“生物进化的原因”一节的教学设计

李 越 祝剑飞

(江苏省江阴市第一初级中学 214432)

1教材分析

苏科版初中生物学教材第23章“生物的进化”主要讲述地球上的生物是怎样来的，丰富多彩的生物是怎样演变进化而适应生存环境的。从知识角度看，本章内容是前1章“生物的遗传与变异”的延续，其中第3节“生物进化的原因”是在学生初步了解生命的起源与生物进化的历程后进一步探讨的问题，是本章教学的重点内容，其教学重难点是：在了解人工选择的基础上，理解英国曼彻斯特地区的两种桦尺蛾的数量随环境变化而改变的事例，认同自然选择学说，形成生物进化的基本观点。为达成教学目标，教师可因势利导，从生活实际出发，通过课外调查、资料分析、观看动画、课内游戏等探究活动，加强学生的感性认识，使学生初步认识遗传变异是生物进化的内在原因，环境改变是生物进化的外在动力，生物只有适应不断变化的环境才能生存和发展。

2教学目标

2.1 知识目标 描述人工选择的过程和条件；说出生物数量随环境的变化而改变的实例；概述自然选择学说。

2.2 能力目标 通过调查生活中人工选择的实例，以及原鸡进化原因的分析，模拟保护色形成过程和解释桦尺蛾数据图表的活动，培养调查、观察和资料处理等科学探究能力。

2.3 情感态度与价值观目标 形成生物进化的基本观点；通过了解环境变化可以导致生物数量改变的事实，强化环保意识；领悟达尔文的科学成就、科学精神和科学态度。

3教学过程

教学引入：师生一起观看动画《生物的进化树》，观察“生命进化的长河”图片。教师设问：生物进化有哪些规律？(从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生)生物为什么会不断向前进化呢？换言之，生物进化的原因是为什么？(下面，通过5个环节开始我们今天的学习)

3.1 走近达尔文 师生共同观看教材插图“贝格尔号环球科学考察路线”。学生阅读教材信息库“达尔文和自然选择理论”。

学生分组讨论：①对达尔文一生的科学研究有重大影响的是一次什么考察?考察路线大概是怎样的？(乘坐“贝格尔”号环球科学考察。考察路线是从英国出发，横穿大西洋，到达南美洲，绕过南美洲南端，穿越太平洋，到达大洋洲，横跨印度洋，绕过非洲好望角，再次穿过大西洋，到达南美洲，第三次渡过大西洋，返回英国)②达尔文以毕生精力完成的是什么著作? 其中提出了什么观点?(《物种起源》；提出了以自然选择为基础的进化学说)③达尔文进化论的产生有哪些历史条件？(文艺复兴、宗教改革和启蒙运动相继发生，思想解放运动不断高涨；资产阶级革命和工业革命的巨大推动作用；科学技术的进步，生物学知识的积累，细胞学说的确立；法国生物学家拉马克生物进化思想的影响；马尔萨斯人口论的启示)

教师归纳：任何科学理论的创立，总有其必然性和偶然性。进化论创立的必然性是上述的历史条件，而其偶然性则是出现了达尔文这个伟人，达尔文的故事对我们有哪些启示？(先让学生回答)要成为合格公民或一流科学家，必须热爱科学、尊重实践；敢于质疑、勇于探索。

3.2 人工选择的启示 除了科学考察以外，达尔文从司空见惯的生物变异现象入手，即从人工选择形成新品种的过程中得到启发进行了研究(师生共同观看教材中“原鸡和几个品种的鸡”插图)。

学生分组讨论：①几个品种的鸡(课前调查)与原鸡相比，它们分别有何不同？(略)②这些品种的鸡是怎样产生的？ (家养原鸡会产生不同变异；有些变异得到遗传积累；根据人们的需要和爱好，进行选育；逐代定向选择，培育出不同的新品种)③你调查的生物是什么？它们的原始野生祖先是什么？通过人类的培养它们现在有哪些品种？各自有什么特征？它们是怎样培养出来的？(参照不同品种鸡的形成过程，如不同品种的梨、菊花，不同品种的狗、牛)

教师归纳：什么叫人工选择？(先由学生回答)就是根据人们的需求和爱好，经过不断的选择形成生物新品种的过程。

3.3 桦尺蛾的数量变化 在了解人工选择的许多实例后知道，人工选择对生物新品种的形成起了决定性作用，联想到自然界中形形色色的生物，在进化过程中，是什么在起着选择作用呢？

师生活动：一人在一张红色的大纸上放了很多混合的赤橙黄绿青蓝紫小纸片(课前准备)，另一人以最快的时间把它们捡到盒子中，哪一种小纸片最晚被捡完？为什么？ (活动注意：第2人要把自己当成捕食者，选取彩色小纸片时，一定不要特意寻找某一种颜色的小纸片。结果分析：赤色的最迟被捡完，和背景色相近的不易被发现)。

学生分组讨论：①从1890年至1960年，英国曼彻斯特地区两种体色的桦尺蛾数量发生了什么变化？(浅色桦尺蛾数量由多到少，深色桦尺蛾数量由少到多)②工厂长期排放的黑烟对两种体色桦尺蛾的数量变化产生了怎样的影响？(由于黑烟污染，浅色桦尺蛾停息在灰黑色的树干上，目标显著，易被鸟类发现而不易生存；深色桦尺蛾停息在灰黑色的树干上，体色与环境比较一致，不易被鸟类发现而生存下来；这样，经过一代一代的选择，所以在工业污染区的深色桦尺蛾占多数)③假如树林里没有捕食桦尺蛾的小鸟，这两种桦尺蛾的数量还会发生这样的变化吗？(不一定，假如树林里除了小鸟，还有或没有桦尺蛾的其他捕食天敌存在，有黑烟污染时，仍会或不会发生这样的变化)

教师归纳：教材在内容安排上，先是人工选择，再是自然选择，这符合达尔文对进化原因的实际探究过程和认识过程，体现了生物学知识的产生与发展过程。

3.4 自然选择学说 师生共同观看《过度繁殖》《生存斗争》《遗传变异》和《适者生存》4个视频。学生分组讨论：①自然选择的基础是什么？(过度繁殖：大量繁殖，多数死亡，少数生存。例如，象的寿命可达100岁，如果每对象一年生产6头小象，经过740年～750年，1对象的后代就可达1900万头。事实上，象的数量远没有那么多，只是基本保持平衡。为什么多数生物会死亡呢？)②自然选择的外因(动力)是什么？(生存斗争：自然界中，生物需要的食物和空间都是有限的，各种生物为了争夺有限的生存条件而斗争。哪些生物在生存斗争中胜出？)③自然选择的内因是什么？(遗传变异：变异分为不遗传的变异和可遗传的变异，可遗传的变异又可分为有利变异和不利变异。不同变异的生物在生存斗争中会有什么不同的结果？)④自然选择的结果是什么？(适者生存：发生了有利变异的个体在生存斗争中占优势，能生存下来，并繁殖后代)

教师归纳：什么叫自然选择？自然界中的生物，经过激烈的生存斗争，发生了有利变异(适应环境)的个体能生存下来，发生了不利变异(不适应环境)的个体则被淘汰，即“适者生存，不适者被淘汰”。

3.5 综合思考 学生分组讨论：①用农药消灭害虫，开始时效果显著，过一段时间后药效明显下降，其主要原因是农药使这些害虫产生了抗药性吗？(不是！主要是害虫本来就存在抗药性变异的个体，农药杀死的是不具抗药性的个体，具有抗药性的个体保留了下来，并把抗药性遗传给了后代。换言之，农药对害虫的抗药性变异起了定向选择作用，抗药性变异经过遗传逐代积累，最后形成了具有抗药性的新品种，农药对其就不起作用)②从选择因素、选择结果和选择速度方面比较人工选择和自然选择。(略)③达尔文学说有哪些不足之处？《物种起源》出版后，又出现了哪些主要的进化理论？(限于当时的科学水平，演绎推理多于事实证据，强调生物进化的“渐进性”而未能认识到“跳跃性”等。现代综合进化论、分子进化中性论、间断平衡论)④生物进化的历程是否已经完成？如果还在进行，我们为什么不易发现生物的进化? (生物进化仍在不断进行中。自然选择的进程十分缓慢，生物界的丰富多彩是经过亿万年的选择慢慢形成的)

教师小结：①生物的适应性：适者生存，不适者被淘汰，因而目前在地球上生活的各种生物都是适应环境的；②生物的多样性：自然界的环境有不同类型，不同类型的环境对生物的差异进行选择，就形成了适应不同环境的多种生物；③不管是人工选择还是自然选择，都涉及可遗传的变异、定向选择、遗传给后代、逐代积累四个环节，其中“定向选择”从人工选择来说决定于是否符合人的需要，从自然选择来说决定于是否适应自然环境。

人类的“有利变异”既指优生优育，更指后天的个人努力，它已远远超越了先天遗传，海伦·凯勒和霍金等人的成就即是最好例证。适者生存，不适者被淘汰。作为自然界中的一员，我们每位同学都应该好好学习，苦练本领，不仅能积极地适应环境，更能合理地改造环境，让生活变得更美好。

4教学反思

本节教学过程中，先对生活中常见的人工选择现象进行了调查分析，再对自然选择学说进行研究探讨，从生活入手的学习，容易为学生所接受。同时，通过渗透科学史和科学方法的的教育，理解科学·技术·社会之间的关系，力求实现教学过程的完整性和创造性。通过学习，让学生不仅学到知识，提高动手操作能力、分析推理能力和小组合作能力，还能初步形成历史唯物主义和辩证唯物主义的世界观。