极熊 粗短的四肢，小小的耳朵，几乎已经退化了的尾巴

北极狐 耳朵变小 嘴巴缩短

北极燕鸥 腿短

北极野兔 耳朵小，四肢短

北极麝牛 耳朵特小，四肢奇短，几乎无尾

刚刚我们是在动物身上找原则和推论的体现，那这种法则和推论是否同样

适用于人类呢？我们一起来思考以下几个问题：

1)伯格曼法则在人类身上是否也表现明显？作者从哪方面进行了说明？

参考：不是，作者从人类演化历史方面进行了说明。

解析：作者以人类演化史进行了说明：人类是在非洲演化出来的，进入寒冷

地区，大概只是几万年以前的事，而进入西伯利亚北极大约是在两三万年以前，

进入阿拉斯北极，最早的证据是在1.2万年前，在如此短的时间里，伯格曼法则

是发挥不了什么作用的。

2）虽在如此短的时间内，伯格曼法则是发挥不了什么作用，但如果仔细研

究，伯格曼法则还是发挥了作用的。

伯格曼法则在人类身上留下了哪些蛛丝马迹？

——白种人比黄种人个子大，

中国北方人比南方人个子大

非洲中部“矮黑人”个子明显小

北极“多塞特”人高大有力

3）但与此同时，我们也可以找到伯格曼法则在人类身上不起作用的例子。

人类身上的表现与伯格曼法则相反的事例有哪些？

——生活在热带的黑人比白人还高大

现在的爱斯基摩人并不高大——征服了自然界的困难，改善了生存环

境。（冰雪酒店）

4）艾伦推论在人类身上是否得到了验证？为什么？（理解最后一段的意

思）

——没有得到验证。因为人是上帝按自己模样造的，所以体态比较匀称。

艾伦推论在人类身上找不到证据，并非上帝的安排，而是人类通过自己的

智慧改变了生存的环境，改变了纯自然的进化方向，是千百万年自然选择的必然

结果

（二）概括课文的思路

通过刚刚的分析，我们掌握了课文的主要内容，借助对课文主要内容的分

析，请大家思考下本文采用了怎样的说明顺序？

——逻辑顺序

六、分析说明方法

1、举例子 2、列数字 3、作比较 4、打比方 各举例说明

七、体会语言特点

1、幽默风趣

（1）例如北极的苍蝇，就是个大无比，圆圆的身子，飞起来就像一架B2

型轰炸机。 ——比喻、夸张

（2）咬起的大包核桃似的，满头变成崇山峻岭„„ ——比喻、夸张

（3）如果把人造的七高八矮，耳朵大小不一，岂不坏了上帝的形象？连上

帝自己也会觉得没有面子。所以，为了上帝的面子，艾伦推论在人类身上也就只

好作罢了。

——反问、拟人

2、科学准确

（1）如果仔细观察一下，伯格曼法则在人类身上似乎还是留下了某些痕迹。

（2）在中国，北方人比南方人个子就要大一些，也许这也是伯格曼法则发挥

的结果吧。

（3）如果真是这样的话，那么伯格曼法则在人类身上的表现还是比较明显

的。

（4）多塞特人可能就是伯格曼法则在人类演化的过程中发挥了作用的结

果。

八、作为科普读物体现了怎样的精神？

1.文中验证伯格曼法则列举了大量的同一性质的例子，有无必要？为什么？

因为在科学研究的过程中，科学事实是应该能够被重复性观测验证的，科

学的理论是应当可以被重复性实验证明的。

这不仅体现了求实的科学态度，也示范了科学研究的思路和方法。

2.在验证中作者除了列举大量事例来证明它们的科学性外，为什么还对法则、

推论提出相反的例证，并证明其不能成立？

科学研究特别注重“证伪”，即对法则、推论提出相反的例证，并证明其不

能成立，所以举出两个反例，这两个反例能否推翻伯格曼法则，作者接着进行了

深入的研究：非洲中部的“矮黑人”和北极地区更古老的“多塞特”人，是符合

伯格曼法则的。

证实的一定要证实；能证实一定程度的就证实一定程度；不能证实的就老老

实实说不能证实。这不是实事求是是什么？这不是老老实实的科学态度是什么？

由此，作者让我们看到了他在科学研究中始终贯穿着客观观察、严肃探究和实事

求是的科学精神。

九、拓展延伸

科学是无止境的，文章后4段给我们留下这样几个问题供大家思考：

（1）人类不像动物那样按伯格曼法则生长，原因是什么呢？

（2）艾伦推论在人类身上似乎找不出什么明显的证据，原因是什么呢？

（3）你相信上帝造人的说法吗？

（4）除此之外，文章留下了另外的更多的悬念，需要人们去探索：如伯格曼

法则在南极会怎样？伯格曼法则在植物界会怎么样？

结论：只要我们有丰富的科学文化知识，肯于观察思考，注重科学方法，就能

有所发现，有所发明，有所创新。

（以上概括延伸，突出重点，阐释难点，激发思考，拓展思维，留下悬念。）

十、总结

十一、课后作业

练习册