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第一届湖南省研究生教学技能竞赛——《协同进化与生物多样性的形成》教学设计
《协同进化与生物多样性的形成》教学设计
【课 题】《协同进化与生物多样性的形成》
【教材版本】人教版高中生物必修一(19版)第6章第4节
【授课对象】高一学生
一、教材分析
1.生物课程标准中的要求：
普通高中生物学课程标准要求，在这一章节需要帮助学生掌握“生物多样性的形成和适应性是进化的结果”的重要概念，本节需要学生掌握协同进化的概念和生物多样性形成的原因，但相较于学生要掌握的知识，本节课要学生发展的能力和进化与适应观更是本节课的重点。
2.本节在生物教材中的地位
“协同进化与生物多样性的形成”是新人教版必修1第6章第4节的内容，在教材编排的顺序来看，本节内容处于“遗传的分子基础”、“遗传的细胞基础”、“生物的变异”内容之后，并且是本章节的最后一节内容，是“自然选择”的延续。通过本节课学习，学生可以更加准确地认识“协同进化导致了生物多样性的形成”，促进“进化与适应观”的生命观念形成。
二、学情分析
1.认知层面
学生已经具备了适应是自然选择的结果、种群是生物进化的基本单位、突变和基因重组提供进化的原材料、自然选择导致种群基因频率定向改变进而通过隔离形成新的物种等相关知识，为新知识的学习奠定了认知基础。教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认知规律，通过适当的教学策略，使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展。
2.能力层面
高一学生已经具备了一定的生活经验，可以通过提供的教学情境自动联想现实生活中的实例，具备一定的联想能力和逻辑思维能力，但仍需加强。在教学过程中针对这个问题，教师可结合具体教学内容利用日常生活实例，把生活中的常识科学化，深入浅出，通俗易懂的处理协同进化与生物多样性的关系这一节内容的教学。
3.思维层面
高一学生思维迅速，反应快，但是思维不成熟，易发散，条理性不强，所以在本节课实施过程中要注意引导学生，通过实例让同学领悟协同进化的实质，并让学生主动联想生活中的实例来培养发散性思维。
三、教学目标
基于课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，并围绕培养学生核心素养的要求，制订了如下教学目标：
（1）通过对猎豹与羚羊、兰花与蛾、原始大气中生物的进化等相关资料，理解协同进化的内涵，即不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展、协同进化的结果是生物多样性；领悟进化与适应观；（生命观念）
（2）通过观察生物进化历程示意图，概述生物多样性及其形成的过程，主动得出生物多样性是协同进化的结果这一结论，提升图片分析能力、归纳与概括的能力；（科学思维）
（3）通过介绍自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点，认同其在现有生物进化理论中的主流和核心地位，认同科学理论是不断发展的（科学思维）；
（4）通过分析澳大利亚野兔生物入侵实例，引导学生关注现实生活，提高学生运用所学知识解决现实问题的能力，通过介绍近期在昆明举办的联合国生物多样性大会，帮助学生形成生态意识，认同保护生物多样性的意义。（社会责任）
四、教学重难点
1.重点：
（1）协同进化与生物多样性形成的关系；
（2）现代生物进化理论的要点。
2.难点：
（1）生物多样性的形成过程
（2）协同进化与生物多样性形成的关系。
五、教法与学法
1.教法：直观演示法、启发式讲授法
2.学法：讨论法、观察法
六、教学用具
教学设备：多媒体教学设备
其他：猎豹追捕羚羊视频、钝头雄蜂取食花蜜视频
七、教学流程图
八、教学过程
教学环节与内容 教师行为 学生活动 设计意图
【播放视频，导入新课】 【分析资料，获取新知】 展示资料一 展示资料二 播放视频 展示资料三 建构概念 协同进化的意义 【感情升华，自然过渡】 播放猎豹追捕羚羊的视频 提问：视频主要展示了什么？ 猎豹和羚羊之间存在怎样的促进关系？ 由于自然选择使得适者生存，而两种生物之间的相互影响导致的进化就是协同进化，那什么是协同进化呢？又有着怎样的意义？今天我们就来学习协同进化的相关知识。 直接过渡，引入主题： 展示课前搜集的关于猎豹和羚羊的资料 问题： 1.捕食者的存在是都对被捕食者有害无益呢？ 2.被捕食者对捕食者的种群有无选择促进作用？ 总结： 由此可以得出在动物和动物之间是在相互选择相互促进中不断进化的 过渡： 那在动物与之间之间是否存在类似的例子呢？ 展示达尔文推测有细长吸管似的口器的昆虫来取食兰花花蜜的资料 提问： 达尔文作出上述推测的理由是什么？ 过渡： 在阿尔卑斯山上一种蜂也存在这种现象，我们一起来观看一段视频，在观看的过程中思考这种植物和动物之间存在怎样的关系？ 播放钝头雄蜂取食乌头属植物的花蜜视频 提问： 1.这种植物与动物之间存在怎样的关系？ 2.结合两则资料可以得出什么结论？ 过渡： 在生物与无机环境之间是否也存在这样相互影响的例子呢？ 展示原始大气中生物不断进化的资料 讲解从厌氧生物→好氧生物→陆生生物的进化过程，引导学生构建出生物进化的先后关系 提问： 生物与无机环境之间存在着怎样的关系？ 引导学生总结协同进化的概念： 有关协同进化的知识我们已经学习完了，现在请一位同学来总结一下协同进化的概念。 引导分析协同进化的意义： 比如本来是由同一祖先产生的物种由于一些原因导致生活环境的不同，那么要想去适应不同的环境生物会自身发生相应的改变去适应环境，就会导致生物朝着不同的方向发展，进而生物就越来越多样了。 展示资料： 最近在昆明举行了联合国生物多样性大会，习近平总书记提到“万物各得其和以生，各得其养以成。”生物多样性使地球充满生机，也是人类生存和发展的基础。要保护生物多样性我们应该做些什么呢？ 过渡： 具体生物多样性包括哪几个方面，生物多样性又是怎样在历史长河中逐渐形成的呢？我们来学习有关生物多样性的知识 观看视频并回答： 1.猎豹在追捕羚羊 2.猎豹和羚羊互相促进了速度的加快和进化 结合资料得出答案 1. 被捕的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，捕食者客观上还起到了促进被捕食者这个种群发展的作用； 2. 一般来说只有动作敏捷、跑得快的捕食者才能获得食物从而生存下来繁殖后代，因此羚羊这个被捕食者对狼群这个捕食者的进化也起到了促进作用 仔细听讲并推测理由： 兰花的生殖离不开传粉昆虫，如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫，这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种就不存在了 带着问题观看视频并回答： 1.这种蜂有长长的喙来取食这种花蜜； 2.不同物种之间在相互影响中不断进化和发展 认真听讲、主动思考 回答： 无机环境和生物之间也相互影响和促进 回答： 不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。 认真思考并回答： 协同进化促进了生物多样性的形成，生物多样性的形成是协同进化的结果。 学生回答： 保护生物的栖息环境、植树造林、开发绿色能源、建立自然保护区、建法保护等 以视频导入，提起学生学习兴趣，并将教育与生活经验紧密结合，为本节课的学习奠定基础。 通过展示猎豹与羚羊的实例说明动物与动物之间在相互影响中进化发展。 通过展示长距兰花与蛾的实例引出动物与植物之间也相互影响不断进化和发展，进而通过播放视频帮助学生直观的认识到二者在外形上的相互适应。 通过带领大家分析原始大气的成分和厌氧生物、好氧生物、陆生生物的进化先后顺序得出生物与无机环境之间也存在相互影响，提高学生的资料分析的能力。 建构协同进化的概念，有利于培养学生的生物学核心素养。 通过分析协同进化的意义自然过渡到生物多样性，进而为讲解生物多样性做铺垫。 让学生体会协同进化的思想，提升保护生物性、保护环境的社会责任感。
【讲解介绍生物多样性】 【布置任务】 思考和讨论生物进化的的历程 【生物进化理论在发展】 总结生物进化的其他理论或学说 讲解生物多样性的组成; 生物多样性的组成包括物种多样性、基因多样性、生态系统多样性； 布置任务： 让学生观察教材第120页图6-13，小组讨论四个问题： 1.最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？ 2.陆生植物和陆生动物的出现谁先谁后？前者为后者提供了什么条件？ 3.同今天你所看到的地球相比，寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？ 4.恐龙大约是什么时候绝灭的？物种绝灭对生物多样性会产生怎样的影响？ 引导总结： 1.生物多样性形成历程 2.协同进化与生物多样性形成的关系 丰富多彩生命世界的背后到底有着什么样的进化机制？从达尔文提出自然选择学生到当今分子生物学的飞速发展，生物进化理论又有哪些新发现呢？请大家阅读教材第124页，了解生物进化的其他理论或学说。 知识拓展： 中性学说 间断平衡学说 认真听讲 思考并回答： 1.厌氧的单细胞生物，生活在原始海洋； 2.植物先登陆，为动物登陆提供了食物、栖息地等； 3.当时陆地一片荒芜，生物生活在海洋中； 4.中生代后期灭绝，影响很复杂，恐龙绝灭有利于哺乳动物繁盛。 1.理解生物进化的大致方向是从低等到高等、从水生到陆生、从简单到复杂 2.通过漫长的协同进化过程促进了生物多样性的形成 学生自主构建生物进化理论是在不断发展的，主要内容包括： 适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果等。 让学生清楚地知道生物多样性的组成，为后续学习做铺垫。 观察生物进化的历程示意图，总结生物多样性的形成过程，培养观察、推理的能力。 通过前面的小组讨论进一步强调生物多样性与协同进化之间的关系。 引导学生认同现代生物进化理论的主流和核心地位，认同科学是在争论中不断发展的，树立辩证唯物主义世界观。
【实践应用，小结提升】 将所学知识创造性的运用到实践中 梳理概念 展示澳大利亚治理野兔的故事 提问： 1.引入该病毒后，野兔种群是怎样进化的？ 2．为什么死于该病毒的野兔越来越少？ 3．案例中的病毒如何进化？ 梳理本节重要概念：协同进化、生物多样性 完成课后习题，利用概念解决新情境中的问题。 回答： 1.病毒能杀死大部分兔子，但部分幸存者进化产生了抗体，兔群再次泛滥； 2．因为兔子产生的抵抗该病毒的抗体。 3.病毒由于不能感染兔子也会进化的致病性越来越高。 创设真实情境，引导学生关注现实神火，培养学生运用生物学知识解决实际问题的能力。 检测课堂教学效果，巩固本节课学到的概念，提高学生学以致用的能力。
九、板书设计
十、预期效果
本节课期望通过猎豹与羚羊、兰花与蛾、原始大气与生物进化的实例来说明不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中进化和发展，让学生自主构建出协同进化的概念，同时培养学生的资料分析能力、知识概括能力；通过联系“联合国生物多样性大会”来引导学生思考保护生物多样性的意义，使学生形成生态意识，培养其社会责任感；通过生物多样性的学习，设置问题串和小组合作讨论来得出生物进化的主流观点，认同科学是在争论中不断发展的，梳立辩证唯物主义世界观，提高学生的科学素养；最终达到学生能够领悟进化与适应观的目的。
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