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第四章　生物多样性及其保护
第一节　进化与生物多样性
本节以“生物多样性”为核心，系统阐述了其形成原因、内涵及保护措施，是进化与生态模块的重要组成部分。从知识逻辑看，开篇通过“多种多样的生物是经过自然选择长期进化的结果”点明生物多样性的起源，衔接进化理论；进而从物种、遗传和生态系统三个层次解析生物多样性的内涵，强调遗传多样性是物种多样性的实质，而生态系统多样性为生物提供生存基础。教材还突出了生物与环境的互动关系，如“生物适应和影响环境导致生态系统变化”，并明确“保护生物的生存环境，保护生态系统多样性，是保护生物多样性的根本措施”。此外，结合《全球生物物种名录》等实例，体现了理论与实际的结合，为学生构建“进化—多样性—保护”的完整认知框架，同时渗透生命观念与社会责任，为后续生态保护、遗传育种等内容奠定基础。
学生已学习过自然选择学说、基因与遗传的基本概念，对“物种多样性”有生活化认知，但对“遗传多样性”“生态系统多样性”的内涵及三者关系理解较模糊。思维特点上，学生具备一定的逻辑推理能力，但抽象思维仍需具象支撑，对“物种多样性实质上是基因的多样性”等理论性内容易混淆。教学中需通过实例分析（如不同品种狗的基因差异）、概念辨析（如对比三个层次的多样性）、情境讨论（如生态破坏案例），帮助学生突破难点，同时结合学生关注的热点话题（如濒危物种保护）激发主动性。
生命观念 1.通过分析生物多样性的进化起源及三个层次的关系，树立“生物与环境相统一”“进化与适应”的生命观念。 2.理解遗传多样性是物种进化的基础，生态系统多样性是生物生存的保障。
科学思维 运用归纳与概括（总结生物多样性的内涵）、演绎与推理（解释“物种多样性实质上是基因的多样性”）、批判性思维（分析生态系统破坏对生物多样性的影响）等方法，提升逻辑推理和信息加工能力。
探究实践 通过“调查校园/社区生物多样性”“分析遗传多样性案例（如水稻品种资源）”等活动，培养提出问题、设计方案、收集数据、得出结论的探究能力，体会科学研究在生物多样性保护中的应用。
态度责任 结合“保护生物的生存环境，保护生态系统多样性，是保护生物多样性的根本措施”的结论，认识生物多样性对人类生存的意义（如遗传资源、生态服务功能），树立保护生物多样性的意识，主动参与力所能及的环保行动（如垃圾分类、保护本地物种）。
教学重点：生物多样性的三个层次；生物多样性的进化原因；保护生物多样性的根本措施。
教学难点：遗传多样性与物种多样性的关系；生态系统多样性对生物多样性的影响。
教师准备：多媒体资源：视频、图片、数据资料、探究材料、资料卡片等。
学生准备：预习教材中相关内容、收集1～2个与生物多样性相关的案例（如本地特有物种、新闻报道中的濒危动物、家中的宠物/植物品种）等。
一、导入新课
多媒体播放视频《地球脉动》中“热带雨林生物多样性”片段，展示图片：从微小的病毒到庞大的蓝鲸，从极地的企鹅到沙漠的仙人掌。
教师提问：从视频和图片中，你看到了哪些生命现象？它们有什么共同特点？又有哪些差异？
学生观察视频和图片，自由发言（如“生物种类很多”“形态差异大”“生活环境不同”等）。
二、探究新知
探究一　生物多样性是长期进化的结果
1.多媒体播放动画“长颈鹿的进化”，展示资料：19世纪，英国曼彻斯特地区桦尺蛾多数为浅色，工业革命后，树干被煤烟熏黑，深色桦尺蛾比例上升。
教师提问：长颈鹿的脖子为什么变长？桦尺蛾的体色为什么变化？这两个案例有什么共同点？
学生分小组讨论，结合自然选择学说（过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存）分析，长颈鹿中脖子长的能吃到高处树叶，存活下来并繁殖；深色桦尺蛾在黑树干上不易被天敌发现。
师生归纳：环境变化→有利变异的个体存活→性状逐渐积累→形成新类型。
2.联系多样性：自然选择如何“塑造”物种？
多媒体展示图片：不同环境中的“适应性特征”（如仙人掌的刺、骆驼的驼峰、企鹅的厚脂肪）。
教师提问：如果地球只有一种环境（如全是热带雨林），生物多样性会这么丰富吗？
学生思考后回答。
探究二　生物多样性的三个层次
1.物种多样性——“谁是地球的‘居民’？”
多媒体展示资料：
资料　《全球生物物种名录》收录了超过200万个物种，但科学家估计，地球上实际物种数可能达500万～1亿种，目前仅发现约20%。
　教师提问：200万种是一个什么概念？请用生活化的例子类比（如相当于一个大型图书馆的藏书量）。
学生分小组讨论，用类比方式描述物种数量之多，体会物种多样性的“量”的特征。
教师发放“物种多样性案例卡”（如昆虫纲的已知物种超过100万种，约占动物界已知物种的80%；我国有3万多种高等植物，居世界第三）。
教师进一步提问：这些案例说明物种多样性除了“数量多”，还包含什么含义？
学生分小组合作，分析案例，总结物种多样性的内涵：一定区域内生物物种的丰富程度，物种的分布范围和生态习性差异。
教师开展课堂活动：用3分钟时间，列举你身边能看到的生物物种（包括动物、植物、微生物），记录在任务单上。
学生快速记录（如教室：绿萝、苍蝇、人；操场：麻雀、狗尾草、蚂蚁），小组汇总后全班分享，发现“即使在熟悉的环境中，物种也十分丰富”。
2.遗传多样性——“同‘家’不同‘貌’的秘密”
多媒体展示图片：
　　
教师提问：为什么同一物种的个体不完全相同？这种差异对物种生存有什么意义？
学生观察图片，结合已学知识（如基因控制性状），推测其可能与遗传物质有关，差异大的物种更容易适应环境变化。
教师讲解：生物的遗传实质上传递的是基因。不同种生物、同种生物不同个体的基因组成有差别，这种基因的多样性就是遗传多样性。每种生物都是一个丰富的基因库。如野生水稻中含有抗病基因，袁隆平通过杂交将其转移到栽培水稻中，培育出高产抗病品种。
学生结合课前收集的“家中的宠物/植物品种”案例，解释遗传多样性，如我家的猫是橘猫，邻居家的是黑猫，因为它们的毛色基因不同。
教师提问：如果一个物种的遗传多样性很低（如近亲繁殖的种群），会面临什么风险？（提示：参考“华南虎圈养种群”案例）
学生讨论得出结论：抗疾病能力弱、适应环境变化能力差、容易灭绝。引导学生理解遗传多样性是物种“抗风险”的基础。
3.生态系统多样性——“生命的‘家园’有多少种？”
多媒体展示四组生态系统图片：
　　　
教师提问：这些“家园”的环境有什么不同？生活的生物种类会一样吗？
学生观察图片，描述环境特点(如热带雨林高温多雨、沙漠干旱少雨)，推测生物种类差异(如热带雨林生物多，沙漠生物少)。
教师总结：生态系统多样性是指生物群落及其生存环境的多样性。每种生态系统为生物提供独特的生存条件，如湿地被称为“地球之肾”，为鸟类提供栖息地；森林是“地球之肺”，调节气候。
教师进一步提问：我们当地有哪些典型的生态系统？(如城市公园、河流、农田)
学生列举本地生态系统，举例说明其中的生物(如农田生态系统中有小麦、蝗虫、青蛙等生物)。
探究三　生物多样性的保护
多媒体呈现“云南滇池生态破坏导致物种减少”案例(如外来物种入侵、水体污染)，学生分小组讨论：该案例中，哪些层次的生物多样性受到破坏？应该如何保护？
结合“保护生物的生存环境，保护生态系统多样性，是保护生物多样性的根本措施”，引导学生归纳具体措施(如建立自然保护区、治理污染、合理利用资源)。
跨学科综合实践：
主题：《遗传多样性与农业育种》
形式：小组项目式学习(周期：2～3周)
目标：通过跨学科探究，理解遗传多样性对人类生产生活的意义，培养综合运用生物、数学、地理知识解决问题的能力。
任务与学科融合：
(1)数学：对不同品种的某一性状(如小麦千粒重)进行数据统计，绘制柱状图，比较遗传多样性对性状的影响。
(2)地理：调查本地气候、土壤对农作物品种分布的影响，分析生态系统多样性如何为遗传多样性提供环境条件(如山区多样的微环境孕育多样品种)。
成果展示：小组制作“遗传多样性与粮食安全”手抄报，或撰写短文《如果没有遗传多样性，我们的餐桌会怎样？》，在校园展览。
三、课堂小结
本节课通过案例与活动引导学生认识到生物多样性是长期自然选择的结果，生物多样性包含物种、遗传和生态系统三个层次。学生理解了物种的丰富性、基因差异的重要性以及生态系统作为生物家园的多样性，并认识到保护生物多样性需从保护生态系统入手。课程强调生物多样性的价值，增强了学生的保护意识与跨学科应用能力。
第一节　进化与生物多样性
一、生物多样性是长期进化的结果：可遗传的变异提供原材料，自然选择定向选择
二、生物多样性的内涵
物种多样性：实质上是基因的多样性，即遗传多样性
遗传多样性：同一物种不同个体基因差异(基因库)
生态系统多样性：多种生态系统提供生存场所
三、保护生物多样性的根本措施：保护生物的生存环境，保护生态系统多样性
本节课通过“图片对比”“案例分析”等情境，将抽象概念(如遗传多样性)转化为具体实例，学生参与度高。“遗传多样性与农业育种”活动，让学生体会生物知识与数学、地理的联系，提升综合素养，部分小组提出“建立校园本地植物种子库”的建议，体现了社会责任意识。
部分学生仍混淆“遗传多样性”与“物种多样性”，后续可增加“判断下列实例属于哪个层次”的即时练习(如“大熊猫与小熊猫的差异”属于物种多样性，“不同毛色大熊猫的差异”属于遗传多样性)。对“可遗传的变异”的理解，有学生认为“环境引起的变异(如晒黑)也能遗传”，需在课前通过“微课预习”或“课堂小实验”(如对比同卵双胞胎与异卵双胞胎的性状差异)澄清。本节课以小组讨论为主，对个体思维的评价不足，未来可增加“思维导图—个人绘制”“课堂提问积分制”，关注不同层次学生的参与度。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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