“生物进化的原因”(第一课时)的教学设计

吴 婉

(广东省广州市越秀区二中应元学校 510040)

1 教材分析

“生物进化的原因”是人教版《生物学》八年级下册第7单元第3章“生命起源和生物进化”中的第3节内容。本节课是在学生了解了地球上生命起源和生物大致进化历程之后进一步探究生物进化的原因，主要是通过模拟探究，体验保护色的形成过程，初步分析生物进化的原因进而从实例等资料中提炼出自然选择学说的主要内容。《义务教育生物学课程标准(2011年版)》中对本节课的要求是： 认同生物进化的观点。在教学中，要帮助学生形成“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”这一重要概念。生物进化是一个非常漫长的过程，学生对生物进化的原因比较难理解，在实际教学中，仅仅通过教师的讲解、教材各种实例和图片的呈现，是很难达到这一目标的。因此，将本节课分成两个课时，第1课时重点是探究模拟保护色的形成，初步分析生物进化的原因，帮助学生形成重要概念。第2课时的重点是通过问题设置以及图片、文字等资料引导学生提炼出自然选择学说的主要内容，形成生物进化的基本观点。其中第一课时的教学重点是探究“模拟保护色的形成过程”，初步分析生物进化的原因，后者也是教学难点。为了帮助学生形成重要概念，尝试运用5E教学模式来设计教学。

2 教学目标

2.1 知识目标 说出什么是保护色；了解保护色形成过程中遗传变异是内因，环境变化为外在动力，并经过逐代积累产生；初步分析生物进化的原因。

2.2 能力目标 根据已有实例进行合理假设；尝试分析实验数据并作出合理解释。

2.3 情感态度与价值观目标 体验保护色的形成过程；认同生物进化的基本观点。

3 教学过程

3.1 引入 呈现达尔文环球考察时发现的达尔文蛙的图片。提问： 达尔文蛙的体色与周围环境有什么关系？这种体色叫做？达尔文蛙的保护色是怎样形成的呢？引出探究实验。

设计意图： 通过图片和问题吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和探究欲望。

3.2 探究 基于提出的探究问题“达尔文蛙的保护色是怎样形成的？”，引导学生进行科学探究。

3.2.1 作出假设 指导学生阅读教材桦尺蛾的实例，提问： 1850年，哪种桦尺蛾具有保护色？1950年，哪种桦尺蛾具有保护色？为什么保护色发生了改变？环境怎么影响保护色的呢？介绍科学家将数量相等的浅色桦尺蛾和深色桦尺蛾同时放到树干上的实验。提问： 为什么深色的桦尺蛾能逃过这场灾难？深色桦尺蛾不容易被天敌发现，能存活下来。让学生交流讨论，作出自己的假设。

3.2.2 制订探究实验计划 让学生阅读教材中的实验计划，小组讨论交流教材中的实验步骤并完成表1中的空白内容填写，请小组代表示范和明确实验步骤。

表1 实验的模拟对象

在此基础上，教师给出自己准备的实验材料： 绿毛巾和各色回形针，提问： 绿毛巾模拟的是？各色回形针模拟的是？交代学生具体的探究实验计划： ①4人一组，学生A、B、C负责捕食，学生D为组长，负责监督捕食过程和记录数据；②实验时站立，ABC事先背对桌子，D使回形针均匀分布；③每听到老师的口令一次，ABC转向桌子一次，迅速从铁盘中拿出回形针一个(只用眼睛判断)；④第一代，每人捕食8次(即8只)。完成后，统计幸存者的颜色和数量并记录在表2中。⑤假设每只幸存者都产生2只体色相同的后代，迅速放入后代，将其充分混合，重复第②～④步，重复2次。

表2 实验结果记录表

3.2.3 实施计划、得出结论 强调严肃认真、相互配合，有条不紊地完成上述实验过程，并将结果填入表2中。投影学生的实验结果，引导学生分析数据，得出结论。

设计意图： 通过分析实例，培养学生作出假设、设计实验的能力。让学生在实验过程中体验保护色的形成过程，学习分析与解释实验结果。

3.3 解释 教师提问： 通过刚才的活动你能解释保护色是如何形成的吗？为什么开始时候达尔文蛙有不同的体色？在学生讨论基础上，引导学生理解： 达尔文蛙能形成保护色，建立在“①有各种体色变异的达尔文蛙；②幸存的达尔文蛙能将体色这一变异遗传下去”的基础上，如果一开始没有出现绿色体色的变异，那达尔文蛙形成不了保护色；如果绿色体色这个变异不能遗传下去，达尔文蛙也形成不了保护色。因此，遗传变异是动物形成保护色的基础。然后环境选择优势型，逐代积累产生了保护色。

设计意图： 通过学生亲身体验和交流、讨论，使学生对保护色的形成过程在感性认识的基础上上升为理性认识，并自主构建知识，深入理解保护色的形成过程。

3.4 迁移 教师提问： 能从保护色的形成过程这一实验中简单分析生物进化的原因吗？教师鼓励学生深入思考、大胆发言，并从中总结出遗传变异是生物进化的内因，环境因素是生物进化的外在动力、外因，正是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。

设计意图： 通过学生的思考、回答，从理解保护色的形成原因上升到理解生物进化的原因，建立生物进化的基本观点。

3.5 评价 提供材料： 在某个经常刮大风的海岛上，有许多无翅和残翅的昆虫，让学生分析解释： 在这样的环境中，为什么无翅或残翅的昆虫特别多？

设计意图： 了解和评价学生对新概念的掌握程度和运用情况。

4 教学反思

本节运用了5E教学模式，通过引入、探究、解释、迁移和评价5个环节来完成这个探究实验的教学。在本节课教学设计中，尝试改良了实验材料(用绿毛巾模拟达尔文蛙的生活环境，用黄、蓝、绿色的回形针模拟不同体色的达尔文蛙)和改进了实验方法，在引导学生对提出的问题作出合理假设、明确实验方法后，学生能在一节课的时间内完成实验，还能对实验结果进行解释、迁移。通过教师层层递进的问题串，帮助学生从感性认识上升到理论分析，构建科学概念，逐步形成生物进化的观点，为下节课的学习奠定良好基础。5E教学模式应用在这节课的教学中能有效地帮助学生构建和应用科学概念，落实教学目标。