8.3.3 生物进化的原因 教学设计-2024-2025学年鲁科版（五四学制）生物八年级下册

该初中生物学教学设计聚焦生物进化的原因，以桦尺蛾进化动画视频导入，通过模拟保护色形成实验（不同颜色纸片在环境中“生存”模拟），结合达尔文自然选择学说（过度繁殖、生存斗争等），引导学生理解并应用解释长颈鹿、昆虫残翅等进化现象。 资料亮点在于以探究实践为核心，通过模拟实验让学生动手记录数据、分析“幸存者”变化，培养科学探究能力；结合进化与适应的生命观念，系统讲解自然选择学说形成认知；案例分析与视频（加拉帕戈斯群岛雀类）辅助，提升科学思维中的逻辑推理与解释能力，资源丰富、方法多样，助力教师高效教学，学生深化理解与应用。

生物进化的原因 教学设计 教学内容 （1）本节课的主要教学内容是探索生物进化的原因，特别是通过模拟实验理解和认同自然选择的过程。 （2）本节课主要介绍了保护色形成的过程、自然选择学说的主要内容，包括过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存等知识点。 （3）通过学习本节课，学生能够模拟自然选择的过程，通过动手实验理解保护色形成的原理，并运用自然选择学说解释自然界中的一些生物进化现象，培养科学探究能力和批判性思维。此外，学生还将学会如何将所学的生物知识应用于解释现实生活中的生物学现象，提高他们对生物学科的兴趣和理解。 教学目标 （1）生命观念：通过模拟保护色的形成过程，理解生物进化的基本原因，形成生物与环境相互作用的生命观念。 （2）科学思维：通过分析自然选择学说的主要内容，培养逻辑推理和科学解释的能力，理解生物进化的科学依据。 （3）探究实践：通过参与模拟实验，掌握科学探究的基本方法，提升实验设计和数据分析的能力。 （4）态度责任：通过讨论和总结，培养对生物进化现象的探究兴趣，树立科学探究的责任感和合作精神。 教学重点 （1）通过模拟保护色的形成过程，理解生物进化的核心机制 —— 自然选择。 （2）运用自然选择学说解释具体生物进化现象，如长颈鹿脖子的进化、昆虫残翅的适应性等。 教学难点 （1）学生对自然选择学说的深入理解和应用。 （2）学生在探究活动中对保护色形成过程的理解和数据分析能力。 教学方法 实验法、讲授法、案例分析法、讨论法 教学准备 （1）教师准备： PPT 课件展示生物进化的重要概念和实例。 视频片段展示自然选择的实际案例，例如加拉帕戈斯群岛上的雀类。 图片集呈现不同环境下的生物适应性特征。 （2）学生准备： 完成课前预习，了解生物进化的基本概念。 准备笔记本用于记录探究活动的数据和观察结果。 教学活动及主要语言 一、导入 教师通过播放一段关于桦尺蛾进化的动画视频，引导学生进入本节课的主题。视频展示桦尺蛾在不同环境压力下的体色变化，进而引出生物进化的概念。 （师：同学们，我们来看一段有关桦尺蛾进化的视频。请大家仔细观察，注意桦尺蛾在不同环境下的体色变化，并思考这种变化是如何发生的？） 二、探究活动：模拟保护色的形成过程 教师指导学生阅读课本 P59 中关于雷鸟体色随周围环境变化的内容，并提出问题：动物的保护色是如何形成的？ 教师准备好大张白纸铺在桌子上（代表生活环境）和 60 张各种颜色的小纸片（代表某种动物不同的体色变异类型）。将学生分成 6 人一组，每组一位组长（负责同一组员的行动和监督），其余 5 位组员扮演捕食者的身份，来捕捉 “猎物”—— 小纸片。 （师：接下来，我们将进行一个模拟实验，用这些小纸片来代表动物的体色变异类型。请各组按要求进行实验。） 组长将小纸片平铺于白纸上（注意不要把小纸片弄折），组员先背对桌子。当听到组长命令时，组员转身捕食，每次只能拿一张小纸片。这样进行 9 次后，还剩下 15 张纸片时暂停捕食。组长要确保小纸片均匀分布在白纸上，并且要监督组员快速捕食，不要特意寻找某种颜色的小纸片。 （师：请各位组长注意，你们需要保持纸片分布均匀，并且监督组员遵守规则。现在开始吧！） 统计数据并填入课后的表格内，检查大白纸上剩余的小纸片 “幸存者”。假设每个 “幸存者” 都产生 3 个后代，且体色与自己相同，向老师处领取相应数量的小纸片补充第二代。记录好数据并填入表格。 （生：每张剩下的小纸片都需要记录下来，以便之后分析。） 重复步骤 2 和 3 直至第五代或只剩一种颜色为止。提醒学生记录好每一代的数据以便讨论和得出结论。 （师：请大家一定要记录好每一次的实验数据，这样才能更好地讨论实验结果。） （生：经过几轮实验，可以看到某一颜色的小纸片越来越多。） 实验结束后，组织学生总结分析实验现象，初步得出保护色的形成是由于生物在发生变异时被环境选择的结果，而非生物可以自主变化颜色。 （师：根据我们的实验结果，请大家讨论并回答：为什么某些颜色的小纸片越来越多？） （生：因为这些颜色的小纸片不容易被捕食者发现，所以生存下来并繁殖。） 三、达尔文及其自然选择 教师首先介绍进化论创始人达尔文的生平及其贝格尔号航行经历，随后引出其著作《物种起源》中提出的进化理论 —— 过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。 （师：接下来，我们来了解达尔文和他的自然选择学说。达尔文在他的著作《物种起源》中提出了四个关键概念：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。） 过度繁殖：所有生物都有过度繁殖的倾向。以大象为例，尽管它们的繁殖力很强，但地球上并没有被某种生物覆盖，因为生物之间总在进行生存斗争。 （师：大家知道为什么地球没有被大象覆盖吗？这是因为生物之间存在生存斗争。） （生：大象虽然繁殖能力强，但它们的生存空间有限，而且还有其他竞争者。） 生存斗争：生物为了生存，会与其他生物以及环境进行竞争。只有那些适应了环境的生物才能生存下来。 （师：生物为了生存，必须与周围的其他生物以及环境进行竞争。哪些生物能生存下来呢？） （生：适应环境的生物才能生存下来。） 遗传和变异：生物的变异是普遍存在的。有的变异是有利的，有的则是不利的。 （师：生物的变异是非常普遍的现象。有些变异对生存有利，有些则不利。） （生：有利的变异可以让生物更好地适应环境，而不利的变异可能会导致生物被淘汰。） 适者生存：有利的变异会被环境选择出来继续生存，而不利的变异则会被淘汰。这就是自然选择的基本原理。 （师：有利的变异会被环境选择出来继续生存，而不利的变异则会被淘汰。这就是自然选择的基本原理。） （生：这意味着只有最适应环境的生物才能存活下来并繁衍后代。） 四、利用自然选择学说解释一些生物进化现象 教师给学生时间，让学生用自然选择学说来解释一些具体的生物进化现象，如长颈鹿脖子为什么会这么长，某海岛上昆虫残翅和无翅较多等。 （师：下面我们来用自然选择学说解释一些具体的生物进化现象。例如，长颈鹿为什么会有这么长的脖子？谁来分享一下你的看法？） （生：长颈鹿的长脖子是一种有利变异，能帮助它们吃到高处的树叶，从而在环境中生存下来。） （师：另外一个例子是某些海岛上昆虫残翅和无翅较多的情况。这是为什么呢？） （生：在这些海岛上的昆虫，残翅和无翅的变种更能适应频繁的风暴，因而更容易生存下来。） 五、课堂小结 教师总结本节课的主要内容，强调自然选择学说在解释生物进化中的重要性。并鼓励学生在日常生活中观察和思考生物进化的现象。 （师：今天我们一起学习了生物进化的原因，特别是达尔文的自然选择学说。希望大家能够在日常生活中多多观察和思考生物进化的现象。） （生：通过今天的课程，我更加理解了自然选择在生物进化中的作用。） $