自制立體生物進(jìn)化樹模型

羅 藝 王重力 許 波

（云南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 云南昆明 650500）

“生物起源和生物進(jìn)化”出現(xiàn)在八年級下冊第七單元第三章，要求學(xué)生能綜合運(yùn)用前面幾章講過的各個(gè)主要生物類群的基礎(chǔ)知識。學(xué)生通過立體生物進(jìn)化樹的制作，可構(gòu)建系統(tǒng)的生物進(jìn)化知識，同時(shí)有利于將之前學(xué)習(xí)過的不同生物的知識通過進(jìn)化樹組合在一起。

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，多媒體教具深受教師的喜愛，動畫演示等輔助教學(xué)可幫助學(xué)生理解抽象知識，從而也導(dǎo)致了傳統(tǒng)自制教具“相形見絀”，逐漸淡出課堂教學(xué)。自制教具雖不如多媒體教具豐富、美觀，但其也有不可比擬的優(yōu)勢，自制教具可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升動手能力、開拓創(chuàng)新精神。但學(xué)校里基本都是教師制作教具，且教具創(chuàng)新性少，主要原因是學(xué)生學(xué)業(yè)繁重、難收集制作材料、動手能力較差。下面介紹的立體生物進(jìn)化樹是一種紙模型，以簡單的材料及操作步驟制作出書本樣式的“跳出來的生物群系”，通過樹狀分布的方式借助形象和直觀的生物圖片表示不同時(shí)期生物進(jìn)化歷程。

1 生物進(jìn)化樹立體化教具的制作步驟

生物進(jìn)化樹立體化教具（圖1）的制作分為以下幾個(gè)步驟。

圖1 立體生物進(jìn)化樹

（1）選取材料：可選取硬卡紙、剪刀、固體膠、透明膠帶。

（2）制作生物進(jìn)化樹的生物部分：在網(wǎng)上下載藍(lán)藻、真細(xì)菌、變形蟲、黏液菌、鞭毛蟲、草履蟲、接合菌、子囊菌、擔(dān)子菌、藻類植物、苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物、被子植物、腔腸動物、扁形動物、線形動物、軟體動物、棘皮動物、環(huán)節(jié)動物、節(jié)肢動物、兩棲動物、爬行類、鳥類、魚類、哺乳類的彩色圖片。通過電腦繪圖畫出生物進(jìn)化樹的平面圖形，以五界系統(tǒng)的進(jìn)化為基礎(chǔ)，用不同顏色的方框分別表示原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界（圖2）。在不同顏色的方框中畫出每一界的進(jìn)化歷程，并將提前下載好的生物彩圖安排到進(jìn)化樹的分支上，在每一個(gè)方框的下方留白作為粘貼區(qū)域，最后用彩色打印機(jī)打印出來。把打印好的平面生物進(jìn)化樹用固體膠粘貼在卡紙上以增加硬度，并在留白部分沿著虛線剪出約60°的角，以方便后期粘貼。

圖2 平面生物進(jìn)化樹

（3）粘貼：用硬度較大的卡紙作為安裝座。安裝座對折后形成的壓痕稱為谷折，將生物進(jìn)化樹粘貼區(qū)域向后折粘貼到安裝座的谷折上（圖3）。粘貼時(shí)注意間距，以免后排的生物群系被遮擋。最后，將安裝座對折合上，立體生物進(jìn)化樹就制作完成，可輕松地打開和關(guān)閉它。粘貼在谷折處的生物進(jìn)化樹可借助打開時(shí)的拉力“跳出來”，呈現(xiàn)出一個(gè)立體的生物進(jìn)化樹紙模型。

圖3 安裝座

2 生物進(jìn)化樹立體化教具的優(yōu)點(diǎn)

2.1 實(shí)物美觀立體，制作簡單快捷

生物進(jìn)化樹是一種紙模型，打印紙、卡紙等都可作為材料，方便取材，也可重復(fù)利用廢紙，制作成本低的優(yōu)勢使其易于推廣。學(xué)生只需動動手將畫好的平面生物進(jìn)化樹裁剪后粘貼到安裝座上即可獲得一個(gè)“跳出來的生物群系”，對初中生來說操作簡單、可行性強(qiáng)。

立體生物進(jìn)化樹一打開，生物群系便躍然紙上，形式新穎，與教材上的平面生物進(jìn)化樹形成反差，給學(xué)生帶來了視覺沖擊，抓住學(xué)生的眼球、激發(fā)學(xué)生動手操作的興趣。進(jìn)化樹上的生物以彩圖的形式呈現(xiàn)，生物本身最真實(shí)的色彩得以顯現(xiàn)，加深了學(xué)生的印象。生物群系按照進(jìn)化順序從高到低依次排列，使立體進(jìn)化樹呈現(xiàn)得錯(cuò)落有致，加強(qiáng)美觀效果。

2.2 構(gòu)建知識體系，加深知識理解

八年級下冊教材涉及的生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說為核心。學(xué)生通過生物進(jìn)化的學(xué)習(xí)，能夠概述生物進(jìn)化的主要?dú)v程，解釋生物多樣性的原因。對于生物進(jìn)化的研究成果，教材也以平面生物進(jìn)化樹的方法來表達(dá)。學(xué)生雖然在生物學(xué)八年級下冊的第七單元第三章才學(xué)習(xí)生物進(jìn)化，但之前就對生物進(jìn)化歷程中涉及到的生物群系有所學(xué)習(xí)（表1）。

表1 生物進(jìn)化涉及章節(jié)

生物進(jìn)化的歷程不僅是一個(gè)新的知識點(diǎn)，也是對之前學(xué)過的關(guān)于生物分類知識的一個(gè)復(fù)習(xí)和提升，是從進(jìn)化視角再次審視不同種類生物進(jìn)化時(shí)間關(guān)系，以及一些關(guān)鍵特征出現(xiàn)對生物適應(yīng)環(huán)境變化的意義。

學(xué)生在制作立體生物進(jìn)化樹時(shí)，通過在網(wǎng)上搜集所涉及生物的彩圖，可對之前學(xué)習(xí)過的生物的形態(tài)特征、生活習(xí)性等進(jìn)行復(fù)習(xí)，把生物彩圖安排到進(jìn)化樹的分支上是將生物按照進(jìn)化順序進(jìn)行整合的過程。經(jīng)過整個(gè)制作過程，抽象知識直觀化，學(xué)生在腦海中形成非常深刻的印象，有助于學(xué)生對整個(gè)生物進(jìn)化歷程的概述。

2.3 驅(qū)動探索動機(jī)，培養(yǎng)動手能力

初中生正處于從形象思維向抽象思維過渡的階段，達(dá)爾文生物進(jìn)化學(xué)說是重難點(diǎn)，學(xué)生理解起來比較困難。自制教具能很好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和探索動機(jī)。生物進(jìn)化歷程屬于動態(tài)過程類教學(xué)內(nèi)容，每位學(xué)生的空間思維都存在差異，若僅根據(jù)平面生物進(jìn)化樹想象立體的動態(tài)過程，則不易教師對學(xué)生的想象過程進(jìn)行有效監(jiān)控。學(xué)生與教師共同設(shè)計(jì)立體生物進(jìn)化樹，能最大限度啟發(fā)學(xué)生思維、觸發(fā)學(xué)生空間想象力。在設(shè)計(jì)立體生物進(jìn)化樹時(shí)，學(xué)生要依據(jù)進(jìn)化歷程將生物合理的安排到進(jìn)化樹的分支上，這就需要學(xué)生結(jié)合達(dá)爾文的生物進(jìn)化學(xué)說探索生物進(jìn)化的歷程，將傳統(tǒng)講授課堂轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴秸n堂。

另一方面，學(xué)生在準(zhǔn)備材料與制作過程中，可能會出現(xiàn)找不到相應(yīng)材料或制作效果不理想等問題，可通過尋找替代材料、改變粘貼間距等進(jìn)行改進(jìn)，在一次次的試誤中經(jīng)受失敗的考驗(yàn)、提升動手能力，最終呈現(xiàn)出滿意的作品、享受成功的喜悅。

3 總結(jié)

生物進(jìn)化的歷程是人教版生物學(xué)八年級下冊第七單元第三章的內(nèi)容，教學(xué)的重難點(diǎn)是：概述生物進(jìn)化的主要?dú)v程。因?yàn)閮?nèi)容相對抽象，且生物的進(jìn)化歷程是一個(gè)動態(tài)過程，所以教師若僅憑借課本上的平面生物進(jìn)化樹進(jìn)行講解，則會導(dǎo)致學(xué)生注意力不集中、易失去學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)難以突破難點(diǎn)、突出重點(diǎn)。同時(shí)，進(jìn)化樹上所涉及的生物知識分散在不同教材中，通過制作立體進(jìn)化樹可將已學(xué)過生物進(jìn)行整合，幫助學(xué)生梳理知識體系。為此，讓學(xué)生利用剪刀、固體膠、卡紙等簡易材料制作一款“跳出來的生物群系”的立體化生物進(jìn)化樹，非常便于學(xué)生深刻理解生物進(jìn)化的歷程。

該立體生物進(jìn)化樹的設(shè)計(jì)還不盡完美，在實(shí)際運(yùn)用于教學(xué)時(shí)教師還可挖掘當(dāng)?shù)靥赜猩锏慕虒W(xué)資源，依據(jù)進(jìn)化歷程將當(dāng)?shù)靥赜猩锇才旁诹Ⅲw生物進(jìn)化樹的分支上，和學(xué)生一起開發(fā)校本教具。