資源簡介

第六單元 生物的進化
目錄
單元課標要求
單元教材分析
學生學情分析
單元學習目標
單元情景任務設計
單元課時安排
課時教案設計
具體內容
第一部分 單元課標要求
一、地球上的現存物種豐富多樣，它們來自共同祖先
1、嘗試通過化石記錄、比較解剖學和胚胎學等事實，說明當今生物具有共同的祖先
2、嘗試通過細胞生物學和分子生物學等知識，說明當今生物在新陳代謝、DNA的結構與功能等方面具有許多共同特征
二、適應是自然選擇的結果
1、舉例說明種群內的某些可遺傳變異將賦予個體在特定環(huán)境中的生存和繁殖優(yōu)勢
2、闡明具有優(yōu)勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加
3、說明自然選擇促進生物更好地適應特定的生存環(huán)境
4、概述現代生物進化理論以自然選擇學說為核心，為地球上的生命進化史提供了科學的解釋
5、闡述變異、選擇和隔離可導致新物種形成
第二部分 單元教材分析
1、本章教材內容分析
本章關于生物進化的內容，核心論點是生物都是有原始的共同祖先進化來的，即生物的多樣性和適應性是進化的結果。本章要探討的兩個基本問題就是：為什么說生物多樣性和適應性是進化的結果；生物的多樣性和適應性又是如何通過進化形成的？
第一節(jié)內容就是講述生物進化的證據，該內容相對宏觀，學生在初中也有所接觸，學習難度較低。通過對證據的分析，學生更加確信生物是由原始的共同祖先進化而來的，從而為后面探究進化的原因奠定基礎。
第二、三、四節(jié)主要講述了生物的多樣性和適應性是如何形成的。達爾文的自然選擇學說主要從個體水平解釋生物的適應性特征如何形成。以自然選擇學說為主要內容的現代生物進化理論，包括物種形成理論和協同進化理論。物種形成理論是從種群和基因水平解釋物種的形成，協同進化理論則上升到種間關系乃至生態(tài)系統水平。不僅豐富了對物種形成的解釋，還解釋了生態(tài)系統多樣性的形成。
教材內容從經典理論到現代理論，從個體水平到種群水平，從性狀水平到基因水平，從適應的形成到物種的形成，再到生物多樣性的形成，既體現了生物進化理論的發(fā)展過程，又符合學生的認知規(guī)律。
2、與其他章的聯系
必修二中基因分離定律、自由組合定律、基因突變、基因重組、染色體變異基因與性狀的關系等內容，皆是本章內容學習的重要基礎。
第三部分 學生學情分析
學生在初中階段已經學習了生物進化的內容，了解生物進化的化石證據和達爾文自然選擇學說的要點，但是對達爾文自然選擇學說的局限性尚不清楚。在講述生物進化的證據和達爾文的自然選擇學說時，可以引導學生回憶初中所學知識，做到溫故而知新。
第四部分 單元學習目標
1、基于化石的直接證據，認同當今生物具有共同的祖先；運用比較解剖學、胚胎學、細胞生物學和分子生物學等間接證據，說明當今生物具有共同的祖先，舉例說明當今生物具有許多共同特征。
2、舉例說明適應的普遍性和相對性；運用達爾文的自然選擇學說解釋適應的形成，說明適應是自然選擇的結果；評述達爾文的自然學則學說的貢獻和局限性；分析生物進化觀點對人們思想觀念的影響。
3、闡述種群、種群基因庫、基因頻率等概念的內涵；運用數學方法討論種群基因頻率的變化；闡明自然選擇對種群基因頻率變化的影響；說明隔離在物種形成中的作用
4、舉例說明協同進化；概述生物多樣性及其形成的過程；概述以自然選擇學說為核心的現代生物進化理論的要點，認同其在現有生物進化理論中的主流和核心地位；通過了解現代生物進化理論存在的爭論和疑點，認同科學理論是不斷發(fā)展的。
第五部分 單元情境任務設計
1、通過視頻《你體內的魚》引起學生的認知矛盾，通過學生活動引導學生從解剖學、胚胎學、細胞學和化石中尋找證據，證明觀點“人類起源于一條魚”，使學生能明確生物進化的歷程，認同“生物有共同的祖先”，培養(yǎng)了學生的邏輯思維和辯證思維能力
2、通過對多種動物的分析，使學生理解適應的概念及適應具有普遍性，通過展示枯葉蝶和雷鳥的資料，用問題引導學生進行閱讀分析，理解適應具有相對性。
3、通過自然選擇學說對長頸鹿長頸形成過程的分析，使學生理解自然選擇學生的核心內容，并能運用其解釋超級細菌形成的原因，并思考解決方案
4、通過材料和問題，引導學生用數學方法討論基因頻率的變化，通過計算、歸納總結、尋找規(guī)律并嘗試構建遺傳平衡定律的數學模型。
5、通過閱讀分析樺尺蛾的實例，引導學生用數學方法對自然選擇對種群基因頻率變化的影響進行分析，歸納出自然選擇決定生物進化的方向的結論。
6、物種形成的三個環(huán)節(jié)的歸結，是學生在活動中通過閱讀故事內容，回顧突變和基因重組、自然選擇、種群基因頻率等對進化的作用，對物種形成進行正確的排序，展開充分的思考討論、合作,構建物種的形成過程。
7、
第六部分 單元課時安排
第1課時 生物有共同祖先的證據
第2課時 自然選擇與適應的形成
第3課時 種群基因組成的變化
第4課時 物種的形成
第5課時 協同進化與生物多樣性的形成
第七部分 課時教案設計
生物有共同祖先的證據
一、課程標準
1、嘗試通過化石記錄、比較解剖學和胚胎學等事實，說明當今生物具有共同的祖先
2、嘗試通過細胞生物學和分子生物學等知識，說明當今生物在新陳代謝、DNA的結構與功能等方面具有許多共同特征
二、教學目標
1、通過化石記錄、比較解剖學和胚胎學等事實的學習，認同生物具有共同的祖先。（生命觀念）
2、運用歸納與概括的方法分析化石在地層中的出現順序和不同生物器官、細胞、分子水平的異同。（科學思維）
3、關注生物演化的前沿研究并作出理性判斷，認同生物演化理論發(fā)展的必然性。（社會責任）
三、教學重難點
1、教學重點
基于證據和邏輯，認同生物是不斷進化的，當今的各種生物來自共同祖先
2、教學難點
從細胞和分子水平找尋當今具有共同特征和共同祖先的證據。
四、教學過程
教學過程 教師活動 學生活動 設計意圖
新課導入 圣經中記載的上帝創(chuàng)世的故事，傳說地球之前是一片黑暗，沒有陸地，只有滿滿的海水。上帝用前五天創(chuàng)造了山川河海、日月星辰、飛鳥走獸和黑夜白天，在第六天他創(chuàng)造了人類。同學們覺得這個故事有可信度嗎？ 這個故事可能在現在我們看來是很荒謬，沒有半點科學依據，但在當時人們卻對“上帝創(chuàng)造了萬物”這一觀點深信不疑，直到1859年達爾文發(fā)表了《物種起源》，在這本書當中明確提出地球上的當今生物都是由共同祖先進化而來的，人和猿有共同的祖先，對當時占統治地位的神創(chuàng)論產生了巨大沖擊。 你能說出什么證據來支持達爾文的觀點？ 聽講并思考 思考并交流分享 用故事導入，引起學生學習興趣，引導學生獨立思考
當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據 播放紀錄片《你體內的魚》片段。 提問：根據視頻內容，你可以得出什么觀點？ 活動一：尋找胚胎學證據證明“人類起源于一條魚” 展示不同脊椎動物早期胚胎比較圖，引導學生結合視頻和圖片描述觀察到的事實，并根據事實進行推理。 活動二：尋找解剖學證據證明“人類起源于一條魚” 展示某種魚鰭中骨骼和現代靈長類動物手骨骼示意圖，引導學生結合圖片描述觀察到的事實，并根據事實進行推理。 活動三：尋找細胞學證據證明“人類起源于一條魚” 引導學生回憶舊知，從細胞水平提煉證據來支持該觀點，并根據證據進行推理 觀看視頻，并分享觀點：人類起源于一條魚。 描述事實：不同種類的脊椎動物早期胚胎相似，都具有鰓裂和尾。 得出推理：這些動物有共同的祖先，祖先生活在水里，用鰓呼吸，有尾；但無法說明人類起源于一條魚。 描述事實：不同脊椎動物的前肢盡管外形與功能不同，但其基本結構高度相同。 推理：這些動物有共同的祖先，其外形差異是由于適應不同的生活環(huán)境產生的；但不能證明人類起源于一條魚 思考舊知，提煉觀點：從細胞結構看魚類細胞和人類細胞具有統一性；從細胞代謝看都進行細胞呼吸；從遺傳角度看遺傳物質都是DNA，共用同一套遺傳密碼。 推理：從細胞水平看魚類和人類具有多方面統一性，由此可以看出魚類和人類有共同的祖先；但無法說明人類起源于一條魚 通過紀錄片呈現給學生一個意想不到的事實，引導學生根據視頻信息，自主提出主張——人類起源于一條魚，激發(fā)了學生的認知矛盾，也為推進下階段舉證推理過程做鋪墊 引導學生從學過的高中生物知識中提取信息，從細胞水平補充相關證據支持主張
上述三個活動中的比較解剖學、胚胎學和細胞水平的證據，都是從當今生物體內尋找到的證據，并不能作為直接證據證明發(fā)生在遠古時候的事情——人類起源于一條魚。 提問：現存的什么證據能直接證明過去發(fā)生的事情？ 活動四：尋找化石證據證明“人類起源于一條魚”閱讀教材，思考討論下列問題 教材P101“思考·討論”中的問題 為什么化石是研究生物進化最直接、最重要的證據？ 從不同地層中首次出現的化石類型能得出什么推論？ 通過構建不同地層中首次出現的生物類群，可以看出魚類登錄后才慢慢出現了哺乳類。根據這一事實，你能得出什么推論？ 通過化石可以看出生物是按照從簡單到復雜、從低等到高等，從單細胞到多細胞，從水生到陸生進化而來的。嘗試構建魚類到哺乳類的演化過程 活動五：構建魚類到哺乳類的演化過程 根據不同地層中首次出現生物類群圖，推測魚類、兩棲類、爬行類、哺乳類、鳥類之間的演化歷程。 現根據不同生物出現的時間順序以及不同生物中間過渡型化石的出現可充分證明人類起源于一條魚。 按照剛才的論證，能否認為當今世界上很多生物實際都是我們的親戚，只是親緣關系遠近不一樣？ 閱讀下列事實，你能得出什么觀點？ 該證據是否支持人猿共祖學說？ 總結：不論是“人類起源于一條魚”還是“人猿共祖學說”都是在回望過去，對生命進行溯源，如果對所有生物進行溯源，最終都能追溯到同一個祖先，即生物有共同的祖先。 閱讀教材，思考討論并交流分享觀點1、化石比較直觀，可以觀察生物的形態(tài)、結構2、根據不同類型的化石以及周圍環(huán)境，可以推測生物的生理狀態(tài)、生活環(huán)境等；3、能夠推測該種生物首次出現的時間以及進化的順序。 推理：先有魚類后有人類且魚類從海洋登錄最后演化為人類。 構建脊椎動物的演化歷程。 閱讀事實，得出觀點：人和黑猩猩親緣關系最近。 支持 針對問題進行閱讀，訓練學生獲取和分析信息的能力，養(yǎng)成獨立思考的習慣。 從另一個角度驗證前一主張的正確性從而引出并讓學生認同達爾文的“人猿共祖說”，又提供機會給學生將本節(jié)課中發(fā)展的邏輯思維和辯證思維遷移運用到新情境中嘗試進行獨立論證，從而進一步提升學生的科學思維能力和論證能力
教學反思 由于本節(jié)課主要是引導學生在論證中深刻理解共同由來學說的產生和發(fā)展，形成正確的進化觀，因此教師在評價環(huán)節(jié)要注重對素養(yǎng)層面的考查而非紙筆測驗。請學生在課后思考“經過今天的學習，你對于生物演化還想了解哪些？關于生命史,你有哪些感悟能和大家分享交流 ”，旨在通過內隱的方式提升學生的元認知水平，促進學生形成生命觀念。
第二課 自然選擇與適應的形成
一、課程標準
1、闡明具有優(yōu)勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加
2、說明自然選擇促進生物更好地適應特定的生存環(huán)境
二、教學目標
1、舉例說明適應的普遍性和相對性（生命觀念）。
2、運用歸納和概括的方法分析不同進化理論的優(yōu)缺點（科學思維）。
3、通過對不同進化學說的學習，認同人類認知的漸進性以及多種理論的共存現象（科學探究）
4、根據收集的資料，認同人類同其他物種一樣，也是進化的產物（社會責任）。
三、教學重難點
1、教學重點
（1）達爾文自然選擇學說的主要內容。
（2）生物進化觀點對人們思想觀念的影響
2、教學難點
生物進化觀點對人們思想觀念的影響
四、教學過程
教學過程 教師活動 學生活動 設計意圖
新課導入 播放視頻《枯葉蝶》，提問：枯葉蝶翅膀合起來很像一片枯葉，這是什么現象？這種現象有什么意義？ 展示翅色艷麗的蝴蝶照片，提出問題：枯葉蝶生存的環(huán)境中不乏翅色鮮艷的蝴蝶，這與剛才的解釋矛盾么？怎樣解釋？ 觀看視頻，思考并回答問題：這是擬態(tài)現象，使枯葉蝶不易被天敵發(fā)現。 思考并回答問題：翅色鮮艷的蝴蝶可能具有其他防御敵害的適應性特征 通過生動的枯葉蝶生活視頻和蝴蝶照片，激發(fā)學生探究的興趣，并為后面的教學環(huán)節(jié)“適應的普遍性和相對性”埋下伏筆。
適應的普遍性和相對性 展示更多的適應的實例，幫助學生理解適應的普遍性?；顒右唬豪斫膺m應的相對性。 展示適應相對性的資料： 資料一、枯葉蝶從卵到成蟲四個階段，無一不受到天敵的攻擊。卵期常受到小蜂總科的昆蟲寄生；幼蟲期是最易受到捕食的時期，鳥類、步甲、土蜂、胡蜂、獵蝽等是蝴蝶幼蟲的主要捕食性天敵，寄蠅、繭蜂、姬蜂也常寄生在它們體內，它們還常受到細菌、真菌和病毒的感染；蛹期的天敵有姬蜂、小蜂、馬蜂等；成蟲的天敵有鳥類、蜻蜓、盜蠅、蜘蛛、馬蜂等。 資料二、雷鳥是寒帶地區(qū)特有的鳥類。羽色因季節(jié)而異，而與環(huán)境一致，冬季羽毛白色，與雪地相一致；春夏則為有橫斑的灰或褐色，與凍原地區(qū)的植被顏色相適應。雷鳥在冬季來臨之前將羽毛換成白色，有利于在白雪皚皚的環(huán)境中保護自己。 提問： 1、枯葉蝶能完全免于天敵的捕食么？ 2、雷鳥在冬季來臨之前將羽毛換成白色，有利于在白雪皚皚的環(huán)境中保護自己。這種適應現象有沒有局限性？ 3、請你用自己的話概括適應相對性的原因？ 評價并概念總結：適應是普遍存在的，但不是絕對的、完全的適應。遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾是適應相對性的根本原因。 觀看圖片，理解適應的普遍性 閱讀資料，思考討論并分享交流 通過信息的提取與分析過程使學生發(fā)展基于生物學事實和證據進行歸納與概括的理性思維能力。
適應是自然選擇的結果 設疑：各種生物的適應性特征是如何形成的呢？ 引出物種不變論并引導學生提出證據反駁物種不變論。展示問題，引導學生閱讀教材，尋找答案 拉馬克的進化學說的內容是什么？ 你能否舉例反駁拉馬克的觀點？ 拉馬克進化學說有什么局限性和進步意義？ 活動二：構建自然選擇學說概念模型 根據達爾文自然選擇學說的解釋模型（課本 P107），小組合作討論長頸鹿頸長這一適應性特征的形成過程，并構建出相應概念模型。 選取兩個小組進行模型展示，并講解各部分的邏輯關系。 根據學生展示的結果引導其它小組同學進行評價并完善模型。 提示： 1、長頸鹿有過度繁殖的傾向么？ 2、長頸鹿祖先群體中出現了頸長個體，這種變異屬于什么類型的變異？這樣的個體有什么優(yōu)勢？ 3、如果食物充足，頸長個體是否還能體現生存和繁殖中的優(yōu)勢？ 4、經過若干代的繁殖，長頸鹿祖先群體中頸長的個體所占的比例將會怎樣變化？ 引導學生提煉出自然選擇學說的主要內容：過度繁殖、遺傳變異、生存斗爭、適者生存。 引導學生分析達爾文自然選擇學說的局限性，為現代生物進化理論的學習作好鋪墊。 【知識遷移】抗生素的發(fā)現及應用使細菌感染性疾病得到了有效的治療和控制。但隨著抗生素的大量使用，許多細菌產生了不同程度的耐藥性，甚至產生了對所有抗生素都耐藥的“超級細菌”。 資料一、在一個細菌群體中，細菌會自發(fā)產生突變，突變是隨機發(fā)生的、不定向的。其中一些突變會讓細菌對抗生素產生抗性而成為耐藥菌。細菌的繁殖速度很快，一般20分鐘就能繁殖一代，因此細菌對一種抗生素產生耐藥性，快則數月，慢則兩年。細菌群體耐藥率達到70%~80%也僅需10年左右(右圖)。 資料二、世界衛(wèi)生組織2012年針對我國抗生素使用情況的調查報告顯示： (1)我國感冒病人中至少有60%使用抗生素，而且發(fā)燒就用抗生素。 (2)一般家庭中常備抗生素藥品，有時當作預防藥品使用。喜歡選擇價格貴的和新的抗生素藥品。 (3)現在某些感染性疾病患者青霉素靜脈注射使用量達到800萬~1200萬單位。(說明：在青霉素發(fā)現之初，只要肌肉注射幾十萬單位就能控制住細菌感染。） (4)我國藥品銷售額前100位的藥品中，抗生素藥品占一半以上。人均年消費抗生素量為140g左右，是歐美國家的10倍。 問題： 1.總結耐藥菌產生與抗生素濫用的關系。 2.濫用抗生素使大量細菌出現耐藥性，致使許多抗生素失去療效，大大縮短抗生素藥品的“壽命”，人類可能會回到“無抗菌藥的年代”。利用資料所提供的信息，談談對這個觀點的看法。 3.結合自己的生活，說說應該從哪些方面遏制抗生素濫用。 4.為避免產生“超級細菌”，在抗生素使用上個人僅僅“獨善其身”行嗎？我們還能為阻止“超級細菌”的產生做些什么？ 提出證據法波物種不變論 閱讀教材，思考問題。 合作探究、構建模型。 展示模型并講解、評價、完善。 閱讀資料，思考并回答問題。 利用問題引導學生閱讀教材、尋找答案，培養(yǎng)學生提取、分析信息的能力，引導學生辯證地看待這種學說，培養(yǎng)一定的批判性思維能力。 通過構建自然選擇學說的概念模型使學生對自然選擇學說形成系統整體的認知，幫助學生深入理解和運用重要概念，培養(yǎng)學生的證據意識、邏輯推理等科學思維能力。 通過創(chuàng)設真實情境，幫助學生深入理解和運用重要概念，培養(yǎng)學生的證據意識、邏輯推理等科學思維能力，并通過案例分析培養(yǎng)學生的批判性思維，滲透社會責任教育。
教學反思 在本節(jié)課的教學中，為了幫助學生形成“適應是自然選擇的結果”這一重要概念，充分利用學生已有的知識構建概念模型，創(chuàng)設真實情境等方式，幫助學生深入理解和運用重要概念，培養(yǎng)學生的證據意識、邏輯推理等科學思維能力，引導學生養(yǎng)成“尊重自然、順應自然、保護自然，與大自然和諧相處”的觀念。學生在生成概念的同時，體認生命觀念，發(fā)展理性思維水平，強化科學探究能力，感知生物學科在社會生活中的重要價值。為了幫助學生構建和運用相關概念，本次教學設計中采用了以下策略： 1.基于原有知識，構建概念。模型的構建本身就是一個動態(tài)的、復雜的、循環(huán)往復的過程，包含構建模型、檢驗和評價模型、修正模型等一系列步驟。教師引導學生利用已有知識形成簡單概念模型，再通過提問和一些事實，幫助學生不斷地修正和完善自己的模型。 2.創(chuàng)設真實情境，運用概念。將真實案例改編為小組探究活動，讓學生在新的情境中運用概念，利用事實和證據進行邏輯推理。
第三課 種群基因組成的變化與物種的形成（第一課時）
一、課程標準
概述現代生物進化理論以自然選擇學說為核心，為地球上的生命進化史提供了科學的解釋
二、教學目標
1.運用進化與適應觀分析種群基因組成的變化與物種的形成的關系。（生命觀念）
2.利用構建數學模型的方法分析種群基因頻率的改變與生物進化的關系。（科學思維）
3.運用遺傳平衡定律解決優(yōu)生優(yōu)育問題，關注生物學知識在現實生活中的應用（社會責任）
三、教學重難點
1、教學重點
種群、種群基因庫、基因頻率等概念
2、教學難點
自然選擇對種群基因頻率變化的影響
四、教學過程
教學過程 教師活動 學生活動 設計意圖
新課導入 創(chuàng)設情境：假定獼猴群體中有一只雄性個體發(fā)生了變異（超猴），變異使其在生存斗爭中獲得了優(yōu)勢。 討論： 1、超猴使其所在的群體強大起來，但它卻沒有合適伴侶孤獨一生，其死后獼猴群體又恢復到原來的樣子，這能不能說獼猴群體進化了？ 2、假如超猴降低一點擇偶標準，與普通雌性交配生小猴子。當超猴死去，多年之后，超猴的表型（基因）能不能在群體中擴散開來？ 自然選擇直接作用的是生物的個體，而且是個體的表型。但是，在自然界，沒有哪個個體是長生不死的，個體的表型會隨著個體的死亡而消失，決定表型的基因卻可以隨著生殖而世代延續(xù)，并且在群體中擴散。 研究生物的進化，僅研究個體和表型是不夠的，還必須研究群體基因組成的變化，這個群體就是種群。 小組討論并分享交流 激發(fā)學生的興趣和求知欲望 通過討論，使學生發(fā)現達爾文自然選擇學說的局限性，領悟對自然選擇學說進行修正是必然的。
種群和種群基因庫 引導學生閱讀教材，理解種群、基因庫的概念以及基因頻率的計算方法。 活動一：概念辨析 給出實例，要求學生判斷是否為種群。 A、一片草原上所有的蛇 B、我國長江所有白鰭豚 C、漳州地區(qū)所有灘涂上的紅樹林。 D、第二農貿市場所有的菠菜。 引導學生總結自然界中的物種實際上是以一個個種群存在的，種群是生物繁殖和進化的基本單位。 活動二：頻率的計算 給出實例，引導學生計算基因頻率和基因型頻率，并總結基因頻率計算的兩種方法。 活動三：用數學方法討論基因頻率的變化 指導學生完成教材111頁的“思考·討論”。 設疑： 如果讓該種群自由交配，依據孟德爾遺傳規(guī)律，該種群產生的配子比值，子代的基因型頻率和基因頻率各是多少？ 子二代、子三代的基因型頻率和基因頻率各是多少？ 引導學生對計算結果進行分析，歸納基因型頻率和基因頻率的變化規(guī)律。 閱讀教材。 思考討論、鞏固概念。 辨析種群的兩個“同一”性，發(fā)現種群是自然界生物繁殖的基本單位，因此是生物進化的基本單位。 練習計算基因頻率和基因型頻率。 計算，歸納總結，尋找規(guī)律，嘗試構建數學模型。 討論和交流，理解遺傳平衡定律的數學模型。 歸納總結：如果種群滿足剛才所說的5個假設條件，那么種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳，不發(fā)生變化，保持平衡。 通過概念辨析，使學生理解種群的概念，并認同種群是進化的基本單位。 通過實例的應用，使學生學會計算基因頻率和基因型頻率的方法
種群基因頻率的變化 由于自然界中，5個條件不可能同時滿足，因此自然界中種群的基因頻率一定會發(fā)生變化，生物的進化是必然的。 引導學生閱讀教材，尋找導致種群基因頻率變化的原因。 思考題：果蠅1組染色體上約有1.3×104個基因，假定每個基因的突變頻率都為10-5，對一個約有108個個體的果蠅種群來說，每一代出現的基因突變數是多少？ 由于種群是由許多個體組成的，每個個體的細胞中都有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產生大量的突變。 這些突變對生物是有利的還是有害的？由什么決定利害？ 閱讀教材，分析得出基因突變在自然界是普遍存在的。基因突變產生新的等位基因，這就可以使種群的基因頻率發(fā)生變化。 2×1.3×104×10－5×108=2.6×107（個） 培養(yǎng)學生主動建構知識框架，主動參與獲取新知識的能力。 培養(yǎng)學生科學表述儲備知識。 培養(yǎng)學生解決問題的能力。
自然選擇對種群基因頻率變化的影響 指導學生完成“探究·實踐”活動。 引導學生制定并實施探究方案，計算并制定表格統計結果。 結果：隨著黑色樺尺蠖比例逐年上升，S基因頻率也逐年上升。 引導學生分析結果，得出結論。 歸納總結： 生物進化的基本單位——種群 生物進化的實質是——基因頻率的變化 生物進化的材料來源于——突變和基因重組 生物進化的方向決定于——自然選擇 作出假設： 自然選擇是種群基因頻率發(fā)生定向的改變。 評價各小組的探究方案，肯定學生的科學態(tài)度及合作精神。 得出結論：自然選擇的使種群基因頻率發(fā)生定向改變，而且選擇壓力越大，改變幅度就越大。 總結：自然選擇決定生物進化的方向。 幫助學生用數學方法對自然選擇對種群基因頻率變化的影響進行分析，歸納出自然選擇決定生物進化的方向的結論。
教學反思 本教學設計緊緊圍繞項目式學習展開，各組學生協同完成任務，收獲項目成果。項目式學習達成本節(jié)的概念建構，不僅獲得學科知識，注重實踐和參與，融入科學態(tài)度、社會責任和進化觀念，還通過解決真實情境問題鍛煉了設計能力、執(zhí)行能力、反思能力及貫穿始終的思維能力，核心素養(yǎng)融合發(fā)展的效果得以顯現。
第三課 種群基因組成的變化與物種的形成（第二課時）
一、課程標準
闡述變異、選擇和隔離可導致新物種形成
二、教學目標
1.理解隔離的定義、類型，闡明隔離在物種形成中的作用。（生命觀念）
2.運用歸納與綜合的思維方法，概括出物種形成的兩種過程的概念模型。（科學思維）
3.通過對加拉帕戈斯群島上13種地雀形成過程的分析及物種形成的模型建構，體驗探究的過程，闡明地理隔離導致基因庫差異較大，從而形成生殖隔離，導致新物種形成。（科學探究）
4、幫助學生正確認識人類在自然界中的地位，樹立人與自然和諧共生的發(fā)展觀。(社會責任)
三、教學重難點
1、教學重點
（1）物種、隔離的概念
（2）變異、選擇和隔離在生物進化中的作用
2、教學難點
隔離在物種形成中的作用
四、教學過程
教學過程 教師活動 學生活動 設計意圖
新課導入 我國陳楨教授在金魚雜交實驗中就發(fā)現了一個事實：任何一種金魚都可以與野生鯽魚雜交，并產生可育后代。證明了金魚與鯽魚不存在生殖隔離，親緣關系極為密切。進一步研究表明，金魚就是由中國鯽魚而來。在分類學上，金魚并非一個獨立物種，而是與鯽魚同屬一個物種。 提問： 1.金魚和鯽魚的形態(tài)和生理差異是什么改變導致的？ 2.如何判斷兩個種群是不是同一個物種呢？ 閱讀材料，思考討論問題 回顧舊知：同種生物的不同種群，由于突變和選擇壓力的不同，其基因組成可能會朝著不同的方向改變，導致種群間出現形態(tài)和生理的差異。由此引出對物種概念的探究。
物種的概念 ppt展示馬、驢的圖片 設疑： 1、這2種動物是否是同一個物種？為什么？ 2、請給物種下一個定義。 能力提升：三倍體牡蠣肉鮮味美，素有“海的玄米”之稱。三倍體牡蠣培育的過程是：用適宜濃度的6－二甲氨基嘌呤誘導二倍體牡蠣處于減數分裂Ⅱ的次級卵母細胞，抑制第二極體的釋放，然后讓該細胞與二倍體牡蠣的精子結合。 思考： 1、三倍體牡蠣和二倍體牡蠣是兩個物種嗎？為什么？ 2、在三倍體牡蠣培育過程中，主要利用了哪種可遺傳的變異？ 閱讀教材，回答問題：1、馬和驢雜交產生騾（不育），，因此屬于不同的物種。2、能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產生可育后代的一群生物稱為一個物種。 用實例深化學生對物種概念的理解，并引出對生殖隔離的探究
隔離及其在物種形成中的作用 資料一：馬有32對染色體，驢有31對染色體，它們交配產生的騾不可育。不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產生可育的后代，這種現象叫做生殖隔離，即不同物種之間不能發(fā)生基因交流。 試從染色體組的角度分析： 1、馬和驢之間不能發(fā)生基因交流的原因。 2、騾子不可育的原因。 資料二：如果把東北虎和華南虎放在同一森林中，它們任然能夠相互交配并且產生可育后代，這說明東北虎和華南虎仍然屬于同一物種。 提問：1.在自然狀態(tài)東北虎與華南虎是否可以發(fā)生基因交流？你還能舉出其他例子嗎？ 生殖隔離和地理隔離統稱為隔離。分析教材P116頁圖6-11，思考生殖隔離和地理隔離有沒有什么聯系呢 欣賞加拉帕戈斯群島和島上的地雀，并思考13種地雀的喙為什么不同？ 指導學生閱讀并完成P117頁“思考·討論”。 思考： 自然狀態(tài)下，13種地雀之間能進行基因交流嗎？為什么？ 它們進化的方向相同嗎？為什么？ 如果某基因在13種地雀之間的頻率有很大差別，是否說明它們不是同一物種了？ 經過長期進化后，13種地雀形成了13個物種，這反映出物種形成的一般途徑是怎樣的？ 總結：物種形成的比較常見的方式：1.漸變式（主要）加拉帕戈斯群島地雀的形成是典型的漸變式2.爆發(fā)式 提問： 新物種的形成一定需要地理隔離嗎？你能舉出一個例子嗎？ 2、二倍體和四倍體西瓜是一個物種嗎？ 思考并討論問題 不可以，因為存在地理障礙。舉例：黃種人、白種人和黑種人 長期的地理隔離導致兩個鼠群差異非常大，可能形成生殖隔離 思考討論并回答：不同島嶼的環(huán)境不同，食物和棲息條件不同，自然選擇對不同種群基因頻率的改變所起的作用就有差別。 小組討論后，展示學習成果。 討論回答：1.不一定。人工誘導多倍體的形成就不需地理隔離。2.不是，因為三倍體西瓜不育 深化學生對生殖隔離的理解，構建生殖隔離與物種形成的關系，并引出地理隔離。 通過實例深化對地理隔離的理解通過分析科學實驗，建立地理隔離與生殖隔離的關系 通過分析，啟發(fā)學生物種形成過程中必然會經歷這些環(huán)節(jié)。 以達爾文雀的進化故事為載體引導學生合作探究地理隔離、生殖隔離、自然選擇以及變異等在物種形成中的作用。 總結物種形成的方式，將知識進行融會貫通
教學反思 本節(jié)課主要通過探究活動、模型構建等活動引導學生理解物種、隔離的概念，明確隔離在物種形成中的作用，并對物種形成的過程進行歸納總結。在模型構建過程中,注重對學生情感、態(tài)度、價值觀的教育注重學生思維的培養(yǎng)。在進行完物種和生殖隔離之后，提出二者之間有什么聯系，引導學生總結出生殖隔離是產生新物種的標志，為后面物種形成過程的歸結打好基礎。
物種形成代表生物類型的增加，所以才有了豐富多彩的地球生物。各種生物之間本應相互依存、相互制約，但是由于人類的活動，生物多樣性銳減。請同學們觀看視頻，希望我們都能敬畏自然、敬畏生命。［播放視頻］《別讓他們流淚》
第四課 協同進化與生物多樣性的形成
一、課程標準
生物的多樣性和適應性是進化的結果
二、教學目標
1.通過協同進化的學習，形成科學的進化觀。（生命觀念）
2.利用歸納與概括的方法分析協同進化的內容及與生物多樣性的形成之間的關系。（科學思維）
3.通過觀察生物進化的歷程示意圖，認同保護生物多樣性的意義，提高生物多樣性保護的意識。(社會責任)
三、教學重難點
1、教學重點
（1）協同進化與生物多樣性形成的關系
（2）現代生物進化理論的要點
2、教學難點
現有生物進化理論中的不同觀點和未解決的問題
四、教學過程
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新課導入 播放“達爾文與彗星蘭的傳奇”視頻 思考： 1.達爾文做出上述推測的理由是什么？ 2.如果后來未發(fā)現這樣的蛾類昆蟲，是否說明達爾文的推測是錯誤的？ 觀看視頻，思考并回答：1.既然細長花距底部儲存著花蜜，必然有這樣的昆蟲吸食花蜜。 2.如果后來未發(fā)現這樣的蛾類昆蟲，也不能說明達爾文的推測是錯誤的。因為可能是這樣的昆蟲尚未被發(fā)現，也可能是該生物已滅絕 引出協同進化，激發(fā)學生學習探究的興趣增強學生在科學研究中的證據意識。
協同進化 在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形并不少見。昆蟲傳粉的專門化對植物繁衍后代有什么意義？蟲媒花的進化與傳粉昆蟲的進化有怎樣的關系？ 利用課件展示獵豹追捕羚羊的畫面，并出示資料1 資料1：動物學家對生活在非洲大草原奧蘭治河兩岸的羚羊進行研究時發(fā)現，東岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分鐘竟快13米。為何差距如此之大？經過觀察和科學實驗，動物學家終于明白，東岸的羚羊之所以強健，是因為它們捕食者種群，生存時時處于危險之中。 思考：獵豹和羚羊的種間關系是什么？這種關系對種群的發(fā)展有什么作用？為什么？ 追問：捕食者是不是就“高枕無憂”呢？ 展示“收割理論”的有關內容并進行講解 提問：捕食者的存在是通過什么方式增加物種多樣性的？ 引導學生歸納總結捕食者對物種多樣性的意義：捕食者往往捕食個體數量多的物種，這樣就避免出現一種或少數幾種生物在生態(tài)系統中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。捕食者的存在有利于增加物種多樣性。 不只是生物與生物之間在進化上存在著密切聯系，生物與無機環(huán)境的變化也是互相影響的。 資料2：地球形成時原始大氣中沒有氧氣，最早的生物是厭氧的，但隨著光合生物的出現，使得大氣中有了氧氣，為好氧生物的出現提供了條件。 提問：生物和無機環(huán)境之間存在什么關系？ 資料3：播放《塞罕壩林場變化》視頻 提問：生物和無機環(huán)境之間存在什么關系？引導學生根據以上資料的分析，歸納協同進化的概念。 閱讀資料，思考討論問題并分享交流：1、獵豹和羚羊的種間關系是捕食。2、這種關系對種群的發(fā)展起到促進的作用。因為捕食者所捕食掉的大多是被捕食中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到了促進了種群發(fā)展的作用。 思考回答：只有動作敏捷、跑得快的捕食者個體才能獲得食物，從而生存下來，繁育更多的后代。因此，羚羊對捕食者種群的進化也起到了促進作用。 思考討論。分析資料2和觀看視頻，總結生物和無機環(huán)境之間也是相互影響的。 歸納協同進化的概念：不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這就是協同進化。
生物多樣性的形成 通過漫長的協同進化過程，地球上不僅出現了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統。協同進化導致生物多樣性的形成。 指導學生閱讀教材并完成P122“思考討論” 播放視頻《生命的起源與演化》，并引導學生概括生命的進化歷程。 人類憑借非凡的大腦、靈巧的雙手和群體的力量，已經擁有了其他生物無可比擬的生存優(yōu)勢，并且對其他物種的進化產生了重要影響，不少物種由于人類活動的影響走向絕滅。我們須臾不能忘記的是，包括人類在內的所有生物都是在相互依存、相互制約中生存和發(fā)展的，人類的生存和發(fā)展始終受益于生物多樣性，保護生物多樣性就是保護人類自己。 明確生物多樣性的三個層次及每個層次的含義。 觀看視頻，了解生命的起源與演化，概括生命的進化歷程 培養(yǎng)學生主動建構知 識框架，主動參與獲取新知識的能力,提高提煉知識和分析問題的能力。
生物進化理論的發(fā)展 豐富多彩生命世界的背后到底有著什么樣的進化機制？從達爾文提出自然選擇學說到當今分子生物學的飛速發(fā)展，生物進化理論又有哪些新發(fā)現？ 引導學生閱讀課本內容，并嘗試總結現代生物進化理論的基本內容。 指導學生閱讀教材第124頁，了解生物進化的其他理論或學說，引導學生總結中性學說和間斷平衡學說。 閱讀教材，總結并交流現代生物進化理論的基本內容。 閱讀教材，了解并總結中性學說和間斷平衡學說。 培養(yǎng)學生提煉知識、概括知識的能力，鍛煉學生的批判性思維，進行生物科學素養(yǎng)教育。
教學反思 在介紹協同進化時，以教師引導為主，展示視頻、圖片、資料，讓學生得出協同進化兩方面的含義。對于生物多樣性的形成過程，把時間充分交給學生，通過觀看視頻和解讀資料，了解生物進化的歷程，分小組討論后讓學生到講臺上進行講解。調動學生的積極性，發(fā)揮學生的主體地位。

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