资源简介

桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因
乐清市大荆镇一中 徐飞宇
【教学目标】
1、知识与技能
（1）通过科学探究，认识改变桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因，进一步认识到自然对生物的选择是定向的；
（2）通过科学探究，培养学生的分析、归纳、口头表达能力。
2、过程与方法
通过科学探究，经历建立假说并验证假说的过程。
3、情感与价值观
培养学生敢于质疑的科学品质，敢于发表自己见解的勇气。
【教学重难点】
1、重点：运用自然选择的主要观点解释桦树尺蛾群体数量发生变化；
2、难点：自然对生物的选择是定向的。
【教学过程】
过程 问题或内容 解释或结论
情景展现 媒体播放英国早期工业革命的发展史：科学家们注意到，英国郊外的一片桦树林中，1850年以前，树林中的桦树尺蛾大部分是浅色的，只有几只是黑色的。1850年以后，随着工业的发展，树林周围的工厂越来越多，工厂烟囱排放的滚滚浓烟染黑了树干，到1900年，黑色尺蛾的数量远远超过了浅色尺蛾。
提出问题 是当地的气候条件变化改变了尺蛾的数量呢？还是工厂排放的黑烟改变了尺蛾的数量？还是……？
建立假设 假设一：可能是树干的颜色改变导致尺蛾的数量发生变化；假设二：可能是当地的气候条件改变导致尺蛾的数量发生变化；……
温馨提示 在自然界中尺蛾的天敌，是靠视觉来识别和猎取的。体色与环境不一致的蛾被捕杀的概率远比哪些与环境相近的尺蛾要高。
解决问题 〈假设一〉1、当时的工厂为何排出滚滚的浓烟？根据你所学的知识，浓烟会造成哪方面的污染？2、1850年以前，树林中的桦树尺蛾为什么体色是浅色的，只有几只是黑色的？3、到1900年， 什么原因使得黑色尺蛾的数量远远超过了浅色尺蛾？4、到1900年，浅色尺蛾的数目大为减少，但仍有一部分生活在树林中，这是为什么？5、如今，这片树林周围的工厂污染减少了，你能否预测不同体色的尺蛾的数量变化情况？ 1850年前后，英国工业革命刚开始，当时主要的燃料为煤。滚滚的浓烟中含有较多的颗粒物，会导致大气的烟尘污染。1850年以前，树林中的桦树未被污染而呈浅色，浅色尺蛾的体色与环境（树干）相似，不容易被天敌发现，生存机会大，数量就逐渐增加——适者生存；黑色尺蛾的体色与环境（树干）不同，容易被天敌发现，生存机会小，数量就逐渐减少——不适者淘汰。到1900年，由于工厂烟囱排放的滚滚浓烟染黑了树干，使得黑色尺蛾容易生存而数量增加，浅色尺蛾不容易生存而数量减少。到1900年，由于工厂烟囱排放的滚滚浓烟染黑了树干，使得黑色尺蛾容易生存而数量增加，这是自然选择的结果。但是，影响尺蛾生活的其它因素如温度、水分、阳光也在不断地对尺蛾进行选择，因此少量生命力顽强的浅色尺蛾与一般的黑色尺蛾相比，生存下来的机会更大；同时黑色尺蛾在产生后代的过程中也会产生浅色尺蛾，所以浅色尺蛾仍生活在树林里，只是数量减少了。今天，由于这片树林周围的工厂污染经过较长时间的治理变得越来越少，桦树枝或大部分的树干恢复成浅色，通过遗传变异这个内因的作用和生存斗争这个外因的作用，我们可以预测：更能适应环境的浅色尺蛾的数量会再有所增加，黑色尺蛾的数量会进一步的减少，两者在数量上将会逐渐趋于平衡。
形成结论 是树干的颜色变化导致了桦树尺蛾群体中不同体色个体数量发生变化。
科学质疑 1、通过桦树尺蛾数量变化的探究学习，要保护物种的相对稳定，你认为该如何去发展工业？2、通过桦树尺蛾数量变化的探究学习，你认为达尔文学说都符合你的“胃口”吗？ 工业的发展，不能以牺牲环境为代价，必须要走可持续发展的道路，实现工业发展与生态平衡的协调与统一。由于当时没有遗传变异方面的理论知识，达尔文不能从本质上对遗传变异的性质及自然选择对遗传变异的作用做出科学解释，许多理论还需要在今后的科研中进一步加以完善！
形成练习 1、下图所示的是某森林中的树干标本。在这片靠近城市的森林环境中释放了1000只白色飞蛾和1000只黑色飞蛾。三周后重新捕捉到778只白色飞蛾和135只黑色飞蛾。 甲 乙 丙 丁（1）该城市附近的森林的树干很可能类似于（ ）A、甲 B、乙 C、丙 D、丁（2）如果若干年后重复做这个实验，发现950只黑色的飞蛾和55只白色的飞蛾，那么出现这一结果的主要原因是（ ）A、捕食飞蛾的敌害减少了 B、捕食飞蛾的敌害增加了C、大气中悬浮的颗粒状污染物增加了 D、飞蛾的进化速度降低了
（3）随着人类文明的不断发展，工业污染必将在科技的光环下得到有效的遏制，请你预测今后相当一段时间内白色飞蛾和黑色飞蛾的数量变化（画图），并说明你的理由。 飞蛾数量 黑色飞蛾数量变化 白色飞蛾数量变化 1000 三周后 若干年后 将来 时间2、达尔文在印度南部的克格伦岛上，发现这里的昆虫有两种类型，大多数昆虫的翅退化，少数昆虫的翅异常发达，但没有翅中等发达的类型。同时达尔文还发现该岛经常刮大风。请回答下列问题：（1）昆虫与海风的关系称为 ；（2）昆虫翅的不同形态是由 产生的，其转化方向是 的；（3）暴风对翅起 作用，这种作用是 的；（4）昆虫翅的这两种性状是对海风的一种 ；（5）遗传对这种性状起了 作用。
【教后分析】
1、本教学设计采用“创设情景→自主探究→质疑拓展”的过程，既有效地促进了学生的参与，又顺利地完成了所预设的各项教学内容，取得了满意的教学效果。
2、课堂中的形成性练习设计，对拓展学生的知识面、开阔学生的视野起到了促进作用，同时又为今后的学习埋下铺垫。
3、由于学生前知识的局限，对利用遗传和变异的知识解释自然选择还是存在较大的困难。
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