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生物進化的原因 設(shè)計(第一時)
一、設(shè)計思想
本節(jié)的教學(xué)重點是（1）擬保護色的形成過程的探究實驗。（2）過模擬實驗分析生物進化的原因。教學(xué)難點是“由模擬保護色的形成過程、分析生 物進化的原因�！�
本節(jié)設(shè)計了一個材料分析過程和一個模擬探究過程，這兩個過程有助于學(xué)生對“生物進化原因”的獲得。因此，第一時主要完成“分析生物進化的原因”這一部分。程進行的方式可以通過活動、討論、談話的方式完成。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1．簡述英國曼徹斯特地區(qū)的兩種樺尺蠖的數(shù)量隨環(huán)境的變化而改變的事例。
2．模擬保護色的形成過程，分析生物進化的原因。
能力目標(biāo)
1．通過對事例的分析，提高運用生物知識分析生活中現(xiàn)象的能力。
2．通過模擬“保護色形成過程”的活動，提高動手操作能力。
情感目標(biāo)
通過對生物進化事例的分析，形成環(huán)保意識，以及環(huán)保的重要意義。
三、重點難點
重點：
1．簡述英國曼徹斯特地區(qū)的兩種樺尺蠖的數(shù)量隨環(huán)境的變化而改變的事例。
2．模擬保護色的形成過程，分析生物進化的原因 。
難點：
由模擬保護色的形成過程、分析生物進化的原因。
四、時安排
1時
五、教學(xué)媒體
有關(guān)英國曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖顏色變化的圖片及資料的多媒體；有關(guān)保護色的多媒體；彩色布料或彩紙（單色）；彩色小紙片（大量）。
六、教學(xué)策略
對于生物進化的原因的分析，首先讓學(xué)生閱讀英國蔓徹斯特地區(qū)的兩種樺尺蠖的數(shù)量隨環(huán)境的變化而改變的真實事例，讓學(xué)生分析：
1．在1850年，為何淺色樺尺蠖的數(shù)量多？這于環(huán)境有何關(guān)系？
2．在1950年，深色的樺尺蠖為何占多數(shù)？這時環(huán)境有何特點？與環(huán)境有什么關(guān)系？
然后結(jié)合科學(xué)家的實驗，通過學(xué)生討論，加深對生物進化的認(rèn)識。
組織學(xué)生開展模擬保護色 的形成過程的探究活動，進行探究活動時：
1．組織同學(xué)嚴(yán)肅 認(rèn)真、相互配合，統(tǒng)一聽從組長的指揮。
2．彩色布料最好采用單一的布料，有利于結(jié)果的分析。
3．彩色小紙片的選擇應(yīng)該多樣化，其中之一最好與彩色布料的顏色一致或相近。
4．實驗時要把自己當(dāng)成捕食者，選取彩色的小紙片時，一定不要特意尋找某一種顏色的小紙片。
并保證實驗活動的成功，通過探究，從感性上認(rèn)識生物進化的過程和原因。
七、案例
［導(dǎo)入新］
教師：上節(jié)我們學(xué)習(xí)了生物進化的大致歷程，對于生物進化的大致過程我們有了簡單的了解，接下 讓我們一起復(fù)習(xí)上節(jié)的有關(guān)內(nèi)容。
注：教師打開投影片[
投影片：
根據(jù)動植物進化的大致過程，試總結(jié)生物進化的一般規(guī)律。
（學(xué)生回答）
學(xué)生1：一般說，生物進化的總趨勢是從簡單到復(fù)雜，從水生到陸生，從單細胞到多細胞，從低等到高等 的。在漫長的進化教程中，既有新的生物種類產(chǎn)生，也有一些生物種類絕滅。各種生物在進化教程中形成了各自適應(yīng)環(huán)境的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性。
注：對學(xué)生的回答未完整的，教師可讓其他同學(xué)完 善、補充。最后對全體回答問題的同學(xué)給予鼓勵性、贊賞性的評價。
［講授新］
教師：通過上節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道生物進化的過程中，不斷有新物種的產(chǎn)生和老物種的滅絕。這是為什么呢？
注：教師播放多媒體，并板書。
多媒體：（有關(guān)內(nèi)容）
先播放對照圖片，圖下為相關(guān)資料及討論題。
（資 料內(nèi)容）
18世紀(jì)的英 國曼徹斯特地區(qū)，清水秀，綠樹成蔭，那里的森林及農(nóng)田生活著一種樺尺蠖（huà），其成蟲是一種飛蛾，其名為椒花蛾。它們夜間活動，白天休止，通常棲息在有地衣覆蓋的樹干和石塊上。到1848年，有關(guān)椒花蛾的報道都是淺色的。直到1850年在英國工業(yè)中心曼徹斯特才第一次報道有黑色型突變。隨著英國工業(yè)化的日益擴大， 煙塵和廢氣開始污 染工業(yè)城市和近郊，使地衣不能生長而樹皮裸露，椒花蛾棲息的背景由淺色地衣變?yōu)樯钌珮涓�，于是黑色椒花蛾逐漸增加，在曼徹斯特達到90%以上，而在未受污染的農(nóng)業(yè)區(qū)主要 仍是淺色型�？茖W(xué)家們做了這樣一個 實驗：他們先數(shù)量相等的淺色的樺尺蠖和深色的樺尺蠖同時放到樹干上，然后用望遠鏡觀察到樹干上所發(fā)生的情況。 一群愛吃樺尺蠖的鳥兒飛過之后，他們發(fā)現(xiàn)，淺色樺尺蠖所剩無幾，而大部分深色樺尺蠖卻逃過了這場災(zāi)難。
討論題：
1．黑色樺尺蠖的出現(xiàn)對于后代的生存有何意義？
2 ．黑色樺尺蠖的數(shù)量由少數(shù)逐漸變?yōu)槎鄶?shù)，而淺色樺尺蠖數(shù)量的減少，主要是受什么的影響？
3．請你試著解釋樺尺蠖體色變化的原因？你從 中受到哪些啟發(fā)？
板書：第三節(jié)　生物進化的原因
一、分析生物進化的原因
注：學(xué)生討論后回答。
學(xué)生1：黑色樺尺蠖的出現(xiàn)屬于自然變異的結(jié)果，在環(huán)境改變的情況下這種突變 對其后代的生存是有利的。
學(xué)生2：黑色樺尺蠖數(shù)量逐漸增加，由少數(shù)變?yōu)槌Ｒ婎愋�，主要受環(huán)境的影響，一方面工廠排出的煙煤殺死了地衣，使樹皮變黑；另一方面樺尺蠖的天敵決定樺尺蠖的不同顏色的數(shù)量。
學(xué)生3：樺尺蠖體色變化是由于體內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變異，而且變異的性狀傳給后代；并且是在外界環(huán)境變化及天敵的影響下，變異個體逐漸增加的結(jié)果。我認(rèn)為：工廠排放出的煤煙是導(dǎo)致樺尺蠖顏色改變的關(guān)鍵，說到底是環(huán)境污染迫使生物性狀發(fā)生改變。所以，在工業(yè)高度發(fā)達的今天，更應(yīng)注重環(huán)境保護，減少工業(yè)“三 廢”對環(huán)境的污染。
注：都是對作答的同學(xué)給予鼓勵性、贊賞性的評價，可傾聽多數(shù)同學(xué)的回答，直到滿意的答復(fù)。
教師：通過對樺尺蠖體色變化的分析，我們知道了“遺傳和變異”是樺尺蠖體色變化的基礎(chǔ)，而環(huán)境的改變是它體色變化的外在動力。如果要使英國曼徹斯特地區(qū)的淺色樺尺蠖又重新恢復(fù)為常見類型，你認(rèn) 為該怎樣做？
學(xué)生：我們應(yīng)關(guān)掉曼徹斯特周圍的工廠，保持樺尺蠖生活區(qū)域內(nèi)清潔的空氣，保持天敵的數(shù)目不變。這樣淺色樺尺蠖便成為常見類型。
教師 ：由樺尺蠖體色變化的分析，我們可推想生物圈中不同種類生物的進化原因，是否與這一事例相類似呢？
學(xué)生：是。
教師：盡管我們不能重復(fù)樺尺蠖體色變化的整個過程，但我們可以設(shè)法模擬。模擬探究有助于你對這一現(xiàn)象的理解以及對生物進化原因的直觀印象和深層次的理解。
在模擬探究之前，我們先了解自然界中幾種常見的利用保護色捕食或防御敵害的例子
注：打開多媒體（關(guān)于雷鳥、變色龍等體色隨環(huán)境而變化；或者枯葉蝶、菜青蟲、青蛙等在不同環(huán)境中的體色對比）。
教師：圖中動物的體色與周圍環(huán)境的色彩非常相似，這就是保護色。具有保護色的動物不易被其他動物發(fā)現(xiàn)，這對它躲避敵害或者捕食獵物是十分有利的。這種保護色是如何形成的？接下我們模擬保護色的形成過程探究保護色是如何形成的。
注：教師在做此實驗前需強調(diào)以下注意事項：
1．全班分組，各組員統(tǒng)一聽從組長的指揮。
2．不論彩色布料或彩紙顏色必須單一，每小組所選顏色可不一樣；彩色應(yīng)多樣化，但其中之一最好與彩色布料或彩紙的顏色一致或相近。
3．提醒學(xué)生在實驗時一定要把自己想象成“捕食者”，在選取彩色小紙片時，不要事先觀察小紙片的位置，一定不要特意尋找某一種顏色的小紙片。
4．要及時記錄小紙片的數(shù)量，并進行分析。
5．分析探究后面的討論題。
實驗討論完畢。各小組匯報其探究結(jié)果。
學(xué)生1：通過5代的篩選 ，幸存者數(shù)量最多的是紅色，因為我們組的布料是紅色的。
學(xué)生2：我們組的結(jié)果是：藍色數(shù)量最多，與布料的顏色一致。
學(xué)生3：通過5代篩選，幸存者數(shù)量最多的是與布料顏色相近的粉紅色。
……
注：教師引導(dǎo)學(xué)生回答討論2、3、題。
學(xué)生1：在第一代與第二代之間代表生物多樣性的彩色紙片顏色種類很近。而到了第五代，彩紙片的顏色種類大大減少，只保留與布料顏色相近的幾種。
學(xué)生2：我們組黃色在“幸存者”群體中沒有代表。因為我們組所用的布料是紅色的，黃色紙片放在上面對比非常明顯，所以“捕食者”最先將黃色捕捉。
學(xué)生3：我認(rèn)為保護色的形成過程與它的天敵和周圍環(huán)境有關(guān)系。與環(huán)境顏色較接近的就不容易被天敵發(fā)現(xiàn)，反之則易被捉住。這樣與環(huán)境相適應(yīng)的生物得以繁衍，它的體色便成了保護色。推動生物進化的動力是環(huán)境的改變；遺傳 與變異是基礎(chǔ)。
注：教師應(yīng)針對學(xué)生的回答給予客觀、公正、鼓勵性地評價；對回答不完善的同學(xué)給以補充。
教師：保護色的形成過程是與周圍環(huán)境相適應(yīng)的結(jié)果。這是自然環(huán)境對生物進行選擇的一個方面。除了保護色之外你還能舉出其他方面的例子嗎？
學(xué)生：有一種蝴蝶，它的翅膀展開很像眼鏡蛇體表的花紋，這樣它可以避免它的天敵一種鳥的捕食。
教師：這是一種警戒色。
學(xué)生：有一種竹節(jié)蟲，它的軀體與四肢修長。當(dāng)爬在竹上，如果不動我們很難發(fā)現(xiàn)它。這也許是是它存下的一個原因。
教師：這是一種擬態(tài)，模擬與周圍相似的物體，不易被其他天敵發(fā)現(xiàn)。像保護色、擬態(tài)、警戒色等都是在生物進化過程中，通過長期的自然選擇而逐漸形成的適應(yīng)性特征。由此，我們可以看出自然選擇在生物進化的過程中所起的作用，生物只有 適應(yīng)不斷變化的環(huán)境才能生存和繁衍。
最后，根據(jù)本節(jié)所學(xué)的知識，請大家總結(jié)生物進行的原因。
注：可以讓學(xué)生討論總結(jié)。教師補充完善并板書。
板書：1．生物進化的基礎(chǔ)：遺傳與變異。
2．生物進化的外在動力：環(huán)境的改變。[
3．生物只有適應(yīng)不斷變化的環(huán)境才能生存和繁衍。
［堂小結(jié)］
教師：通過對英國曼徹斯特地區(qū)的兩種樺尺蠖的數(shù)量隨環(huán)境的變化而改變的事例分析，以及模擬保護色的過程的 探究，初步了解了生物進化的原因。簡單地可歸納為兩個方面：一是生物進化的動力即環(huán)境的改變；二是生物進化的基礎(chǔ)即遺傳與變異。只有適應(yīng)不斷變化的環(huán)境，才不會被淘汰，才能得以生存與繁衍。
八、板書設(shè)計
第三節(jié) 生物進化的原因
一、分析生物進化的原因
1．生物進化的基礎(chǔ)：遺傳與變異。
2． 生物進化的外在動力：環(huán)境的改變。
3．生物只有適應(yīng)不斷變化的環(huán)境才能生存和繁衍。


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