Evolutietheorie in het voortgezet onderwijs is een controversieel onderwerp. In Amerika is het zelfs vele malen inzet geweest van een rechtszaak (Nelkin, 1982). Zover is het in Nederland niet gekomen, maar ook hier heeft dit onderwerp een roerige geschiedenis achter de rug. In 1931 vroeg de Biologische Raad al aandacht voor evolutiebiologie. Toen was het biologie-onderwijs op het gymnasium beperkt tot de eerste twee jaar. Hij wilde dat leerlingen ook in de vijfde en zesde klas biologie (waaronder evolutiebiologie) kregen omdat dan:

“.. de geest der leerlingen reeds openstaat voor de behandeling van een aantal algemeene biologische vraagstukken op het gebied der afstamming, der ontwikkeling en erfelijkheid…..”.

De gewenste omvang was bescheiden: 1 uur per week. Sindsdien is het onderwerp evolutie steeds een heet hangijzer geweest, met name sinds de invoering van het centraal schriftelijk eindexamen. Biologen beschouwen de evolutietheorie veelal als een belangrijke, zo niet de belangrijkste theorie van hun vakgebied en willen daarom dat de theorie getoetst wordt in het centraal schriftelijk eindexamen. De onderwijsraad had reserves ten aanzien van de theorie vanwege de vermeende levensbeschouwelijke implicaties. De teleurstelling was voor veel biologen dan ook groot toen bleek dat voor MAVO/VBO, HAVO en VWO evolutietheorie wel onderdeel uitmaakt van het examenprogramma maar niet tijdens het centraal schriftelijk wordt getoetst. Een landelijke discussie volgde waarvan in het Bionieuws middels een evolutiespecial (1995) verslag is gedaan. In de eindtermen voor de nieuwe examens, in verband met de invoering van de profielen voor HAVO en VWO, is de evolutietheorie opnieuw opgenomen. De vakontwikkelgroep die deze eindtermen heeft opgesteld heeft dringend aanbevolen deze op het schriftelijk eindexamen te toetsen. De onderwijsraad heeft hier mee ingestemd. Het duurde tot de invoering van de Tweede Fase in 1998/99 dat evolutie werd toegevoegd aan het CE programma. Het vak Algemene natuurwetenschappen is toen ingevoerd met kerndoelen die betrekking hebben op evolutietheorie in relatie tot scheppingsverhalen.

De neo-darwiniaanse theorie heeft betrekking op:

• Micro-evolutie (verandering van levensvormen binnen een soort)
• Macro-evolutie (ontstaan van nieuwe soorten en hogere taxa)

Denkbeelden rond micro-evolutie

Opvattingen van leerlingen over micro-evolutie zijn betrekkelijk uniform. Met het volgende fragment (Brumby, 1984) kunnen we deze opvattingen illustreren.

Onderzoeker: Als dit blanke meisje opgroeit in Afrika, wat zal er dan gebeuren met de kleur van haar huid?

Leerling: Ze zal eerst verbranden en daarna bruiner worden.

Onderzoeker: Dit zelfde meisje trouwt nu met een blanke man. Ze wonen in Afrika en ze krijgt daar een kind. Welke kleur denk je dan dat het kindje heeft wanneer het wordt geboren?

Leerling: Het kindje zal wel ietsje donkerder zijn bij de geboorte.

In dit gesprek herkennen we het volgende redeneerpatroon:

• Wanneer een organisme wordt geconfronteerd met veranderende omstandigheden kan het als reactie hierop eigenschappen veranderen.
• Vervolgens worden de nieuw verworven eigenschappen overgedragen op de nakomelingen.

Uit onderzoek blijkt dat het merendeel van de leerlingen in het voortgezet onderwijs een dergelijk verklaring geven voor het optreden van micro-evolutie.
Zo’n opvatting wordt een instructietheorie genoemd. De omgeving het organisme instrueert hoe te veranderen in reactie op de veranderende omstandigheden. Hierin zijn de opvattingen van Lamarck herkennen.

Denkbeelden rond macro-evolutie

Veel leerlingen gebruiken dezelfde instructietheorie om het tot stand komen macro-evolutie te verklaren: soorten veranderen stapsgewijs door instructie en zo ontstaan nieuwe soorten.

Leerlingen hanteren met betrekking tot macro-evolutie echter ook andere opvattingen. Ter illustratie de volgende uitspraak van een leerling:

“Ik denk dat evolutie een mogelijkheid is. Maar ik denk niet, ik kan niet geloven dat de mens uit de zee is gekropen enkele miljoenen jaren geleden. De mens stamt misschien van de Neanderthaler af, maar niet van vissen of eencellige organismen (…). Ik geloof dat de mens is geschapen door God. Er is een mogelijkheid dat God de Neanderthaler heeft geschapen en dat van daaruit de mens is geëvolueerd. Maar ik weet zeker dat mijn oorsprong niet in de modder ligt.” (Demastes et al. 1995).

Deze leerling neemt aan dat bepaalde veranderingen in een evolutionair proces tot stand zijn gekomen. Maar voor het ontstaan van de mens doet ze een beroep op een Schepper.

Afhankelijk van hun levensbeschouwelijke achtergrond zullen leerlingen en studenten meer of minder gebruik maken van niet-wetenschappelijke verklaringen voor het ontstaan van nieuwe levensvormen. Wij gebruiken een classificatie schema van om de verschillende levensbeschouwelijke posities te kunnen onderscheiden.

• Atheïstisch evolutie: Accepteren evolutie en ontkennen dat God bestaat
• Nontheïstische evolutie: Accepteren evolutie en geloven dat God bestaat. God heeft echter geen invloed op het verloop van de evolutie.
• Theïstische evolutie: Accepteren evolutie en geloven God bestaat. God heeft ergens in de evolutie een rol gespeeld. Als Schepper van beginvoorwaarden, supervisor en/of beïnvloeden van sleutelgebeurtenissen.
• Creationisme: Verwerpen evolutie en geloven dat God bestaat. God heeft in zes dagen de aarde en zijn bewoners heeft geschapen via afzonderlijke scheppingsdaden. (Nelson, 1986)

• Download: Actualisatie classificatieschema Nelson (1986)

Onderzoekers troffen in een Amerikaanse klas van 22 leerlingen van 16 en 17 jaar alle hierboven genoemde opvattingen aan (Demastes et al. 1995). Het voorkomen van deze opvattingen wordt jaarlijks gepeild onder enkele biologieleraren in opleiding. Dit geeft hetzelfde beeld.

Argumentaties met misvatting om de evolutietheorie niet te accepteren, en hoe hiermee om te gaan als docent, zijn te vinden onder het kopje Argumentatiebenadering en leerlingdenkbeelden.

Leerlingen verklaren het optreden van micro-evolutie met behulp van een instructietheorie. De omgeving instrueert het organisme hoe het moet veranderen en de verworven eigenschappen worden vervolgens doorgegeven aan de nakomelingen.

Darwin hanteert een selectietheorie:
Binnen een populatie bestaat als gevolg van toevallige gebeurtenissen genetische variatie. Niet alle varianten zijn even geschikt voor overleving en voortplanting. Individuen die het best zijn aangepast aan de betreffende omgeving zullen betere overlevingskansen hebben en meer nakomelingen krijgen dan individuen met minder geschikte eigenschappen.

Met betrekking tot macro-evolutie gaan sommige leerlingen uit van stapsgewijze verandering van organismen gestuurd door een instructiemechanisme. Ook Darwin gaat er vanuit dat veranderingen stapsgewijs plaatsvinden. De richting waarin deze stappen wordt gezet wordt echter bepaald door een selectiemechanisme.

Naast deze evolutie-door-instructie opvatting treffen we bij leerlingen ook opvattingen aan waarin een uitspraak wordt gedaan over het al dan niet optreden van God.

Samenvattend

Bij de behandeling van micro-evolutie worden we geconfronteerd met het probleem dat leerlingen uitgaan van een instructietheorie terwijl Darwin redeneert vanuit een selectietheorie.

Met betrekking tot opvattingen over macro-evolutie is de situatie complex.

• Er kan een conflict zijn tussen twee opvattingen van niet levensbeschouwelijke aard. Sommige leerlingen denken dat soorten zijn ontstaan door een proces van evolutie-door-instructie terwijl Darwin uitgaat van evolutie-door-selectie.
• De neo-darwinistische evolutietheorie kan conflicteren met de levensbeschouwelijke positie van de leerling.

Het doel van de overdrachtsbenadering is dat leerlingen zich een bepaalde opvatting eigen maken. Een bepaalde opvatting wordt dan ook door de docent als een feit gepresenteerd. Nadeel van deze benadering is dat het geen recht doet aan alternatieve opvattingen. Bovendien leren leerlingen niet waarom een bepaalde opvatting geldig is.

Centraal in de verhelderingsbenadering is dat leerlingen zich bewust worden van hun eigen opvattingen en die van anderen. De taak van de docent is om leerlingen te helpen bij het verhelderen van hun eigen opvattingen. Eventueel worden alternatieve opvattingen neutraal gepresenteerd. Nadeel van deze benadering is dat leerlingen niet worden uitgenodigd hun eigen positie en die van anderen kritisch te onderzoeken.

Binnen de argumentatiebenadering staat juist het kritisch onderzoeken van elkaars opvattingen centraal. De leerlingen worden uitgenodigd hun eigen positie en die van anderen te beargumenteren. Deze argumenten worden op hun geldigheid beoordeeld. Nadeel van deze benadering is dat het zowel voor de docent als de leerlingen niet eenvoudig is een discussie te voeren over de geldigheid van hun opvattingen. Zeker niet daar waar het gaat om opvattingen die mensen in het diepst van hun wezen raken.

Een frappant voorbeeld van de hardnekkigheid van leerlingopvattingen treffen we aan bij een studie van Lawson (1988).

Onderzoeker: Een man verliest bij een ongeluk zijn vinger. Een jaar later krijgt hij een kind. Hoeveel vingers heeft dit kind?

Leerling: 10

Onderzoeker: Waarom?

Leerling: De vinger is zo snel afgerukt dat de genen niet snel genoeg kunnen zijn veranderd.

In dit geval wordt de theorie verworpen of, en dit komt minder vaak voor, de levenbeschouwelijke opvattingen wordt radicaal veranderd. Aan deze verwerping of acceptatie van de evolutietheorie liggen veelal misconcepten over de theorie ten grondslag (bijvoorbeeld: Als de evolutietheorie waar is bestaat God niet).

Een leerling (14 jaar) wordt gevraagd na de behandeling van de evolutietheorie op een tijdlijn het ontstaan van dinosauriers aan te geven. De leerling voert de opdracht uit. Daarna wordt het verwarrend voor hem:

“Okee. En nu denk ik, nu wordt het verwarrend (lachje). Ik gok, kijk waar ik nu over denk is dat wat ik heb geleerd in de kerk en wat ik geleerd heb bij biologie. Ik weet het niet. Ik zou zeggen.. (lange pauze). Ik weet niet wat er voor de mens kwam behalve de dinosauries en daarna weet ik dat de mens is geschapen door God. Dat is wat ik altijd hebt gedacht in mijn hart. Ik zou zeggen God heeft ons geschapen. (….). Dat is wat ik altijd heb geloofd. God heeft Adam en Eva op aarde gezet en van daaruit ons allen (…). Ik weet gewoon niet wat ik er van moet denken”.

Leerlingen nemen in het dagelijks leven waar dat mensen (en andere organismen) zich kunnen aanpassen aan veranderende omstandigheden, zowel op fysiologisch (temperatuur), anatomisch (eelt op de voetzool) en gedragsniveau (vluchten voor gevaar) (Voogt, 1993b). Voor deze verschijnselen klopt het dus ook dat we ons aanpassen aan veranderende omstandigheden. Leerlingen moeten zich echter realiseren dat bij bovengenoemde vormen van aanpassen het genetisch materiaal niet verandert. Deze tijdens het leven verworven eigenschappen worden dan ook niet via genen doorgegeven aan de nakomelingen. Geleerd gedrag kan wel worden doorgegeven aan de volgende generatie maar dit gaat door onderwijs en opvoeding dus via niet-genetische weg. We zouden dit verschijnsel culturele evolutie kunnen noemen.

Voor veel leerlingen zal het instructiemechanisme veel aantrekkelijker lijken dan een selectiemechanisme. Immers aanpassen aan de omgeving gaat zo veel sneller en bovendien kunnen alle organismen overleven terwijl volgens de selectietheorie alleen die organismen overleven die door toevallige mutaties of recombinaties de gewenste eigenschap bezitten. Deze efficiëntie is echter maar schijn. Dit kan eenvoudig aan leerlingen worden gedemonstreerd. We kunnen hen vragen een mechanisme te bedenken hoe verworven eigenschappen (bijvoorbeeld toegenomen spiermassa) kunnen worden opgenomen in het genetische materiaal van de geslachtscellen?

Een veel voorkomende misvatting van leerlingen is dat ze evolutie-door-selectie gelijkstellen aan toeval (Good et. al., 1992). Het is volgens hen zeer onwaarschijnlijk dat een complex orgaan als het oog door toeval kan zijn ontstaan. Dat is net zo onwaarschijnlijk als dat een windvlaag over een vliegtuigschroothoop waait en een functionerende Boeing 747 samenstelt. Omdat dit volgens leerlingen onwaarschijnlijk is staat er vaak geen andere mogelijkheid open dan God een taak te geven bij sleutelgebeurtenissen in de evolutie. Maar evolutie-door-selectie werkt niet in een stap. Darwin’s genialiteit bestond er in dat hij liet zien dat hoe klein de kans ook is dat een oog uit een enkele stap is ontstaan uit iets dat geheel niet lijkt op een oog, er altijd een reeks denkbaar is van oneindig fijn gegradeerde tussenstadia waarbij de overgang van ene naar het andere stadium zo klein is dat hij door toevallige gebeurtenissen kan zijn ontstaan (Dawkins, 1986). We kunnen leerlingen vragen voor verschillende eigenschappen zo’n hypothetische reeks op te stellen. Dit stimuleert hen ook na te denken over de voorwaarden waaraan een dergelijke evolutionaire verklaring moet voldoen; er moet voldoende tijd zijn geweest om alle tussenstadia te kunnen omvatten en elk tussenstadium moet een bijdrage kunnen leveren aan de overleving en reproductie van het organisme. Zoals al besproken zullen veel leerlingen de neiging hebben om deze stapsgewijze verandering in banen te laten leiden door een instructiemechanisme. Er kan dan verwezen worden naar argumenten tegen de instructietheorie die eerder zijn besproken.

Veel leerlingen zijn van mening dat evolutietheorie het bestaan van een God uitsluit. Dit is niet vreemd. Voor Darwin was er geen andere geaccepteerde verklaring voor het ontstaan van complexe adaptaties dan God. Darwin liet zien dat ook een natuurlijke verklaring voor het ontstaan adaptieve complexiteit mogelijk was. Dit betekent echter niet dat God niet zou bestaan. Sommige evolutiebiologen als Dawkins (1986), Maynard Smith (zie fragment hierboven) en de filosoof Dennett (1995) suggereren dit echter wel. Wetenschap kan echter niet het bestaan of niet bestaan van God aantonen (Mahner and Bunge, 1996). Dit betekent niet dat wetenschap niet in conflict kan komen met bepaalde voorstellingen die mensen van God maken.

Creationisten gaan er vanuit dat God zich heeft geopenbaard in de Bijbel en de natuur. Beide openbaringsbronnen moeten met elkaar in overeenstemming zijn. Indien de natuurwetenschap een theorie ontwikkeld over het ontstaan van leven die in strijd is met de Bijbel dan kan die theorie niet juist zijn.

De docent kan ook helpen bij het kritisch onderzoeken van een levensbeschouwelijk positie. Kritisch onderzoek in de wetenschap gebeurt middels het afleiden van consequenties uit een theorie die vervolgens empirisch worden getoetst. We hebben net geconstateerd dat levensbeschouwelijke opvattingen veelal niet voor empirische toetsing in aanmerking komen. Hoe kunnen we ze dan toch kritisch onderzoeken?

We kunnen ook hier consequenties afleiden en deze niet empirisch maar aan ons geweten toetsen (Popper, 1965). Een voorbeeld. Een nontheïst tracht een scheiding aan te brengen tussen wetenschap en geloof. Wetenschap gaat over het hoe, geloof over het waarom. Een probleem waarmee een nontheïst wordt geconfronteerd is: Welke relatie heeft God nog met de natuurlijke werkelijkheid? Als hij hiermee wel een relatie onderhoudt, hoe is het dan vol te houden dat geloof niets met de natuurlijke wereld te maken heeft?