资源简介

第三节 生物进化的原因（教学设计）
年级 八年级 课时规划 1课时
课题 第三节 生物进化的原因
教学目标 一、知识与能力： 1.模拟保护色的形成过程，分析生物进化的原因。 2.概述自然选择学说的主要内容。 二、过程与方法： 1.通过模拟探究实验培养学生的分析思维能力，提高学生的科学探究能力。 2.运用自然选择学说解释有关实例。 三、情感态度与价值观： 1.认同生物进化的基本观点，初步形成进化观念。 2.通过阅读达尔文提出进化论的过程，认同科学探索需要严谨的科学态度、正确的科学方法和坚持不懈的科学精神。
教材分析 《生物进化的原因》是人教版教材八年级上册第七单元第三章第二节的内容。是生物进化的核心内容。生物进化的原因，目前普遍被接受的观点是达尔文的自然选择学说，其核心是适者生存，不适者被淘汰。先从英国曼彻斯特地区两种桦尺蛾的数量随环境的变化而改变的实例入手，引导学生理性分析，让学生对环境影响生物的生存留有鲜明的印象。然后，再通过模拟保护色的形成过程的探究活动，让学生亲身感受环境的改变在保护色的选择和形成中的作用。最后，教材全面地闻述了达尔文的自然选择学说的主要内容，让学生比较深刻地认识到生物进化的过程和根本原因。
教学重难点 重点： 1．模拟保护色的形成过程，分析生物进化的原因。 2.概述自然选择学说的内容。 难点： 1.分析生物进化的原因。 2.运用自然选择学说解释相关实例。
教学过程
教学 内容 教师活动 学生活动
引入 新课 进入情景，引发思考，调动学习的积极性，激发参与学习活动的意向，导入新课: 在某个经常刮大风的海岛上，有许多无翅和残翅的昆虫。请分析，在这个海岛上，为什么无翅和残翅的昆虫特别多？ 这是自然选择的结果。由于这些海岛上经常刮大风，那些有翅能飞但翅不够强大的昆虫，就常常被大风吹到海里，因而生存和繁殖后代的机会较少。而无翅或残翅的昆虫，由于不能飞翔，就不容易被风吹到海里，生存和繁殖后代的机会就多。经过一段时间的自然选择，岛上无翅或残翅的昆虫就会特别多。 情境导入，激发热情
新课 教学 一、分析生物进化的一个实例 分析生物进化的一个实例 启发学生的思考合作探究桦尺蛾的体色与环境的关系： 1：桦尺蛾体色变化的原因是什么？ 2：深色桦尺蛾是被煤烟熏黑的吗？ 3：为什么100年后深色桦尺蛾变成了常见类型，而浅色的桦尺蛾却成了少数的主要原因？ 回答1：桦尺蛾的颜色改变是环境改变造成的。 回答2：桦尺蛾本来就有深色和浅色两种，这是变异的结果。 回答3：不同颜色的桦尺蛾在天敌面前，存活的机会是不同的。 总结：引起曼彻斯特两种桦尺蛾数量变化的原因是什么呢？ 被污染的环境，使得浅色型桦尺蛾容易被鸟类捕食而处于劣势，黑色型桦尺蛾具有保护色而处于优势。周围环境变化，环境和鸟对桦尺蛾的选择作用。 让学生带着疑问，阅读课本的资料，提高了学习的效率，同时初步认识了生物进化的原因，为后面的内容学习作好铺垫。 模拟保护色的形成过程 生物具有的与环境非常相似的体色叫保护色。自然界中利用保护色捕食或防御敌害的实例有很多，通过多媒体展示雷鸟、变色龙等体色随环境而变化，不同环境中的枯叶蝶、菜青虫、青蛙等的体色对比。 动物的保护色是如何形成的呢？并进行讨论 在第一代和第五代中，分别是哪种颜色的“幸存者”最多，这与彩色的纸的颜色有什么关系？ 答：第一代中，小纸片“幸存者”最多的是蓝色；第五代中，小纸片“幸存者”最多的是蓝色，这说明了背景颜色应为蓝色。 2. 第一代和第二代之间的“幸存者”的数目有什么变化？第一代和第五代间又有什么变化？ 答：第二代“幸存者”的颜色有了分化，有些颜色的“幸存者”明显多于其他颜色的数量，有的颜色没有了“幸存者”。到了第五代仅剩一种颜色的幸存者。 3.比较第一代和第五代的“幸存者”，是否所有颜色都有“幸存者？为什么？ 答：比较第一代和第五代的“幸存者”，在群体中不再出现的颜色是橙色、绿色、黄色和红色，原因是这几种颜色在蓝色的“环境”中较为显眼，相比较蓝色而言，这几种不同于背景的颜色更容易被发现。 通过上面的模拟实验，你能推测保护色的形成过程吗？从中你能简单分析生物进化的原因吗？ 答：保护色的形成过程是由于原来的不同体色变异的生物中具有与环境颜色相近的变异个体比较容易存活下来，而这样的个体一代代积累着这种变异，从而形成保护色。当环境发生变化时，不利变异被不断淘汰掉，有利的变异逐渐积累，导致生物朝着一定的方向进化。 结合图片增加学生的感性认识，使学生认识到保护色对动物避敌和觅食的有利方面。激发学生形成保护环境的观念。 阅读课本上相关内容，思考并分析原因，回答老师提出的问题，共同学习新知。 （分析理解进化实例原因） （分析理解保护色的作用）
新课 教学 二、自然选择机会均等 展示长颈鹿进化示意图 引导学生分析，长颈鹿进化成长脖子的过程及原因。 最开始，长颈鹿有长脖子、短脖子、中脖子，食物和生存空间很充足，后来由于长颈鹿过度繁殖，并且地质环境变化，食物减少，进行生存斗争，短脖子的长颈鹿没有食物，被淘汰，长脖子的长颈鹿存活，适者生存，并且将长脖子的基因遗传给下一代，但是长脖子长颈鹿的后代不一定是长脖子，也可能生出短脖子，代代积累，最终进化成了现在长颈鹿的模样。理解生物进化是一个漫长且连续的过程。 总结达尔文的自然选择学说 主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。 1.遗传和变异是自然选择的内因。遗传能使生物保持物种的稳定性和连续性，变异使物种向前发展进化。 2.过度繁殖产生的大量个体，不仅提供了更多的变异，为自然选择提供更多的选择材料，而且还加剧了生存斗争。 3.变异一般是不定向的，而自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。 4.自然选择的物质基础是遗传和变异；动力是生存斗争；结果是适者生存;遗传和变异是生物进化的内因；环境的变化是生物进化的外因。 师生互动， 共同学习 (以学生为主进行小结，提高学生科学思维、语言表达能力。)
课堂练习 一、选择题 1．下列叙述不符合达尔文进化论观点的是（ ） A．枯叶蝶酷似枯叶，不易被天敌发现，是自然选择的结果 B．兔的保护色和鹰敏锐的视力是它们长期相互选择的结果 C．长颈鹿经常努力伸长颈去吃树上的叶子，因此颈变得很长 D．长期使用抗生素会导致细菌的抗药性越来越强，是抗生素对细菌选择的结果 【答案】C 【分析】达尔文的自然选择学说，是生物进化论的核心内容。自然选择学说的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。①过度繁殖：地球上的生物普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代。②生存斗争：自然界中生物赖以生存的生活条件（包括食物和生存空间等）是有限的。因此，生物要生存下去，就要进行生存斗争。③遗传和变异：遗传和变异是生物界中普遍存在的现象。生物个体既能保持亲本的遗传性状，又会出现变异。出现有利变异的个体容易在生存斗争中获胜，并将这些变异遗传下去；出现不利变异的个体则容易被淘汰。④适者生存：生存斗争的结果是适应环境的生物（或个体）生存下来并繁殖后代，不适应环境的生物被淘汰，这就是适者生存。 【详解】A．首先枯叶蝶的体色存在着变异。有的与环境相似，有的与环境差别较大。敌害来临时，体色与环境差别较大的枯叶蝶容易被发现而吃掉，这叫不适者被淘汰；体色与环境相似的枯叶蝶，不容易被发现而活下来，这叫适者生存。活下来的枯叶蝶繁殖的后代，有的体色与环境一致似枯叶，有的与环境还有差别。敌害再来时，又把体色与环境还有差别的枯叶蝶吃掉，而体色似枯叶的枯叶蝶活下来。这样经过若干代的反复选择，最终活下来的枯叶蝶似枯叶，不易被天敌发现。因此这是自然选择的结果，A正确。 B．具有保护色变异的野兔在与鹰的生存斗争过程中更容易生存下去，而具有锐利视觉变异的鹰在与野兔的生存斗争中更容易捕获到野兔，在长期的相互选择中，形成了野兔的保护色和鹰锐利的视觉，是它们长期相互选择的结果，B正确。 C．生物界普遍存在变异，古代的长颈鹿存在着颈长和颈短、前肢长和前肢短的变异，这些变异是可以遗传的，前肢和颈长的能够吃到高处的树叶，就容易生存下去，并且繁殖后代；前肢和颈短的个体，吃不到高处的树叶，当环境改变食物缺少时，就会因吃不到足够的树叶而导致营养不良，体质虚弱，本身活下来的可能性很小，留下后代的就会更小，经过许多代以后，前肢和颈短的长颈鹿就被淘汰了，这样，长颈鹿一代代的进化下去，就成了今天我们看到的长颈鹿。因此长颈鹿的长颈和高前肢的形成就是长期自然选择的结果，C错误。 D．首先细菌的抗药性存在着变异。有的抗药性强，有的抗药性弱。使用抗生素时，把抗药性弱的细菌杀死，这叫不适者被淘汰；抗药性强的细菌活下来，这叫适者生存。活下来的抗药性强的细菌，繁殖的后代有的抗药性强，有的抗药性弱，在使用抗生素时，又把抗药性弱的细菌杀死，抗药性强的细菌活下来。这样经过抗生素的长期选择，使得有的细菌已不再受抗生素的影响了。因此人类长期使用抗生素，使细菌的抗药性不断增强，这是自然选择的结果，D正确。 故选C。 二、综合题 2．下图是一块马铃薯甲虫成灾区域先后使用两种杀虫剂的实验结果曲线图，请据图回答： (1)从图中可以看到，使用杀虫剂1消灭甲虫，效果最好的是第 年，后来随着年限延长，杀虫剂效果逐渐 。 (2)用达尔文的自然选择学说来解释以上的现象： ①甲虫具有很强的 能力，能产生大量后代。 ②未使用杀虫剂1之前，这些后代中就有抗药性强的个体，也有抗药性弱的个体，这种现象在遗传学上被称为 。 ③当喷施杀虫剂1时，抗药性弱的甲虫被淘汰，抗药性强的个体生存下来并遗传给后代，药物在决定马铃薯甲虫个体的生存或淘汰过程中起到了 作用，从而使甲虫群体中抗药性个体的比例越来越多。从这里我们可以看出，生物进化都是 （定向/不定向的） ④从图中曲线可以看出，使用杀虫剂1后的第六年，甲虫适应了具有杀虫剂1的环境，这种适应的形成是 的结果。 【答案】(1) 3 减弱（降低） (2) 繁殖 变异 选择 定向 自然选择 【分析】达尔文把在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。其主要内容有四点：过度繁殖，生存斗争（也叫生存竞争），遗传和变异，适者生存。 【详解】（1）从图中可以看到，使用某种杀虫剂消灭害虫，开始使用的一至三年效果较好，第三年效果最好，后来随着年限延长，杀虫剂效果越来越差。开始使用某种杀虫剂，对某种害虫效果显著，但随着杀虫剂的继续使用，对该种害虫的效果越来越差，即该种害虫表现出越来越强的抗药性，而实验证明，在未使用农药前，某些害虫个体已具有这种抗药性，后来随着年限延长，杀虫剂效果越来越差。 （2）①达尔文认为，生物普遍具有很强的繁殖力，即过度繁殖。所以甲虫具有很强的繁殖能力，能产生大量后代。 ②生物的亲代与子代之间以及子代的个体之间在性状上的差异叫变异。未使用杀虫剂1之前，这些后代中就有抗药性强的个体，也有抗药性弱的个体，这种现象在遗传学上被称为变异。 ③生物的变异有染色体变异，基因突变，基因重组等，这些都是不定向的。但生物进化经长期的自然选择，其中不利变异被淘汰，有利变异则逐渐积累，导致生物朝着一定的方向进化，生物进化的方向是由自然选择决定的，是定向的。可见，结合分析可知，药物在决定马铃薯甲虫个体的生存或淘汰过程中起到了选择作用，从而使甲虫群体中抗药性个体的比例越来越多。从这里我们可以看出，生物进化都是定向。 ④从图中曲线可以看出，使用杀虫剂1后的第六年，害虫适应了具有杀虫剂的环境，这种适应的形成是自然选择的结果。当第七年使用杀虫剂2时，害虫由于不适应改变了的环境而大量死亡，经过再次积累，新的有利变异重新适应环境。 q
板书设计 第三节 生物进化的原因 一、分析生物进化的实例 1.桦尺蛾的变异 2.保护色 二、自然选择 1.提出者：达尔文 2.内容：自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存，不适应者被淘汰，这就是自然选择。
课堂 小结 （反思） 在日常生活中对生物进化也有所了解，但对生物为什么会进化还不清楚。其中“自然选择学说"对学生来说比较抽象，难以理解，要有较强的分析解决问题的能力和抽象思维能力，这对部分学生可能有些困难。所以在教学中，教师应注意多从生活实际出发，通过资料分析、游戏等活动，帮助他们学习本节知识，加强学生的感性认识，使学生进一步理解、掌握。
课后 作业 见（分层作业），达到巩固训练，完成教学目标。

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