“生物進化的原因”(第一課時)的教學設(shè)計

吳 婉

(廣東省廣州市越秀區(qū)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(jié)內(nèi)容。本節(jié)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(nèi)容?！读x務(wù)教育生物學課程標準(2011年版)》中對本節(jié)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(huán)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(xiàn)，是很難達到這一目標的。因此，將本節(jié)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(shè)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(nèi)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(shè)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(nèi)因，環(huán)境變化為外在動力，并經(jīng)過逐代積累產(chǎn)生；初步分析生物進化的原因。

2.2 能力目標 根據(jù)已有實例進行合理假設(shè)；嘗試分析實驗數(shù)據(jù)并作出合理解釋。

2.3 情感態(tài)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(xiàn)達爾文環(huán)球考察時發(fā)現(xiàn)的達爾文蛙的圖片。提問： 達爾文蛙的體色與周圍環(huán)境有什么關(guān)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(shè)計意圖： 通過圖片和問題吸引學生的注意力，激發(fā)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(shè) 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(fā)生了改變？環(huán)境怎么影響保護色的呢？介紹科學家將數(shù)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(fā)現(xiàn)，能存活下來。讓學生交流討論，作出自己的假設(shè)。

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(nèi)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(chǔ)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(jiān)督捕食過程和記錄數(shù)據(jù)；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(zhuǎn)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(tǒng)計幸存者的顏色和數(shù)量并記錄在表2中。⑤假設(shè)每只幸存者都產(chǎn)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(jié)果記錄表

3.2.3 實施計劃、得出結(jié)論 強調(diào)嚴肅認真、相互配合，有條不紊地完成上述實驗過程，并將結(jié)果填入表2中。投影學生的實驗結(jié)果，引導學生分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

設(shè)計意圖： 通過分析實例，培養(yǎng)學生作出假設(shè)、設(shè)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(jié)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(chǔ)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(chǔ)上，如果一開始沒有出現(xiàn)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(chǔ)。然后環(huán)境選擇優(yōu)勢型，逐代積累產(chǎn)生了保護色。

設(shè)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(chǔ)上上升為理性認識，并自主構(gòu)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(fā)言，并從中總結(jié)出遺傳變異是生物進化的內(nèi)因，環(huán)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(huán)境因素的共同作用，導致了生物的進化。

設(shè)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(jīng)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(huán)境中，為什么無翅或殘翅的昆蟲特別多？

設(shè)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(jié)運用了5E教學模式，通過引入、探究、解釋、遷移和評價5個環(huán)節(jié)來完成這個探究實驗的教學。在本節(jié)課教學設(shè)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(huán)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(shè)、明確實驗方法后，學生能在一節(jié)課的時間內(nèi)完成實驗，還能對實驗結(jié)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(gòu)建科學概念，逐步形成生物進化的觀點，為下節(jié)課的學習奠定良好基礎(chǔ)。5E教學模式應用在這節(jié)課的教學中能有效地幫助學生構(gòu)建和應用科學概念，落實教學目標。