“生物进化的学说”一节基于经验与思维的教学设计

谢敏英

(江苏省常州外国语学校 常州 213000)

1 教材分析

“生物进化的学说”是苏教版初中生物学教材八年级上册第16章第3节的内容。教材中安排了达尔文的生物进化学说、生物进化学说在发展等内容，虽通过资料阅读和讨论探究加拉帕戈斯群岛上地雀的进化，但离学生的生活较远，学生对生物进化的原因缺乏感性认识的铺垫，因此很难通过演绎与推理、模型与建模等方法形成对生物进化学说的理性认识。教学中，达尔文的生物进化学说既是本节的重点又是难点。本节通过强化经验及感性认识，并设计一系列逐步深入的活动升华至抽象认识，达成教学目标。

2 教学目标

基于课程标准并围绕学生学科核心素养的要求，制订了如下教学目标：

(1) 举例说明生物进化的自然选择学说及其意义，理解加拉帕戈斯群岛上地雀进化的原因。

(2) 通过分析加拉帕戈斯群岛上仙人掌雀喙的进化过程，理解生物的遗传变异和环境因素的共同作用导致了生物的进化。

(3) 通过分析和讨论加拉帕戈斯群岛上地雀进化的原因，形成建模思维；学习达尔文实事求是、严谨的科学态度和追求真理的科学精神。

3 教学过程

3.1 拼眼力，引入新课 展示存在连续进化关系的不同动物的图片(恐龙逐步进化成早期鸟类)，请学生根据动物之间结构形态之间区别和联系，对这些动物的进化关系进行排序并说明理由。师生共同分析，对生物进化的原因产生疑问，导入新课。

设计意图： 由对存在连续进化关系的动物进行排序活动，引导学生带着问题进入本节的学习，激发学生的学习兴趣。

3.2 渐入情境，思维相随 播放达尔文的视频，引导学生的思维跟随达尔文乘坐的“贝格尔号”舰起航。对“贝格尔号”舰的考察路线进行简要分析，并介绍促使“达尔文与上帝分手”的地方——加拉帕戈斯群岛。

设计意图： 对达尔文以及达尔文考察的岛屿形成感性的认识，同时在情感、情绪上与达尔文达成共鸣，为后续达尔文生物进化论的推理演绎铺垫认知和情绪基础。

3.3 层层深入，思维升华 通过设计三个层层递进的体验及思维活动，对加拉帕戈斯群岛上地雀喙的演化原因进行逐层分析。

活动一： 根据不同地雀(莺雀、大嘴地雀、仙人掌雀)的喙的形态找到与之相匹配的食物(果实种子、昆虫、仙人掌花)，并说明理由。经学生分析讨论后，教师再播放视频，呈现正确的匹配方式。

设计意图： 地雀喙与食物的匹配既可以增强学生对生命观念中“形态与功能观”“进化与适应观”的感官认知，同时架起一级阶梯通向对地雀喙的变化过程的演绎和推理。

活动二： 包含3个小活动

(1) 模拟仙人掌岛上雀鸟的取食： 以长短不同的镊子模拟不同长度的雀鸟喙，在高约12 cm的窄口玻璃瓶中放入些许黄豆粒，以此模拟藏在花朵深处的花蜜。选派两名学生，分别用长镊子和短镊子从窄口瓶中夹出黄豆粒，看谁在规定的时间内夹得多。通过比赛结果得出结论： 喙长的雀鸟更容易吃到花朵深处的花蜜。

(2) 以上述体验活动为启发，根据推测，画一画仙人掌雀喙“变”长的过程并解释原因(图1)。

图1 仙人掌雀喙的变化示意图

经过讨论辨析，将上述过程以文字方式表达如下： ①达尔文地雀产生的大量后代(过度繁殖)；②它们必须吃到食物才能生存下来(生存斗争)；③它们的喙并不完全相同(有长有短)，存在着现象；④迁至加拉帕戈斯群岛后，各个岛屿上的不同。以仙人掌岛为例，只有具有的喙，地雀才能吃到花蜜，而具有的喙的地雀，会由于吃不到食物而死亡，即。

(3) 根据上述思维过程，请学生分组讨论，食用昆虫、果实种子等地雀的喙的进化结果，即食用昆虫的地雀喙呈镊子状，食用果实种子的地雀喙呈凿状。

根据上述梳理，小结达尔文生物进化论的四大要点： 过度繁殖、遗传变异、生存斗争、适者生存。

设计意图： 通过模拟仙人掌雀取食的过程，形成“喙长的雀鸟更容易吃到花蜜”这一经验和感性认识，并以此为基础，以“画”这种直观形式表达“进化过程”

这一抽象思维。最后，通过同伴讨论形式，对不同意见进行剖析，形成相对统一的进化观点，并进一步总结出达尔文生物进化论的四大要点。

活动三： 选择相应的卡片(过度繁殖、资源有限或环境恶劣、生存斗争、遗传变异、适者生存)贴入方框(图2)，构建达尔文生物进化论模型。同时，根据模型总结生物进化的内部动力、外部原因和进化结果，引出“自然选择学说”这一说法，并结合“桦尺蛾的进化”这一案例进行具体应用及说明。

图2 达尔文生物进化论“自然选择学说”模型

设计意图： 对达尔文生物进化论的内容要点进行深度理解后，通过模型建构深化科学抽象思维，理解“自然”对生物的“选择”作用。

3.4 首尾呼应，思维回归 再次展示恐龙到早期鸟类的进化图，提问： 根据对自然选择学说内容的学习，你能推测恐龙进化成早期鸟类的可能过程及原因吗？学生根据所学内容发挥想象，推测恐龙进化的过程，符合达尔文进化论即可。

设计意图： 让学生依据所学内容进行想象、推理，强化学生对“自然选择学说”的认识和理解。

3.5 拓展延伸，思维辩证 除了达尔文提出的“自然选择学说”，还有其他的生物进化论吗？展示文字及图片资料，对用进废退主义、新达尔文主义学说、综合进化论、分子进化中性学说等其他生物进化论进行简要介绍。让学生进行提问或讨论，使学生认识到生物进化论随着学科的发展也在不断发展。

设计意图： 为学生打开一扇了解不同生物进化论的窗，学会从不同角度去理解不同进化论的优点和不足，体验辩证思维。

4 教学反思

为帮助学生突破重点、难点，采用视频、体验活动、图片、绘画等直观形式或资源进行教学，并通过层层递进的三个活动，使学生以探索的角度、表达和推理的方式，完成基于经验的思维升华，最后通过对多种生物进化论的介绍，使学生获得多角度、辩证发展的思维体验。