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1、生物进进化的原原因教教学设计计 马王王堆中学学 姚姚文霞概述“生物进进化的原原因”是人教教社生物物学第七七单元第第三章第第三节。本本节所需需课时为为2课时时，本课课时为第第一课时时；生物物进化的的原因是是本节章章的重点点内容，主主要是通通过模拟拟保护色色的形成成过程，分分析生物物进化的的原因。教学策略略选择与与设计：一、对于于生物进进化的原原因的分分析，首首先让学学生阅读读英国蔓蔓彻斯特特地区的的两种桦桦尺蠖的的数量随随环境的的变化而而改变的的真实事事例，让让学生分分析：1在118500年，为为何浅色色桦尺蠖蠖的数量量多？这这于环境境有何关关系？2在119500年，深深色的桦桦尺蠖为为何占多多
2、数？这这时环境境有何特特点？与与环境有有什么关关系？二、结合合科学家家的实验验，通过过学生讨讨论，加加深对生生物进化化的认识识。三、组织织学生开开展模拟拟保护色色的形成成过程的的探究活活动，进进行探究究活动时时：1组织织同学严严肃认真真、相互互配合，统统一听从从组长的的指挥。2彩色色布料最最好采用用单一的的布料，有有利于结结果的分分析。3彩色色小纸片片的选择择应该多多样化，其其中之一一与彩色色布料的的颜色一一致。4实验验时要把把自己当当成捕食食者，选选取彩色色的小纸纸片时，一一定不要要特意寻寻找某一一种颜色色的小纸纸片。并保证实实验活动动的成功功，通过过探究，从从感性上上认识生生物进化化的过程
3、程和原因因。整个教学学过程以以网络作作为教学学媒体，教教师恰到到好和处处地把握握住主导导作用，激激发学生生的学习习兴趣，使使学生积积极参与与探究实实验活动动，科学学地分析析实验结结果，主主动获取取知识。教学目标标分析：知识目标标通过资料料分析和和模拟探探究保护护色形成成的过程程，使学学生能从从感性上上升到理理性的层层面上去去分析生生物进化化的原因因。技能目标标通过模模拟探究究保护色色的形成成过程和和实验结结果的统统计，培培养学生生的动手手实践能能力和提提高学生生分析数数据的能能力；通过模模拟探究究实验，提提高学生生的科学学素养。情感目标标通过模模拟探究究保护色色的形成成过程，加加强学生生的环保
4、保意识，培培养学生生团结合合作的精精神；通过学学习生物物对环境境的适应应，让学学生了解解保护色色在人类类的某些些领域的的仿生应应用，激激发学生生热爱大大自然，认认识保护护生物多多样性的的重要性性。教学重点点和难点点：通过资料料分析和和模拟探探究保护护色形成成的过程程，使学学生能从从感性上上升到理理性的层层面上去去分析生生物进化化的原因因。教学准备备：学生：学学生分成成10个个小组，搜搜集有关关的保护护色、警警戒色、拟拟态等与与环境相相适应的的各种形形态特征征和生理理结构的的图片或或文本资资料。教师：准准备实验验材料；搜集资资料制作作多媒体体课件。教学环境境：网络络教室教学过程程：导入新新课教师
5、：上上节课我我们学习习了生物物进化的的大致历历程，对对于生物物进化的的大致过过程我们们有了简简单的了了解，接接下来让让我们一一起复习习上节课课的有关关内容。注：教师师打开投投影片投影片：根据动动植物进进化的大大致过程程，试总总结生物物进化的的一般规规律。（学生回回答）学生1：一般来来说，生生物进化化的总趋趋势是从从简单到到复杂，从从水生到到陆生，从从从低等等到高等等的。在在漫长的的进化教教程中，既既有新的的生物种种类产生生，也有有一些生生物种类类绝灭。各各种生物物在进化化过程中形形成了各各自适应应环境的的形态结结构和生生活习性性。注：对学学生的回回答未完完整的，教教师可让让其他同同学完善善、补
6、充充。最后后对全体体回答问问题的同同学给予予鼓励性性、赞赏赏性的评评价。讲授新新课教师：通通过上节节课的学学习，我我们知道道生物进进化的过过程中，不不断有新新物种的的产生和和老物种种的灭绝绝。为什什么有些些生物种种类会绝绝灭？新新的生物物种类又又是怎样样产生的的呢？推推动生物物不断进进化的原原因是什什么呢？教师打开开投影片片投影片：“恐龙灭灭绝”，“各品种种鸡的形形成”和“生物进进化树”三组图图片，并并板书：第三节节生物物进化的的原因注：三个个问题的的提出，给给学生以以思维的的冲击和和震动，要要求学生生用1分分钟时间间思考问问题，让让他们就就自己已已有的知知识贮量量在脑海海里形成成雏形的的解释
7、，但但并不要要求即时时做出回回答，从从而激起起学生的的学习欲欲望。顺顺势导入入新课。学生先看看资料：（资料料内容）18世纪纪的英国国曼彻斯斯特地区区，山清清水秀，绿绿树成荫荫，那里里的森林林及农田田生活着着一种桦桦尺蠖（hu），其成虫是一种飞蛾，其名为椒花蛾。它们夜间活动，白天休止，通常栖息在有地衣覆盖的树干和石块上。到1848年，有关椒花蛾的报道都是浅色的。直到1850年在英国工业中心曼彻斯特才第一次报道有黑色型突变。随着英国工业化的日益扩大，烟尘和废气开始污染工业城市和近郊，使地衣不能生长而树皮裸露，椒花蛾栖息的背景由浅色地衣变为深色树干，于是黑色椒花蛾逐渐增加，在曼彻斯特达到90%以上，
8、而在未受污染的农业区主要仍是浅色型。科学家们做了这样一个实验：他们先数量相等的浅色的桦尺蠖和深色的桦尺蠖同时放到树干上，然后用望远镜观察到树干上所发生的情况。一群爱吃桦尺蠖的鸟儿飞过之后，他们发现，浅色桦尺蠖所剩无几，而大部分深色桦尺蠖却逃过了这场灾难。多媒体课课件：（有有关内容容）讨论论题：1黑色色桦尺蠖蠖的出现现对于后后代的生生存有何何意义？2黑色色桦尺蠖蠖的数量量由少数数逐渐变变为多数数，而浅浅色桦尺尺蠖数量量的减少少，主要要是受什什么的影影响？3请你你试着解解释桦尺尺蠖体色色变化的的原因？你从中中受到哪哪些启发发？板书：一一、分析析生物进进化的原原因注：学生生讨论后后回答。学生1：黑色
9、桦桦尺蠖的的出现属属于自然然变异的的结果，在在环境改改变的情情况下这这种突变变对其后后代的生生存是有有利的。学生2：黑色桦桦尺蠖数数量逐渐渐增加，由由少数变变为常见见类型，主主要受环环境的影影响，一一方面工工厂排出出的烟煤煤杀死了了地衣，使使树皮变变黑；另另一方面面桦尺蠖蠖的天敌敌决定桦桦尺蠖的的不同颜颜色的数数量。学生3：桦尺蠖蠖体色变变化是由由于体内内的遗传传物质发发生变异异，而且且变异的的性状传传给后代代；并且且是在外外界环境境变化及及天敌的的影响下下，变异异个体逐逐渐增加加的结果果。我认认为：工工厂排放放出的煤煤烟是导导致桦尺尺蠖颜色色改变的的关键，说说到底是是环境污污染迫使使生物性性
10、状发生生改变。所所以，在在工业高高度发达达的今天天，更应应注重环环境保护护，减少少工业“三废”对环境境的污染染。注：都是是对作答答的同学学给予鼓鼓励性、赞赞赏性的的评价，可可倾听多多数同学学的回答答，直到到满意的的答复。教师：通通过对桦桦尺蠖体体色变化化的分析析，我们们知道了了“遗传和和变异”是桦尺尺蠖体色色变化的的基础，而而环境的的改变是是它体色色变化的的外在动动力。如如果要使使英国曼曼彻斯特特地区的的浅色桦桦尺蠖又又重新恢恢复为常常见类型型，你认认为该怎怎样做？学生：我我们应关关掉曼彻彻斯特周周围的工工厂，保保持桦尺尺蠖生活活区域内内清洁的的空气，保保持天敌敌的数目目不变。这这样浅色色桦尺
11、蠖蠖便成为为常见类类型。教师：由由桦尺蠖蠖体色变变化的分分析，我我们可推推想生物物圈中不不同种类类生物的的进化原原因，是是否与这这一事例例相类似似呢？学生：是是。教师打开开投影片片：让学学生观察察“冬雷鸟鸟”、“夏雷鸟鸟”和“几种不不同环境境中的蛙蛙”等具有有保护色色的动物物图片。引引导学生生归纳出出保护色色的概念念及意义义。学生1：动物外外表颜色色与周围围环境相相类似，这这种颜色色叫保护护色。自自然界里里有许多多生物就就是靠保保护色避避过敌人人，在生生存竞争争当中保保存自己己的。教师指导导学生阅阅读保护护色的仿仿生应用用的拓展展资料：军舰的的色彩与与斑马身身上漂亮亮而雅致致的条纹纹；迷彩彩服
12、与蝴蝴蝶的迷迷人色彩彩；人造造卫星的的控温系系统百叶叶窗样式式与蝴蝶蝶身上的的鳞片。现代军舰舰的舰体体，上层层建筑及及装备都都涂成灰灰蓝色或或浅灰色色，不仅仅使军舰舰显得更更加威武武雄壮，而而且由于于这种颜颜色与海海水颜色色差不多多，尤其其在阴雨雨天或低低能见度度条件下下，不易易被敌人人发现。而而潜艇一一般都漆漆成深色色，因为为海水具具有一定定的透明明度，如如果潜艇艇色彩太太鲜艳，即即使在水水下200米的深深度潜水水航行，也也很容易易被飞机机从空中中发现。潜潜艇涂上上黑色或或较深的的颜色，就就能使潜潜艇与暗暗礁或深深度海水水的颜色色一样，从从而提高高了潜艇艇的隐蔽蔽性。人造卫卫星在太太空中由由
13、于位置置的不断断变化可可引起温温度骤然然变化，有有时温差差可高达达两、三三百度，严严重影响响许多仪仪器的正正常工作作。科学学家们受受蝴蝶身身上的鳞鳞片会随随阳光的的照射方方向自动动变换角角度而调调节体温温的启发发，将人人造卫星星的控温温系统制制成了叶叶片正反反两面辐辐射、散散热能力力相差很很大的百百叶窗样样式，在在每扇窗窗的转动动位置安安装有对对温度敏敏感的金金属丝，随随温度变变化可调调节窗的的开合，从从而保持持了人造造卫星内内部温度度的恒定定，解决决了航天天事业中中的一大大难题。五彩的蝴蝴蝶锦色色粲然，如如重月纹纹凤蝶、褐褐脉金斑斑蝶等，尤尤其是萤萤光翼凤凤蝶，其其后翅在在阳光下下时而金金黄
14、，时时而翠绿绿，有时时还由紫紫变蓝。科科学家通通过对蝴蝴蝶色彩彩的研究究，为军军事防御御带来了了极大的的裨益。在在二战期期间，德德军包围围了列宁宁格勒，企企图用轰轰炸机摧摧毁其军军事目标标和其他他防御设设施。苏苏联昆虫虫学家施施万维奇奇根据当当时人们们对伪装装缺乏认认识的情情况，提提出利用用蝴蝶的的色彩在在花丛中中不易被被发现的的道理，在在军事设设施上覆覆盖蝴蝶蝶花纹般般的伪装装。因此此，尽管管德军费费尽心机机，但列列宁格勒勒的军事事基地仍仍安然无无惹，为为赢得最最后的胜胜利奠定定了坚实实的基础础。根据据同样的的原理，后后来人们们还生产产出了迷迷彩服，大大大减少少了战斗斗中的伤伤亡。迷迷彩服是
15、是作训服服的一种种基本类类型，由由绿、黄黄、茶、黑黑等颜色色组成不不规则图图案的一一种新式式保护色色。迷彩彩服要求求它的反反射光波波与周围围景物反反射的光光波大致致相同，不不仅能迷迷惑敌人人的目力力侦察，还还能对付付红外侦侦察，使使敌人现现代化侦侦视仪器器难以捕捕捉目标标。教师：保保护色不不仅有利利于动物物避敌和和觅食，还还能启迪迪我们人人类的智智慧，造造福人类类社会。动物这种保护色是如何形成的？接下来我们模拟保护色的形成过程来探究保护色是如何形成的。注：教师师在做此此实验前前需强调调以下注注意事项项：1全班班分组，各各组员统统一听从从组长的的指挥。2彩纸纸颜色必必须单一一，每小小组所选选颜色
16、可可不一样样；彩色色应多样样化，但但其中之之一与彩彩纸的颜颜色一致致。3提醒醒学生在在实验时时一定要要把自己己想象成成“捕食者者”，在选选取彩色色小纸片片时，不不要事先先观察小小纸片的的位置，一一定不要要特意寻寻找某一一种颜色色的小纸纸片。4要及及时记录录小纸片片的数量量，并进进行分析析。5分析析探究后后面的讨讨论题。实验讨论论完毕。各各小组汇汇报其探探究结果果。学生1：通过55代的筛筛选，幸幸存者数数量最多多的是红红色，因因为我们们组的布布料是红红色的。学生2：我们组组的结果果是：蓝蓝色数量量最多，与与布料的的颜色一一致。学生3：通过55代筛选选，幸存存者数量量最多的的是与布布料颜色色相近的
17、的粉红色色。教师打开开投影片片：讨论论2、3、题学生1：在第一一代与第第二代之之间代表表生物多多样性的的彩色纸纸片颜色色种类很很近。而而到了第第五代，彩彩纸片的的颜色种种类大大大减少，只只保留与与布料颜颜色相近近的几种种。学生2：我们组组黄色在在“幸存者者”群体中中没有代代表。因因为我们们组所用用的布料料是红色色的，黄黄色纸片片放在上上面对比比非常明明显，所所以“捕食者者”最先将将黄色捕捕捉。学生3：我认为为保护色色的形成成过程与与它的天天敌和周周围环境境有关系系。与环环境颜色色较接近近的就不不容易被被天敌发发现，反反之则易易被捉住住。这样样与环境境相适应应的生物物得以繁繁衍，它它的体色色便成
18、了了保护色色。推动动生物进进化的动动力是环环境的改改变；遗遗传与变变异是基基础。注：教师师应针对对学生的的回答给给予客观观、公正正、鼓励励性地评评价；对对回答不不完善的的同学给给以补充充。教师：保保护色的的形成过过程是与与周围环环境相适适应的结结果。这这是自然然环境对对生物进进行选择择的一个个方面。除除了保护护色之外外你还能能举出其其他方面面的例子子吗？学生：有有一种蝴蝴蝶，它它的翅膀膀展开很很像眼镜镜蛇体表表的花纹纹，这样样它可以以避免它它的天敌敌一种鸟鸟的捕食食。教师：这这是一种种警戒色色。学生：有有一种竹竹节虫，它它的躯体体与四肢肢修长。当当爬在竹竹上，如如果不动动我们很很难发现现它。这
19、这也许是是是它存存下来的的一个原原因。教师：这这是一种种拟态，模模拟与周周围相似似的物体体，不易易被其他他天敌发发现。像像保护色色、拟态态、警戒戒色等都都是在生生物进化化过程中中，通过过长期的的自然选选择而逐逐渐形成成的适应应性特征征。由此此，我们们可以看看出自然然选择在在生物进进化的过过程中所所起的作作用，生生物只有有适应不不断变化化的环境境才能生生存和繁繁衍。生物对环环境的适适应 学生分分析判断断：有些些动物如如某种蛾蛾类幼虫虫的体表表具有鲜鲜艳的色色彩和斑斑纹，并并长有毒毒毛，很很容易被被食虫鸟鸟发现，因因此，这这种具有有与保护护色不一一致的体体色是不不利于它它们生存存的。你你认为以上说
20、说法对吗吗？为什什么。这这问题让让学生认认识到生生物适应应性不仅仅仅是保保护色。接接着指导导学生根根据自己己的实际际有选择择地阅读读“生物对对环境的的适应”的相关关网页资资料，该该网页汇汇集了大大量老师师和学生生搜集的的图片和和文本资资料，界界面友好好，很具具可读性性。学生生阅读时时，教师师提醒：你从资资料中获获得了什什么信息息，得到到了什么么启示。这这部分拓拓展阅读读旨在告告诉学生生物适应应环境除除保护色色外，还还有警戒戒色、拟拟态等其其它形态态特征和和生理结结构的适适应，启启示学生生要学好好本领充充实自己己，将来来才能适适应社会会的竞争争。同样样也激发发学生热热爱大自自然，深深刻认识识保护
21、生生物多样样性的重重要性。最后，根根据本节节所学的的知识，请请大家总总结生物物进行的的原因。注：可以以让学生生讨论总总结。教教师补充充完善并并板书。板书：11生物物进化的的基础：遗传与与变异。2生物物进化的的外在动动力：环环境的改改变。3生物物只有适适应不断断变化的的环境才才能生存存和繁衍衍。课堂小小结教师：通通过对英英国曼彻彻斯特地地区的两两种桦尺尺蠖的数数量随环环境的变变化而改改变的事事例分析析，以及及模拟保保护色的的过程的的探究，初初步了解解了生物物进化的的原因。简简单地可可归纳为为两个方方面：一一是生物物进化的的动力即即环境的的改变；二是生生物进化化的基础础即遗传传与变异异。只有有适应
22、不不断变化化的环境境，才不不会被淘淘汰，才才能得以以生存与与繁衍。课堂巩固固：1、下表表是科学学家们长长期对生生活在某某地的桦桦尺蠖体体色变化化的抽样样调查统统计数据据，请据据表回答答问题。时间取样数（只只）深色桦尺尺蠖(只)浅色桦尺尺蠖(只)1850010000 991 99011870010000 2004 77961890010000 3449 66511910010000 5533 44471930010000 7666 22341950010000 9111 889(1)桦桦尺蠖体体色的深深色与浅浅色在遗遗传上称称为。（2）动动物特色色与周围围环境的的色彩非非常相似似，人们们把这种种
23、体色称称为 。（3）你你认为造造成表中中现象的的原因是是什么？（4）要要使桦尺尺蠖体色色深浅的的比例恢恢复到118500年的状状况，你你认为该该怎样做做？（5）针针对上表表的统计计数据，请请你提出出一个问问题供大大家探讨讨。2、野外外观察发发现生活活在青草草的昆虫虫是绿色色的。昆昆虫的这这种保护护色是怎怎样形成成的呢？某研究究性学习习小组对对此作了了模拟探探究，实实验步骤骤如下：在一间间铺满绿绿色的地地毯的房房子里，放放入同种种且大小小相似的的绿色昆昆虫、灰灰色昆虫虫各200只，然然后将一一只母鸡鸡放入房房间内。半小时时后，撤撤出母鸡鸡；计算算两种颜颜色昆虫虫的幸存存者数目目。假设每每只幸存存
24、者都产产生2个个后代，且且体色与与幸存者者相同，第第二天按按此补充充两种颜颜色的昆昆虫，放放入母鸡鸡。半小时时后，又又撤出母母鸡，再再次计算算两种颜颜色昆虫虫的幸存存者数目目。 重复步步骤实验验至第三三代，若若获得的的数据如如下表，请请分析回回答。昆虫第一代开始幸存存数目数目目第二代开始幸存存数目数目目第三代开始幸存存数目数目目绿色昆虫虫 200 9 277 13 339 220灰色昆虫虫 200 5 155 4 112 2（1）你你认为该该研究性性学习小小组的假假设是。（2）第第三代中中，昆虫虫幸存者者多；第第三代和和第一代代相比，昆虫幸存者减少。（3）由由该实验验的结果果可推知知，昆虫虫的保护护色是与与周围环环境的色色彩，保保护色的的形成是是的结果果。作业：上上网查询询“恐龙灭灭绝的几几种假说说”，“华南虎虎和大熊熊猫濒临临灭绝的的原因”，“各品种种鸡的来来源”，“狼的进进化”和“特殊环环境的昆昆虫”等资料料，归纳纳生物进进化的原原因。八、板书书设计第三节生生物进化化的原因因一、分析析生物进进化的原原因1生物物进化的的基础：遗传与与变异。2生物物进化的的外在动动力：环环境的改改变。3生物物只有适适应不断断变化的的环境才才能生存存和繁衍衍。