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《4.2 生物的进化（2）——生物进化的原因》教学设计
课程名称 4.2 生物的进化（2）——生物进化的原因 课程类型 新授课
教学目标 1.科学观念：了解拉马克“用进废退”理论及其缺陷（认为后天获得的性状可以遗传）；理解达尔文“自然选择”理论的核心内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。 2.科学思维：通过对比“用进废退”与“自然选择”对长颈鹿进化的解释，理解两种理论的本质差异（变异是否先于选择、是否定向）；通过桦尺蛾模拟探究，理解“环境对变异进行选择，变异是不定向的”这一核心观念。 3.探究实践：能完成“保护色”模拟探究：提出问题、建立假设、利用着色蝴蝶进行模拟实验、记录数据、得出结论并作出预测；能运用自然选择理论解释细菌耐药性、狼牙虾虎鱼退化等生产生活现象。 4.态度责任：通过达尔文、拉马克的探索历程和飓风对蜥蜴的选择等最新科学发现，体会科学理论在不断修正中发展；认识滥用抗生素的危害，形成合理用药的健康意识。
教学重难点 （一）教学重点： 1.达尔文自然选择学说的主要内容及其内在逻辑（过度繁殖→生存斗争→遗传变异→适者生存）。 2.运用自然选择理论解释桦尺蛾体色变化、细菌耐药性等实例。 （二）教学难点： 理解变异是不定向的、自然选择是定向的；区分“环境使生物产生定向变异”（错误）与“环境对不定向变异进行选择”（正确）；理解拉马克理论中“获得性遗传”的错误。
教学过程 【环节一】情景导入 提出问题：大量事实表明，生物是在不断进化的。那么，生物为什么会发生进化？关于生物进化的原因，科学家们进行了长期的探索，提出了各种理论。由此进入本课学习。 【环节二】新知探究 一、拉马克的“用进废退”理论 （1）核心知识点： 法国科学家拉马克提出了“用进废退”理论。他认为现在的各种生物（包括人类）都是由其他生物进化而来的，生物进化的原因是它本身存在着一种由低级向高级发展的意愿；器官经常使用就发达，不用就退化，后天获得的性状可以遗传给后代。 缺点：拉马克进化理论存在致命的缺陷，即认为后天获得的性状可以遗传给后代。 （2）学生活动：用“用进废退”理论解释古代长颈鹿进化成现代长颈鹿的过程（环境缺青草→长颈鹿努力伸长脖子吃高处树叶→脖子逐代变长→获得性遗传）。 （3）教师指导：暂不作评判，留待与达尔文理论对比后再分析其缺陷。 二、达尔文的“自然选择”理论 （1）核心知识点： 1859年，英国科学家达尔文发表了《物种起源》，提出生物进化的“自然选择”理论。 自然选择理论的核心：生物普遍具有很强的繁殖能力，能够产生大量后代，而生物赖以生存的食物和空间等资源是有限的，生物要生存下去，就要为获取足够的食物和空间而进行激烈的生存斗争；生物都有遗传和变异的特性，具有有利变异的个体在生存斗争中容易存活下来，并将这种变异遗传给下一代，具有不利变异的个体则容易被淘汰。生存斗争的结果就是适者生存。 对长颈鹿进化的解释：古代长颈鹿群体中存在颈长颈短的变异（遗传和变异），颈长的个体能吃到高处树叶，在生存斗争中容易存活并繁殖（生存斗争、自然选择），颈长的变异逐代积累，形成现代长颈鹿。 科学阅读——飓风对蜥蜴的选择：2017年，科学家在西印度群岛调查发现，飓风艾尔玛过后抓到的100只蜥蜴，前后脚趾趾板面积平均比飓风来之前分别大9.2%和6.1%，且普遍后腿长前腿短——这样的蜥蜴更容易抓住树枝而在飓风中存活。因为蜥蜴个体存在变异，正是这种变异导致的多样性，才使蜥蜴不至于在一次飓风中全部被吹入大海而灭绝。这是人类观察到的典型的自然选择事件。 科学阅读——从猿到人的进化：在东非大裂谷地带发现许多早期古人类化石。20世纪70年代在埃塞俄比亚发现的距今约320万年的少女“露西”骨骼化石，被认为属于第一批直立行走的人类祖先之一：她大脑体积小，具有类似猿的脑容量，但髋骨较宽，骨盆和腿骨功能几乎和现代人相同，既可直立行走又会爬树。露西同时具有现代人类与黑猩猩的特征，其化石对人类起源和进化研究具有里程碑式意义。 （2）学生活动：分别用两种理论表示古代长颈鹿进化成现代长颈鹿的过程（用进废退、获得性遗传 vs 遗传变异、生存斗争、自然选择、逐代变长），用语言说明图示含义并比较优劣。 （3）教师指导：对比归纳：拉马克认为“用进废退、获得性遗传”（变异定向、后天获得），达尔文认为“变异先于选择、环境进行选择”（变异不定向、选择定向）；后者与现代遗传学证据相符。 三、模拟探究：桦尺蛾体色变化的原因 （1）核心知识点： 背景：以前，英国曼彻斯特地区的森林中生活着一种桦尺蛾，体色大多数是浅色的，只有少数是深色。它们夜间活动，白天栖息在长满地衣的树干上。后来随着工业革命发展，曼彻斯特工厂林立，烟雾弥漫，污染的空气使树皮裸露并被熏成黑褐色。科学家惊讶地发现，深色桦尺蛾变成了多数，浅色的却成了少数。 探究过程：提出问题（为什么工业污染后深色桦尺蛾成了多数？）；建立假设（体色与环境颜色一致的个体不易被敌害发现，容易生存下来并繁殖后代）；验证假设——模拟探究：（1）利用轮廓图在纸上描出一些蝴蝶，根据教室中墙、柜、桌等的颜色给蝴蝶着色后剪下；（2）把蝴蝶贴在与环境颜色一致的地方，让一名同学在1分钟内寻找并记录找到的数量；（3）把着色蝴蝶贴在颜色差异大的地方，让同一名同学在1分钟内寻找并记录；（4）重复上述过程3次。 得出结论：体色与环境颜色一致的动物不易被敌害发现，容易生存下来；而体色与环境颜色差异大的动物易被敌害发现而被捕食。 预测：如果这片树林周围的工厂污染减少，浅色桦尺蠖的数量会增多，深色桦尺蠖的数量会减少。 （2）学生活动：分组完成模拟探究，填写数据记录表（3次重复）；讨论“这一实验模拟了自然界中的什么过程？”（敌害对体色的选择）。 （3）教师指导：强调模拟实验中“寻找者”模拟“天敌”、环境颜色模拟“树皮颜色”；强调变异先存在，环境只是起了选择作用。 （4）应用辨析： 狼牙虾虎鱼：具有强烈钻洞习性，洞穴内光线昏暗，眼睛萎缩成小黑点，视力显著退化，但嗅觉、触觉敏锐——昏暗环境对狼牙虾虎鱼进行了自然选择（而非环境使其产生定向变异）。 支原体变异明显：是自然选择的结果。 细菌耐药性：细菌本身存在不定向的变异，青霉素的使用对耐药菌株起了选择作用，使耐药性细菌比例增加（而非“青霉素使细菌产生耐药性变异”或“细菌为了适应而努力变异”）。 狗的表情：狗由古代狼经长期驯化而来，眼周围多出的两块肌肉是人工选择的结果而非自然选择。 完成“小试牛刀”4道选择题。 【环节三】课堂小结 引导学生回顾本课核心内容：拉马克理论与达尔文理论的核心观点分别是什么？自然选择学说的四个要点之间有怎样的逻辑关系？如何用自然选择理论解释桦尺蛾体色变化和细菌耐药性？ 学生梳理知识框架，教师总结强调“变异是不定向的，自然选择是定向的”这一核心观念。 【环节四】作业设计 完成课件“小试牛刀”中的4道选择题；用自然选择理论解释“长期使用抗生素会导致耐药菌增多”，写成一段100字左右的短文；课后观察一种动物的保护色或拟态现象，分析其适应意义。
板书设计 4.2 生物的进化（2）——生物进化的原因 一、拉马克“用进废退”：器官用进废退，获得性遗传（缺陷：后天性状可遗传） 二、达尔文“自然选择”（《物种起源》1859） 过度繁殖→生存斗争（食物空间有限）→遗传变异→适者生存 要点：变异是不定向的，自然选择是定向的（飓风选蜥蜴、环境选桦尺蛾） 三、模拟探究：桦尺蛾体色变化 体色与环境一致→不易被天敌发现→生存并繁殖→该体色个体增多 四、应用：细菌耐药性=药物选择的结果（滥用抗生素的危害）；狗的驯化=人工选择
教学反思 1. 效果评估： （1）知识掌握：多数学生能复述自然选择学说的四个要点，能解释桦尺蛾体色变化；但“变异不定向、选择定向”的理解仍不牢固，耐药性类题目的错误率较高。 （2）探究活动：着色蝴蝶模拟实验趣味性强，数据记录规范，学生能直观体会保护色的生存价值。 （3）思维培养：两种理论对长颈鹿进化的对比分析，有效促进了学生批判性思维的发展。 （4）态度责任：结合细菌耐药性实例进行合理用药教育，学生健康意识得到增强。 2. 改进方向： （1）“变异不定向、选择定向”可设计变式题组反复辨析，突破这一顽固错误概念。 （2）模拟实验中可让不同学生轮流当“天敌”，减少个体差异对数据的影响。 （3）飓风选蜥蜴等前沿案例可让学生先自主解释再揭示科学家的发现，培养推理自信。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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