“生物進化的原因”(第一課時)的教學設計

吳 婉

(廣東省廣州市越秀區二中應元學校 510040)

1 教材分析

“生物進化的原因”是人教版《生物學》八年級下冊第7單元第3章“生命起源和生物進化”中的第3節內容。本節課是在學生了解了地球上生命起源和生物大致進化歷程之后進一步探究生物進化的原因，主要是通過模擬探究，體驗保護色的形成過程，初步分析生物進化的原因進而從實例等資料中提煉出自然選擇學說的主要內容。《義務教育生物學課程標準(2011年版)》中對本節課的要求是： 認同生物進化的觀點。在教學中，要幫助學生形成“生物的遺傳變異和環境因素的共同作用，導致了生物的進化”這一重要概念。生物進化是一個非常漫長的過程，學生對生物進化的原因比較難理解，在實際教學中，僅僅通過教師的講解、教材各種實例和圖片的呈現，是很難達到這一目標的。因此，將本節課分成兩個課時，第1課時重點是探究模擬保護色的形成，初步分析生物進化的原因，幫助學生形成重要概念。第2課時的重點是通過問題設置以及圖片、文字等資料引導學生提煉出自然選擇學說的主要內容，形成生物進化的基本觀點。其中第一課時的教學重點是探究“模擬保護色的形成過程”，初步分析生物進化的原因，后者也是教學難點。為了幫助學生形成重要概念，嘗試運用5E教學模式來設計教學。

2 教學目標

2.1 知識目標 說出什么是保護色；了解保護色形成過程中遺傳變異是內因，環境變化為外在動力，并經過逐代積累產生；初步分析生物進化的原因。

2.2 能力目標 根據已有實例進行合理假設；嘗試分析實驗數據并作出合理解釋。

2.3 情感態度與價值觀目標 體驗保護色的形成過程；認同生物進化的基本觀點。

3 教學過程

3.1 引入 呈現達爾文環球考察時發現的達爾文蛙的圖片。提問： 達爾文蛙的體色與周圍環境有什么關系？這種體色叫做？達爾文蛙的保護色是怎樣形成的呢？引出探究實驗。

設計意圖： 通過圖片和問題吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣和探究欲望。

3.2 探究 基于提出的探究問題“達爾文蛙的保護色是怎樣形成的？”，引導學生進行科學探究。

3.2.1 作出假設 指導學生閱讀教材樺尺蛾的實例，提問： 1850年，哪種樺尺蛾具有保護色？1950年，哪種樺尺蛾具有保護色？為什么保護色發生了改變？環境怎么影響保護色的呢？介紹科學家將數量相等的淺色樺尺蛾和深色樺尺蛾同時放到樹干上的實驗。提問： 為什么深色的樺尺蛾能逃過這場災難？深色樺尺蛾不容易被天敵發現，能存活下來。讓學生交流討論，作出自己的假設。

3.2.2 制訂探究實驗計劃 讓學生閱讀教材中的實驗計劃，小組討論交流教材中的實驗步驟并完成表1中的空白內容填寫，請小組代表示范和明確實驗步驟。

表1 實驗的模擬對象

在此基礎上，教師給出自己準備的實驗材料： 綠毛巾和各色回形針，提問： 綠毛巾模擬的是？各色回形針模擬的是？交代學生具體的探究實驗計劃： ①4人一組，學生A、B、C負責捕食，學生D為組長，負責監督捕食過程和記錄數據；②實驗時站立，ABC事先背對桌子，D使回形針均勻分布；③每聽到老師的口令一次，ABC轉向桌子一次，迅速從鐵盤中拿出回形針一個(只用眼睛判斷)；④第一代，每人捕食8次(即8只)。完成后，統計幸存者的顏色和數量并記錄在表2中。⑤假設每只幸存者都產生2只體色相同的后代，迅速放入后代，將其充分混合，重復第②～④步，重復2次。

表2 實驗結果記錄表

3.2.3 實施計劃、得出結論 強調嚴肅認真、相互配合，有條不紊地完成上述實驗過程，并將結果填入表2中。投影學生的實驗結果，引導學生分析數據，得出結論。

設計意圖： 通過分析實例，培養學生作出假設、設計實驗的能力。讓學生在實驗過程中體驗保護色的形成過程，學習分析與解釋實驗結果。

3.3 解釋 教師提問： 通過剛才的活動你能解釋保護色是如何形成的嗎？為什么開始時候達爾文蛙有不同的體色？在學生討論基礎上，引導學生理解： 達爾文蛙能形成保護色，建立在“①有各種體色變異的達爾文蛙；②幸存的達爾文蛙能將體色這一變異遺傳下去”的基礎上，如果一開始沒有出現綠色體色的變異，那達爾文蛙形成不了保護色；如果綠色體色這個變異不能遺傳下去，達爾文蛙也形成不了保護色。因此，遺傳變異是動物形成保護色的基礎。然后環境選擇優勢型，逐代積累產生了保護色。

設計意圖： 通過學生親身體驗和交流、討論，使學生對保護色的形成過程在感性認識的基礎上上升為理性認識，并自主構建知識，深入理解保護色的形成過程。

3.4 遷移 教師提問： 能從保護色的形成過程這一實驗中簡單分析生物進化的原因嗎？教師鼓勵學生深入思考、大膽發言，并從中總結出遺傳變異是生物進化的內因，環境因素是生物進化的外在動力、外因，正是生物的遺傳變異和環境因素的共同作用，導致了生物的進化。

設計意圖： 通過學生的思考、回答，從理解保護色的形成原因上升到理解生物進化的原因，建立生物進化的基本觀點。

3.5 評價 提供材料： 在某個經常刮大風的海島上，有許多無翅和殘翅的昆蟲，讓學生分析解釋： 在這樣的環境中，為什么無翅或殘翅的昆蟲特別多？

設計意圖： 了解和評價學生對新概念的掌握程度和運用情況。

4 教學反思

本節運用了5E教學模式，通過引入、探究、解釋、遷移和評價5個環節來完成這個探究實驗的教學。在本節課教學設計中，嘗試改良了實驗材料(用綠毛巾模擬達爾文蛙的生活環境，用黃、藍、綠色的回形針模擬不同體色的達爾文蛙)和改進了實驗方法，在引導學生對提出的問題作出合理假設、明確實驗方法后，學生能在一節課的時間內完成實驗，還能對實驗結果進行解釋、遷移。通過教師層層遞進的問題串，幫助學生從感性認識上升到理論分析，構建科學概念，逐步形成生物進化的觀點，為下節課的學習奠定良好基礎。5E教學模式應用在這節課的教學中能有效地幫助學生構建和應用科學概念，落實教學目標。