6.4协同进化与生物多样性的形成（教学设计）-2024-2025学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

教学设计 教学课题 协同进化与生物多样性的形成 教学背景分析 （1）本节课的主要教学内容是探索协同进化和生物多样性形成的原因及其相互关系。通过这一主题，学生将深入理解生物之间的复杂互动如何推动了物种的多样化和生态系统的丰富性。 （2）本节课主要介绍了协同进化的基本概念，以及它如何影响生物多样性的形成。课程中还探讨了生物多样性三个层面：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，以及这些多样性如何通过协同进化得以维持和增强。此外，学生将了解到生物进化的一些关键理论，如自然选择、种群基因频率的变化和新物种的形成过程。 （3）通过学习本节课，学生不仅能掌握协同进化和生物多样性的基本概念，还能培养起对生物世界复杂性和多样性的敬畏之心。学生将学会如何运用这些知识来理解现实世界的生物现象，例如为何某些生态系统特别脆弱，以及人类活动对生物多样性的影响。此外，课程还鼓励学生认识到每个人在保护地球生物多样性方面所承担的社会责任，从而激发他们积极参与环保行动的热情。 教学目标 （1）生命观念：理解协同进化的概念，能够解释生物多样性的形成机制。 （2）科学思维：分析生物多样性与自然环境之间的相互关系，运用进化理论解释生物进化的过程。 （3）探究实践：通过案例探究生物多样性与协同进化的关系，设计实验验证相关假设。 （4）态度责任：认识生物多样性的重要性，树立保护环境和生物多样性的责任感。 重难点 （1）理解协同进化的概念及其在生物多样性形成中的作用，能够通过实例分析不同物种之间以及生物与无机环境之间的相互影响。 （2）掌握生物多样性的三个层次（基因多样性、物种多样性、生态系统多样性），并能够解释生物多样性是如何通过协同进化逐步形成的。 教学方式与策略 实验法、案例分析法、合作学习法、讲授法 教学活动设计 一、导入新课 教师通过展示一种特殊兰花及其传粉昆虫——兰花蛾的图片或视频，以激发学生的兴趣和好奇心。（生：哇，这兰花好漂亮！它的形态怎么这么独特？） 引入课题：“今天我们要学习的内容是协同进化与生物多样性的形成。这种特殊的兰花和它的传粉昆虫之间有着非常密切的关系，这正是我们今天要探讨的一种进化现象。”（生：为什么它们会有这样的关系呢？） 二、讲授新课 定义协同进化 教师解释协同进化的概念：“不同物种之间以及生物与非生物环境在相互影响中不断进化和发展。这是一种自然界普遍存在的现象。” 提问教师：“请同学们思考一下，在你们的生活经验中还见过哪些协同进化的例子？”（生：我觉得蜜蜂给花传粉也是一种协同进化。/某些动物能互相帮助捕食。） 教师总结并补充其他例子：“例如，捕食者与猎物之间的追逐竞赛也促进了双方的共同进化，使得它们的速度更快、更敏捷。还比如植物与其种子传播者的互动，如橡树与松鼠的关系等。” 说明自然选择的作用 教师讲述“收割理论”：“捕食者往往捕食数量多的物种，这样可以避免某种或几种生物在生态系统中占据绝对优势的局面，从而为其他物种的生存和繁衍腾出空间，有利于增加生物多样性。” 提问教师：“假如没有捕食行为，生态系统会发生怎样的变化？”（生：可能会有一种生物的数量特别多，而其他生物难以生存。/生态系统可能会变得单一化。） 教师引导学生进一步思考并举例说明。“如果某一物种数量过多，它会消耗大量资源，导致其他物种缺乏生存所需的食物和栖息地。这种情况会导致生态系统失衡，甚至可能导致某些物种灭绝。” 讲解生物多样性的形成与协同进化的关系 教师讲述：“从单细胞生物到现今各种复杂的生物种类，经过了漫长的时间和协同进化的过程才得以形成。地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种类型的生态系统，这就是生物多样性。” 提问教师：“生物多样性包括哪几个方面？”（生：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。） 教师举例说明每个方面的具体内容： 基因多样性：同一物种内不同个体间存在的遗传差异，这是生物进化的基础。例如，人类DNA中的微小变异造成了我们的个体差异。 物种多样性：指不同物种的数量和种类的丰富程度，例如森林中的植物、动物和微生物种类繁多。 生态系统多样性：指生态系统的类型和结构的多样性，如热带雨林、沙漠、湿地等。 讨论教师让学生分小组讨论他们所知道的生态系统，并分享其特点。（生：热带雨林里有许多动植物种类，生态系统非常复杂。/沙漠里的生态系统虽然简单但也很有趣。） 阐述生物进化理论的发展 教师介绍现代生物进化理论的关键点： 适应性是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供了进化的原材料；自然选择使种群基因频率发生定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化是一个与生物和无机环境协同进化的过程；生物多样性就是这一过程的结果。 提问教师：“请同学们思考，生物进化的历程有哪些主要趋势？”（生：从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生。） 教师补充中性学说与间断平衡学说的概念，并简要介绍其主要观点： 中性突变理论认为决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。 间断平衡学说认为物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。 提问教师：“这两种学说分别强调了什么？”（生：中性突变理论强调基因的随机变化，而间断平衡学说强调物种形成的非连续性。） 三、课堂小结 教师总结本节课的主要内容和重点： 协同进化是指不同物种之间以及生物与无机环境在相互作用下共同发展的过程。 生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。 生物进化是一个生物与生物、生物与环境协同发展的过程，最终形成了地球上的生物多样性。 教师强调生物学的重要性： 理解生物进化不仅可以帮助我们更好地认识生命的历史，还能为环境保护和可持续发展提供科学依据。 教师布置随堂检测题目，以检验学生对知识点的理解： 如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种？ 外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于什么？ 隔离在物种形成中的主要作用是什么？ 课后作业 （1）请结合所学内容，举例说明自然界中两种生物之间的协同进化关系，并简要阐述这种关系如何促进生物多样性的形成。 （2）阅读关于“收割理论”的资料，讨论捕食者对生物多样性的影响，并结合实例说明捕食者在生态系统中的作用。 学科网（北京）股份有限公司 $$