内容正文:
教学设计
课程基本信息
学科
生物
年级
八年级
学期
春季
课题
生物的分类
教学目标
1.通过充分观察、形象感知形态相近的动物和植物,体会生物分类的意义;
2.运用比较和类比的思维方式,观察分析斑马、马、象鼩、鼩鼱和大象,说出生物分类阶层系统及生物分类的基本单位,总结生物分类的依据,初步建立分类的思想;
3.尝试根据一定的特征对生物进行分类,培养学生分析推理及概括总结的能力。
教学重难点
教学重点:
生物分类的依据和生物分类阶层系统。
教学难点:
1. 生物分类的基本单位“种”;
2. 尝试对生物进行分类。
设计思想
“生物的分类”一节是北师大版生物学8年级下册的内容。作为一级主题“生物的多样性”的组成内容,本节教学要帮助学生建立生物分类的思想,引导学生构建物种的概念及生物分类层级的概念,了解生物分类的依据和单位,从而落实课程标准要求的目标“尝试根据一定特征对生物进行分类”。
本节课在概念构建上,由于受前概念的影响,导致学生理解“种”概念的难度较大;加之学生缺乏足够的生物物种知识,对于“分类层级”及“分类依据”等知识的认知,就显得抽象而困难。
鉴于以上分析,在教学设计中,采取先以具体、形象的案例作为切入点,引导学生通过充分观察、形象感知,认识生物的多样性与差异性,初步体验生物分类的方法和意义;然后引导学生以比较和类比的思维方式,建立分类的思想,感知分类的知识,进而构建分类系统的基本概念。主要教学环节包括:①列举形态相近、同名异物及同物异名的生物物种事例,学生体验生物分类的意义;②观察比较生物的差异,体会依据性状差异的程度和亲缘关系的远近进行生物分类;③以动物界为例,研究生物界如何从生物大类逐级细分为生物小类,构建生物分类阶层系统的概念并归纳其特征;④利用所学知识,尝试对“模拟生物”进行分类,建立初步的分类层级框架,以实现技能提升并内化科学家的分类方法。这样就能使学生真正领会分类的生物学思想,认识生物学分类知识,学会进行生物分类的生物学基本技能。
概念分析
依据《义务教育生物学课程标准》(2022年版),本节要帮助学生形成的重要概念是:“对生物进行科学分类需要以生物的特征为依据”,上述概念的次位概念及事实性概念包括:
1.根据生物之间的相似程度将生物划分为界、门、纲、目、科、属、种等分类等级
1.1 生物学家在对生物分类时采用的基本方法是:根据不同生物之间特征的异同,将生物分为若干个大的类群
1.2 在大的生物类群中,寻找另外一些特征,根据特征差异,将大类群中的生物分为较小的类群。依次类推,直至确定出某一种生物在分类系统中的位置
1.3生物分类的阶层系统包含7个分类等级,按其高低和从属关系顺序排列起来为“界、门、纲、目、科、 属、种”
2.“种”是最基本的生物分类单位
2.1 生物学家将生物分为 5个“界 ”:原核生物界、原生生物界、植物界、真菌界和动物界
2.2 种是最基本的分类单位
以上概念的关系可以用概念图表示,如图1
图1 “生物的分类”一节概念图
教学过程
1.尝试辨识生物,体验分类价值
教师引导学生用成语描述想象中的生物界。学生对生物的种类,往往用:数不胜数、不胜枚举、琳琅满目等成语进行描述;而对形态和色彩,则用:多姿多彩、万紫千红、五彩斑斓、五彩缤纷、五光十色、姹紫嫣红、绚丽多彩、异彩纷呈等成语进行描述。教师总结并提问:自然界的生物种类繁多,形态各异,已知的约 200多万种。科学家是如何划分出这200多万种生物的?学生不知道如何回答。教师继续发问:大家请看这张图片(图 2),这是银环蛇,剧毒,被它咬伤之后会有生命危险。
图2 银环蛇
教师又展示一幅图片(图3):图示的蛇是不是银环蛇?学生都不敢肯定二者是否相同。
图3加利福尼亚王蛇
教师说到:这两条蛇形态相似,但不是同一种,后者叫加利福尼亚王蛇,无毒。这种情形在自然界还有很多,例如下图所示的蘑菇:
图4 白毒鹅膏菌 图5白托柄菇
图6 八角茴香 图7 莽草
图4所示是白毒鹅膏菌, 有毒且误食后死亡率很高。 图5所示是白托柄菇,一种药用菌,有祛风散寒、舒筋活络的功效。图6的八角茴香是人们熟知的调味品,而图7的莽草果实有毒,误食会造成食物中毒甚至死亡。教师设问:如果人们不认识上述生物,不能区分它们,对生活会造成什么影响?学生回答:如果不知道被毒蛇咬伤,耽误救治,会出现生命危险;误食毒蘑菇和莽草,也会带来生命危险。教师引导学生思考并提出课题:此外,还存在着许多同名异物或同物异名的生物,例如教材中提到的山药、甘薯、海豚、蜻蜓,给科学研究和交流造成障碍。因此,建立生物的分类系统和分类方法,十分必要。
2.比较生物差异,探索分类依据
图8平原斑马 图9 山斑马 图10细纹斑马
教师出示图8、图 9和图10,学生立刻分辨出:斑马。教师提问:仔细观察,3只斑马是否有区别?学生经过认真观察、比较,得出:图8的斑马全身斑纹粗细中等,与其他两种斑马最大的区别就是它腹部有条纹,图9的斑马条纹粗细不均,耳狭长,吻部棕黄色,图10的斑马有点像驴,条纹较其他斑马更为细密。教师肯定学生的回答:三者可以笼统地称为斑马,都属于动物界脊索动物门哺乳纲奇蹄目马科马属,但不属于同一个物种:图8是平原斑马,图9是山斑马,图10是细纹斑马;纵然不同种类的斑马的分布区域可能会重叠在一起,但它们一向都不会杂交。
教师出示图11和图12,要求学生观察,然后说出物种的名称。学生汲取刚才的经验,认真、仔细地观察并进行比较,相互之间还开展讨论。有学生回答:两幅图中的马吻部颜色、鬃毛形态有差异。
图11 蒙古马 图12 普氏野马
教师肯定同学们的观察,并介绍:这两匹马的染色体数目不同,前者有64条,是家马的 一种,叫蒙古马;后者有66条,是普氏野马。教师总结到:除了形态特征,遗传物质是判定生物亲缘关系的有力证据。
教师继续出示图13,请同学们猜测:象鼩与鼩鼱和大象,谁的亲缘关系更近?
图13 鼩鼱(左上)、大象(右上)和象鼩(中下)
学生观察到象鼩与鼩鼱形态结构相似度很大,猜测它们之间亲缘关系更近。教师展示:2013年,科学家进行DNA分析发现,象鼩与大象的亲缘关系更近,而与外貌和生活环境及其相近的鼩鼱并非近亲。结果出乎意料!
教师总结:通过三种斑马、家马与野马、象鼩、鼩鼱和大象的识别,我们从中是否可以寻找到生物分类的一些基本依据?学生思考、讨论后得出:生物在形态、结构等方面的异同,可以作为分类的依据,即生物性状差异的程度是分类的依据之一。随着科学技术的发展,科学家现在不仅依靠观察生物的性状差异进行分类, 还要通过测定生物的基因相似程度, 以此确定亲缘关系。另外,生物的行为、营养方式、胚胎发育等的异同也可以作为分类依据。
3.学习分类系统,构建分类层级
教师引导学生回忆已经学过的生物类群,学生回答:植物、动物和微生物。教师讲解:大家回答出的植物、动物属于生物分类系统中“界”的层级,是分类的最高层级。教师指导学生阅读教材“犬的分类等级”图示,并讲解分类层级:从界以下的分类单位按照由高到低的次序,依次包括:门、纲、目、科、属、种。从界到种的分类单位,由高到低,相互之间属于从属关系,即每个界包括若干个门,每个门包含若干个纲,每个纲则包含若干个目,依此类推,每个属也可以包含许多个种。“种”是分类的基本单位。
教师:从界逐级分类到属,分类层级由高至低,分类依据表现出的特点是什么?学生展开讨论,最终在教师的引导下得出结论:分类层级由高到低,生物间的共同特征逐级增多,性状差异程度逐级减少,亲缘关系越来越近。
教师:科学家在运用“生物性状差异的程度和亲缘关系的远近”进行分类时,根据生物性状的相似与差异,编制出生物检索表。教师指导学生阅读教材中的检索表,讲解编制规律及基本检索方法,说明发现的新物种可以通过查阅检索表确定其分类地位。这样,使学生能够进一步领会以生物性状的差异程度作为分类依据的内涵。
教师出示分类练习,引导学生初步体会生物分类的方法:假如自然界存在以下8种“甲虫”(见图14),为了便于辨识,请各小组依据“甲虫”的足、触角、背部形状、色斑等性状的不同,将“甲虫”从大类分成次大类,最终至最小类,建立“甲虫”的分类层级图(无需使用界、门、纲等层级词),并标注每次进行分类所依据的性状特征。
图 14 模拟甲虫
小组进行积极讨论,教师对部分小组进行指导。讨论完毕,各小组都将这8 种“甲虫”进行了完全分类,且每一组建立的分类层级不完全相同。教师展示某些小组结果如图 15 所示。
图15 学生分类结果展示
4.尝试生物分类,检验概念生成
为检验学生对本节概念的生成情况,教师出示真实生物的分类练习:例如,要将肾蕨、葫芦藓、水绵、油松、玉米、向日葵六种植物进行分类,以一个标准将这些植物分为两组可以怎么分?
学生汇报分类结果:首先可以根据有没有种子将它们分开。肾蕨、葫芦藓、水绵没有种子,利用孢子生殖,向日葵、玉米、油松则都是有种子的植物。以下一个标准将肾蕨、葫芦藓、水绵分为两组可以怎么分?可以根据有无根茎叶的分化将它们分开。肾蕨和葫芦藓都有根茎叶,它们又要怎么区分呢?葫芦藓通常生长在阴暗潮湿的环境中,没有根的分化,但有茎和叶的分化,肾蕨有根、茎、叶的分化,是一种较为进化的孢子植物,因此可以根据这一特点将它们区分。而向日葵、玉米、油松则可以根据种子有没有果皮来划分。向日葵跟玉米的种子都有果皮,它们又要用什么区分呢?向日葵的叶脉为网状脉,玉米的叶脉为平行脉,因此可以根据叶脉的不同将它们区分。
教师肯定学生的分类结果,对本节知识内容进行总结:本节课由建立分类思想作为出发点,学习了分类单位及层级,探索了生物分类的依据,尝试进行了生物分类。依次体会到了为什么需要进行生物分类、科学家将生物进行分类的结果是什么、科学家为什么这样进行生物分类、尝试练习生物分类。在生物分类层级中,分类层级越高,生物的性状差异程度越大,亲缘关系越远,分类层级越低,生物的性状差异程度越小,亲缘关系越近。
教师布置课后作业:对校园植物进行普查作业要求:
1.请在严谨细致的观察研究后,进行植物种类的识别与鉴定;
2.请写出普查的植物名录并把它们归属到种,形成完善的实验报告。
教学反思
生物分类早已形成一门系统的学科,其涵盖的分类思想更是重要的生物学思想,学习分类知识有利于学生形成正确的自然观和科学观。但对于初中生而言,学习相关内容有一定的难度。因此,教学设计围绕建立“生物分类依据:性状差异程度和亲缘关系远近”和“生物七大分类层级系统”2 个重要概念进行设计。
1.设计构建知识的逻辑体系:由建立分类思想作为出发点,引导学生学习分类单位及层级,探索生物分类的依据,尝试进行生物分类。让学生依次经历为什么需要进行生物分类、科学家将生物进行分类的结果是什么、科学家为什么这样进行生物分类、尝试练习生物分类 4 个具有逻辑关系的教学活动,更符合学生的知识形成过程和思维框架。
2.联系生活实际,注重能力培养。生物分类内容较抽象,学生易缺乏兴趣,且很难体会生物分类的意义。在教学设计中,突出以形象的生物案例作为切入点,引导学生观察图片, 寻找知识的生长点,通过比较、类比的方式,构建相关知识;最后借用动手模拟“分类甲 虫”活动,检验并巩固学生的概念生成。这些都极大激发了学生的学习兴趣。同时在问题设计的引导下,学生用心观察思考,提炼想法,构建概念。
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