1、20222022 年春新年春新教科版教科版科学六年级下册科学六年级下册教材分析教材分析第二单元第二单元生物的多样性生物的多样性单元概述单元概述生物多样性是指地球上生命的丰富性，反映在生态系统与物种的多样性、其过程与相互作用的多样性，也反映在物种内或物种间的遗传多样性。它是一个多层面的概念，包括物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。物种，简称种，是具有一定形态和生理特征以及一定自然分布区域的生物类群，是在自然界中能够交配并繁殖产生后代的一个生物种群，是生物分类的基本单位。物种多样性也就是生物种类的多样性。地球上生物的种类极其丰富，很难统计出具体的数据。生物的各种特征都是由基因控制的，生物的细胞
2、内有成千上万个基因，每个基因都携带着特定的遗传信息，表征着生物体不同的性状特征。不同种类生物的基因种类及基因排序有所不同，同种生物不同个体之间基因也不尽相同。 基因的多样性导致生物种类的多种多样以及同种生物不同个体之间的差异。生物与生物之间，以及生物与环境之间是相互联系、相互作用的，它们构成了不同的生态系统，表现为生态系统的多样性。每一种生物都生活在一定的生态系统中，某种生物数量的减少或某种生物的灭绝会影响它所在的生态系统，生态系统的剧变也会加速生物种类和基因多样性的丧失，最终影响整个地球上的生命包括我们人类的生存。所以，保护生物多样性成为目前世界各国关注的热点问题。本单元基于六年级学生的认知
3、特点，立足于物种多样性和基因多样性，以认识地球生物的多样性为线索，从学生身边的校园生物入手，引导学生进一步理解地球生物种类的多种多样（第 12 课）以及种群内不同生物个体的千差万别（第 35 课） ，从而进一步构建地球生物丰富性及多样性的认识。遗传和变异是生命世界普遍存在的现象，是生物进化的基础。生物的多样性、存活、灭绝都是生物进化的结果。本单元在引导学生认识种群内生物的多样性以及古代生物多样性的过程中，组织了遗传变异（第 35课）及生物进化（第 6 课）的相关内容。研究生物多样性是为了更好地保护生物多样性，同时也是为了保护我们人类自己。因此，单元的最后一课（第 7 课）组织学生研究生物多样性
4、与我们的关系，以及探索如何更好地保护生物多样性。本单元学习内容来自课程标准 56 年级的下列相关学习内容。7.3.3 对常见植物进行简单的二歧分类。11.3.1 描述和比较植物后代与亲代的异同，如花的颜色，叶的颜色、大小与形状等。11.3.2 描述和比较动物后代与亲代的异同，如毛皮的颜色、躯体的大小、外形和外貌等。11.4.1 根据化石资料举例描述已灭绝的生物，如恐龙、猛犸象等。11.4.2 描述和比较灭绝生物和当今某些生物的相似之处。12.4.1 认识到人与自然环境应该和谐相处。12.4.2 认识到保护身边多种多样的生物非常重要。本单元共 7 课。第 12 课指向生物种类的多种多样；第 35
5、 课指向同种生物存在个体差异，即种群内生物的多样性；第 6 课指向认识古代生物的多样性，建立古代生物与现代生物的联系；第 7 课指向认识生物多样性与人类的关系，引导学生意识到应保护生物多样性。第 1 课“校园生物大搜索” ，校园是学生非常熟悉的地方，本课以调查校园中的生物为主体活动，学习研究区域内生物多样性的方法，体会生物种类的多种多样。第 2 课“制作校园生物分布图” ，以第 1 课校园生物的调查活动为基础，通过交流活动汇总校园中生活着的生物种类，通过用二歧分类法给校园植物分类，在感悟校园植物是多种多样的同时，建立植物多样性与共同性相统一的认识。制作生物分布图是描述区域生物多样性的常用方法，
6、在制作校园分布图的过程中，引导学生进一步体会生物生存需要一定的环境，不同环境中生活的生物种类和数量不同。第 3 课“形形色色的植物” ，通过比较植物后代与亲代的异同，了解植物的遗传变异现象，理解同一种植物也存在个体间的差异，体会种群内植物的多样性。第 4 课“多种多样的动物” ，通过比较动物后代与亲代的异同，了解动物的遗传变异现象，理解同一种动物也存在个体间的差异，进一步体会种群内动物的多样性。第 5 课“相貌各异的我们” ，人是地球生物的一员，地球上几乎找不到完全相同的两个人。本课以研究我们自己的相貌特征为载体，进一步帮助学生理解同一种生物个体之间存在着差异，体会生物世界的多种多样。第 6
7、课“古代生物的多样性” ，通过观察研究化石，认识古代生物，了解古代生物的多种多样，建立古代生物与现代生物之间的联系，体会生物的进化现象。第 7 课 “保护生物多样性” ， 通过了解生物与人类的关系， 理解生物多样性的价值，树立保护生物多样性的意识。综上所述，本单元以研究生物的多样性为载体，帮助学生建立生物多样性、生物的遗传变异及生物进化等科学概念，学习二歧分类法等研究生物世界的多种方法，提升科学探究的能力，树立人与自然和谐相处的意识。单元教学目标单元教学目标科学概念目标科学概念目标校园中生活着不同种类的生物。不同环境中生活的生物种类和数量不同。生物后代与亲代存在着相同与不同。亲代与后代相似的现
8、象叫作遗传。亲代与后代间及后代之间存在差异的现象叫作变异。生物的遗传变异现象使得生物多种多样。人的相貌特征、血型、性格、行为方式等方面都存在着遗传变异现象。远古时期，地球上存在着不同的生物。化石保留了古代生物的相关信息。有些古代生物已经不复存在，一些现存生物与古代生物相似。生物多样性与人类生活息息相关，是人类衣食住行等行为的重要资源。生物多样性对于保护地球环境具有重要的作用。人类不良行为使地球生物多样性面临着威胁。科学探究目标科学探究目标能通过调查的方法获取有关校园生物多样性的有效信息。能用二歧分类法对校园内的植物进行分类。能用制作校园生物分布图等方法呈现调查结果。能运用观察与比较的方法，发现
9、生物后代与亲代的异同。能基于观察到的现象客观描述生物亲代与后代的异同。能将人的相貌特征整合起来比较分析人与人的不同。能够通过观察化石推测古代生物的特征，认识古代生物。能够通过观察比较、查阅资料等方法收集证据，推测一些古代生物与现存生物的关系。能够从生活中获取证据，描述生物多样性与人类的关系。能够运用查阅资料的方法了解生物多样性的现状。能够基于分析生物多样性被破坏的原因提出保护生物多样性的策略。科学态度目标科学态度目标表现出对调查校园生物多样性的浓厚兴趣。能够与小组成员分工合作，分享自己的调查结果。在调查过程中能够珍爱生命，尊重事实。能基于观察到的现象客观描述生物亲代与后代的异同。能基于证据描述
10、观察到的现象、陈述自己的观点。能够自觉采取行动保护生物及周围环境。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标知道生物与生物、生物与生存的环境相互依存、相互影响。意识到人类对遗传变异现象等的科学研究改善着人类生活。意识到人类活动会影响生物多样性及我们生活的地球环境。意识到科学的发展对改善人类生活、促进人类文明的作用。单元词汇单元词汇生物多样性：生物多样性是指地球上生命的丰富性，反映在生态系统与物种的多样性以及其过程与相互作用的多样性上，也反映在物种内或物种间的遗传多样性上。生物多样性是一个多层面的概念，包括物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。生态环境： 是由生态关系组成的环境的简称
11、。 指生物及其生存繁衍的各种自然因素、条件的总和，是一个大系统，由生态系统和环境系统中的各个“元素”共同组成。调查：围绕一定的主题进行了解、考察的科学研究方法。调查是科学探究常用的方法之一，一般在自然的过程中进行，通过实地考察、访问、座谈、问卷、测验和查阅书面材料等方式搜集反映研究对象的材料。二歧分类法：又称拉马克式二歧分类法，由法国生物学家拉马克提出，最早应用于植物分类， 现已普遍运用。 指将一群事物选择明显而相关的特征分成相对应的两个分支，再将每个分支中的分类群用相对的特征分成两个分支，依次下去，直到将所有分类群分开为止。个体：个体与“群体”相对，组成辩证法的一对范畴。生物学中的个体泛指一
12、个生命体。一个病毒、一个细菌、一株植物、一个动物等都是一个生物个体。一定数量的生物个体构成了生物种群。形态特征：形态即形式或状态，指事物存在的样貌，或在一定条件下的表现形式。生物的形态特征指生物个体的样貌，一般从形状、大小、颜色、组成部分等方面描述。行为方式：是动物对复杂环境的适应性表现。动物的行为复杂多样，按行为的不同表现可分为觅食行为、攻击行为、繁殖行为等不同的类型，按获得途径可分为先天性行为和学习行为。相貌特征：主要指一个人面部呈现出的特征，包括脸型、发际、前额、眉、眼、鼻、口、耳等。遗传现象：生物的后代与亲代之间或多或少都存在的相似的现象。化石：化石是存留在岩石中的古生物遗体、遗物或遗
13、迹，是由于某种原因被掩埋在地层中，经过若干万年的复杂变化形成的。化石是科学家研究古代生物的重要依据，他们通过分析不同年代的地质层中保留的生物化石，推断地球上各个年代生存的生物种类。古生物：地质学专业术语，指生存在地质年代中而现已大部分灭绝的生物。包括古植物（芦木、鳞木等） 、古无脊椎动物（货币虫、菊石、三叶虫等） 、古脊椎动物（恐龙、始祖鸟、猛犸等） 。古生物的遗体、遗物和遗迹有少数变成化石保存下来，如三叶虫、猛犸、粪化石、恐龙脚印等。灭绝： 指某一生物物种不再存在。 某一局部地域内特定种群的每一个成员都死亡了，称为地方性灭绝；全球范围内某一物种的所有成员全部死亡，称为全球性灭绝。生态系统：指
14、在一定的空间范围内，生物与环境构成的统一整体。在这个统一整体中，生物之间、生物与自然环境之间相互影响、相互制约。生态系统可大可小，一片森林、一片草原、一块农田、一条河流、一个湖泊等都可以看成一个生态系统。生物圈是地球上最大的生态系统。自然保护区：为保护生物的多样性，人们将有代表性的自然生态系统、含有珍稀濒危野生动植物物种等保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来，进行特殊保护和管理的区域。材料清单材料清单为学生准备：放大镜等观察设备、具有后代与亲代关系的植株或相关图片和模型、具有后代与亲代关系的动物图片、观察记录表、关于可遗传疾病的相关资料、古代生物的图片、文字资料、关于保护生物多样性的资料
15、。教师准备：关于校园生物的资料、校园生物班级记录表、孟德尔的相关资料、古代生物化石图片、保护生物多样性的多媒体资料。分课时教材分析与教学建议分课时教材分析与教学建议第第 1 1 课课校园生物大搜索校园生物大搜索背景和教学目标背景和教学目标经过 5 年多的学习，学生已经从生物体的形态特征、生活环境、生命需求、行为方式、 繁殖方式、 生命过程等多个层面感受到生命世界的丰富多彩。 对于生物的多样性，学生也有了自己的朦胧认识，但这时他们的认识还是模糊的、零散的。因此，本单元主要帮助学生梳理生物是多种多样的认识，形成生物多样性的观念。生物多样性是一个内涵丰富而复杂的概念，物种多样性描述着生物种类的丰富程
16、度，对于六年级学生来说从这个角度理解生物的多样性比较直观，符合他们的年龄特点。但地球之大，生物种类之多，全方位探究描述生物的多样性不太可能。校园是一个小的生态系统，也是学生最为熟悉的环境，本课作为单元的起始课，引导学生在校园里探索生物的多样性，吸引学生认识自然、学习探索自然的方法和技能，在实际调查中培养学生认真严谨、实事求是、珍爱生命的科学态度。以小见大，由校园推及其他，感悟自然界生物的多样性。科学概念目标科学概念目标校园中生活着不同种类的生物。科学探究目标科学探究目标能运用分区域调查的方法研究校园生物的多样性。能根据实际需要制订可行的调查活动方案。能根据调查记录校园生物的种类及分布情况。科学
17、态度目标科学态度目标表现出对调查校园生物多样性的浓厚兴趣。能够与小组成员分工合作，分享自己的调查结果。在调查过程中能够珍爱生命，尊重事实。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到校园环境与生存的生物相互影响。教学准备教学准备为学生准备：放大镜、照相设备、小铲子、记录本、笔等观察记录材料和工具。教师准备：有关校园生物的资料、教学课件。第第 2 2 课课制作校园生物分布图制作校园生物分布图背景和教学目标背景和教学目标本课是校园生物多样性调查活动的延续，与第 1 课共同引导学生经历一个完整的科学调查活动。因为在第 1 课的实地调查中，学生是分组分区域进行的，每名学生、每组学生所获得
18、的信息都是有限的。要形成对校园生物种类和分布的整体认识，需要各组在全班内进行交流，将各组的调查结果汇总在一起。这就是教科书上的第一个活动交流汇总调查结果。事实上，科学家对全球生物的认识，也经历着类似的过程。地球之大，生物种类之多，生物分布之广泛，没有哪个人能涉足世界的各个地方调查或推断出地球上生存的生物种类数量到底有多少。我们现在所获得的生物种类的信息，也是综合了世界各地科学家调查研究的结果。因此，这样的活动，不仅能让学生了解校园生物的种类，认识校园生物的多样性，而且能让学生在亲历活动的过程中学习一种科学调查的方法。学生像科学家那样通过调查获取信息，经过交流汇总整理信息，接下来就要将信息转变为
19、研究成果发布出去。经过几年的科学学习，学生已经学习了多种处理信息表达交流的方法。本课针对生物种类多样、分布广泛等特点，引导学生通过制作校园生物分布图，展示校园生物分布的状况。制作分布图是直观有效呈现信息的科研方法。通过观察分析生物分布图，可以帮助学生建立关于校园生物的整体认识，发现生物与环境、生物与生物之间相互依存的关系，更好地理解生物多样性及其意义。科学概念目标科学概念目标校园中生活着不同种类的生物。不同环境中生活的生物种类和数量不同。科学探究目标科学探究目标能用二歧分类法对校园内的植物进行分类。能通过制作生物分布图呈现调查结果。科学态度目标科学态度目标能实事求是地将自己的调查结果与全班同学
20、分享。愿意沟通交流，综合考虑他人的意见，形成集体的观点。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到校园环境与生物、生物与生物相互依存，相互影响。愿意从我做起，用实际行动保护校园环境。教学准备教学准备为学生准备：校园平面图、直尺、彩色铅笔等。教师准备：校园生物统计表（班级记录表） 。学生活动手册说明学生活动手册说明要求每一名同学都在活动手册上绘制一份校园生物分布图，鼓励学生发挥自己的特长创造性地制作，但要客观、全面、直观地反映校园生物状况。校园生物的种类要基于全班交流后得出的结论，可以依托班级记录表，表现形式倡导多元。有条件的地方，最好能在展示个人校园生物分布图的基础上，以小组为
21、单位集小组各成员的智慧，在更大的纸上制作本组的校园生物分布图。第第 3 3 课课形形色色的植物形形色色的植物背景和教学目标背景和教学目标生物的多样性不仅表现为不同种类的生物多种多样，还表现在同一种生物也是千差万别的。通过校园生物多样性的调查，学生已经认识到同是植物，有的高大，有的矮小，有的生活在土壤中， 有的生活在水塘里。 植物根据外部形态等特征可以分为不同的类别，每一类下又可以分成不同的小类， 在分类过程中学生进一步领略不同种类的植物各不相同。然而同一种类的植物也存在着个体差异，植物的亲代和后代（子代）也不完全相同。本课从遗传变异的视角研究植物亲代与子代的不同，引导学生进一步体会种群内生物的
22、多样性。遗传变异是生物界普遍存在的现象。遗传是指亲代与子代的相似性，变异是指亲子间及子代个体间的差异。人们对遗传变异的认识最初是从性状开始的，后来深入到基因水平。本课从植物的外部性状了解生物的遗传和变异。遗传使得生物性状相对稳定，维持了生物的共同性，所以不同的植物都会有一些相似的特征。变异使得地球上的植物种类繁多，不同种类的植物千差万别，同种植物之间也存在着各种各样的差异。正因为遗传变异普遍存在，使得植物既有共同特征又各不相同，多样性与共同性相统一。科学概念目标科学概念目标植物后代与亲代存在着相同与不同。亲代与后代相似的现象叫作遗传。亲代与后代间及后代之间存在差异的现象叫作变异。变异使得植物多
23、种多样。科学探究目标科学探究目标能运用观察与比较的方法，发现植物后代与亲代的异同。能运用查阅资料的方法，了解孟德尔及其关于遗传变异的研究。科学态度目标科学态度目标能基于观察到的现象客观描述植物亲代与后代的异同。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到植物的遗传变异现象与人类生活的联系。教学准备教学准备为学生准备：具有后代与亲代关系的植物（或植物标本、图片） 。教师准备：孟德尔及其遗传变异研究的相关资料、教学课件。学生活动手册说明学生活动手册说明在观察活动结束之后，学生应根据自己的观察如实记录，可以是花的相同和不同，可以是叶的相同与不同，也可以是果实或种子的相同与不同。每个学生
24、选择的植物可以不同、选择的植物器官也可以不同。第第 4 4 课课多种多样的动物多种多样的动物背景和教学目标背景和教学目标与植物相同，地球上的动物也是多种多样的，它们不仅表现为动物种类的多样性，同样表现在同一种动物也是千差万别的。比如学生熟悉的家犬，它们大小不一、形态各异，性情习性也各不相同。有的凶猛如狼、有的温顺如猫；有的体形庞大、有的身体娇小。即使是同一胞出生的狗，它们也彼此不同，与它们的爸爸妈妈也不相同。本课以学生熟悉的狗为研究对象，带领它们了解动物亲代与后代之间的相同与不同，了解动物种群内个体之间也存在着差异，进一步体会动物的多种多样。经过前一课的学习，学生对生物的遗传变异现象已经有了初
25、步的了解，本课在引导学生分析狗的亲代与子代异同的过程中，进一步学习动物的遗传变异现象，并由狗的研究拓展到更多动物，是帮助学生充分构建“动物的后代与亲代非常相似，但也有一些不同”的认识，进而帮助学生理解：正是因为有了遗传变异，自然界才出现了多种多样的动物。科学概念目标科学概念目标动物后代与亲代存在着相同与不同。遗传变异使得动物多种多样。科学探究目标科学探究目标能运用观察与比较的方法，发现狗的后代与亲代的异同。能通过查阅资料的方法，了解更多动物后代与亲代的异同。科学态度目标科学态度目标能基于观察到的现象，客观描述动物亲代与后代的异同。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到动物的
26、遗传与变异现象与人类生活的联系。教学准备教学准备为学生准备：狗的亲代与后代的照片、其他动物亲代与后代的照片。教师准备：其他动物亲代与后代的图片及相关视频资料。第第 5 5 课课相貌各异的我们相貌各异的我们背景和教学目标背景和教学目标本课从前两课同一种植物或动物各不相同，同一家族的植物或动物也存在着个体间的差异的研究，转到对于我们自己人的研究。人类作为地球生物的一员，与其他生物一样，也呈现出生物的多样性。比如人有不同肤色，不同肤色的人种相貌特征等方面有明显的差异。同一人种，不同民族、不同区域也存在着个体间的差异。同一家庭的人，子女之间、子女与父母之间尽管有许多相似性，但也相貌各异。即使是相似度很
27、高的双胞胎之间也有一些微小的差异。关于人与人之间的相同与不同，六年级学生是有较充分的已有认知的。尽管有些人的相似程度很高，但世界上几乎找不到两个完全相同的人，这样的观点绝大部分学生也是认同的，但是他们没有从科学的角度思考过这个问题，更没有认真观察、研究过这个现象。研究了同种植物、同种动物个体间存在的差异以及动植物的遗传变异现象，学生对于研究我们人类自己个体间存在的差异以及遗传变异现象也会产生浓厚的兴趣。本课以我们自己为研究对象， 通过研究人类个体相貌上的相同与不同， 体会人类的多种多样。学生通过观察自己和自己的父母、祖父母、外祖父母之间的相同与不同，进一步研究生物的遗传变异现象，建立人类后代与
28、亲代有许多相似之处，但也有一些细微的不同的认识，进一步理解遗传变异使得人个体间保持了许多相同的特征，却又各不相同，继续构建完善地球生物具有多样性的认识。科学概念目标科学概念目标人类不同个体之间存在着相同与不同。人类亲代与后代有很多相似之处，但也有一些不同。人的相貌特征、血型、性格、行为方式等方面都存在着遗传变异现象。科学探究目标科学探究目标能通过观察和比较，发现人与人相貌特征的相同与不同。能将人的相貌特征整合起来比较分析人与人的不同。科学态度目标科学态度目标能基于观察到的现象客观描述人类个体之间的相同与不同。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到人类对遗传变异的研究改善着人
29、类的生活。教学准备教学准备为学生准备：小镜子、某一家庭亲代与后代的照片。教师准备：班级记录表、三代或四代同堂全家照、双胞胎照片、人类遗传转轮图、有关遗传病的图片或视频。学生活动手册说明学生活动手册说明观察自己父母以及祖父母和外祖父母的相貌特征，将观察结果记录下来。这是课外观察活动记录。除了手册上列举的几种相貌特征以外，教师可再补充一些相貌特征供学生观察和比较，以帮助学生对自己有一个更加全面的认识。当然，除了相貌特征以外，我们还会遗传家族的哪些特征也是需要学生观察并记录的。教师要向学生强调观察记录要基于真实的调查活动。第第 6 6 课课古代生物的多样性古代生物的多样性背景和教学目标背景和教学目标
30、包括我们人类在内的地球上所有生物都拥有共同的祖先，这就是 40 亿年前地球上最早出现的单细胞生物。在这漫长的过程中，地球生命一直处于变化之中，不同时期地球环境不同，生存的生物也不同。有些生物因为能够适应新环境而保留下来，有些生物因为不能适应新环境而灭绝。还有些生物在新的环境中发生变异，出现适应环境的新特征，经过代代相传被保留下来变成新的生物种类。这就是我们说的自然选择。任何生物生存、繁衍后代都要遵循自然选择的规律适者生存，不适者淘汰。生物体在自然选择的长期作用下，不断进化朝向更高级发展，每个时期地球上生存的生物都是生物进化的结果。因此每个时期地球上的生物都有内在的联系，现存生物与古代生物之间也
31、存在着一定的关联。科学家通过化石研究生物的演化历程，认识远古时期的生物。化石是存留在岩石中的古生物遗体、遗物或遗迹，是由于某种原因被掩埋在地层中，经过若干万年的复杂变化形成的。科学家通过分析不同年代的地质层中保留的生物化石，推断各个年代地球上生存的生物种类。本课将引导学生像科学家那样通过观察生物化石，认识古代生物，了解古代生物的多样性。通过比较古代生物与现代生物的异同，建立古代生物与现代生物的联系，进一步理解生物界普遍存在的遗传变异现象。科学概念目标科学概念目标远古时期，地球上存在着不同的生物。有些古代生物已经不复存在，一些现存生物与古代生物相似。化石保留了古代生物的相关信息。科学探究目标科学
32、探究目标能够通过观察化石推测古代生物的特征，认识古代生物。能够通过观察比较、查阅资料等方法收集证据，推测一些古代生物与现存生物的关系。科学态度目标科学态度目标表现出探究古代生物的兴趣。能基于证据表达自己的观点。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到对古代生物的研究有助于我们认识生物及其地球环境的发展变化，体会科学研究的意义。教学准备教学准备为学生准备：生物化石、古代生物与相应现存生物的图片、相关文字资料。教师准备：古代生物化石图片、古代生物与现存生物的相关视频资料。学生活动手册说明学生活动手册说明活动手册上有几张古生物化石的图片， 要求学生仔细观察， 猜测其可能是哪种生物，
33、把图片与生物的名称连起来。当教学进行到探索环节的第二个活动时，教师可以借助活动手册帮助学生完成活动。活动手册中给出了生物的名称，可以降低学生识别古生物的难度。图片上的生物依次是菊石、三叶虫、恐龙蛋、鱼、蕨类植物、鸟。收集古生物化石照片的活动，可以安排学生在课前或课后完成。学生可以将收集到的古生物照片缩小后打印出来贴在上面，也可以选择几种古生物，将它们的样子画在活动手册上。第第 7 7 课课保护生物多样性保护生物多样性背景和教学目标背景和教学目标经过近六年的学习尤其是前面几课的学习，学生对地球生物的多种多样已经有了较清晰的认识。 他们知道地球生物是多种多样的， 既有体形庞大的鲸鱼、 高耸的参天大
34、树，也有肉眼看不到，需要借助放大镜乃至显微镜才能观察到的微小生物，生物分为很多类别，每一类别下又有许多许多种生物。生物之间以及生物与环境之间相互依存、相互作用，环境的变化会导致生物数量的减少甚至是某些生物的灭绝。人类是地球生态系统的重要组成部分，生物多样性与人类生活息息相关，它对于人类既具有直接价值，又有许多间接和潜在的价值。生物为人类提供食物、纤维、建筑材料、药物材料及工业原料，可以说人类的衣食住行及身体健康都离不开生物。许多生物还具有美学价值，可以用来美化环境，可以激发文学艺术的创作灵感。此外，生物的多样性维护了自然界的生态平衡，可以净化空气、水，使土壤变肥沃，为人类的生存提供良好的环境条
35、件。生物多样性的潜在价值在于，生物多样性具有重要的科学研究价值，每一个物种都有其独特性，比如利用野生稻与普通水稻杂交，可以培育出高产水稻。地球上野生生物种类很多，大部分的价值都没有被研究和利用，但它们一定都有许多潜在的使用价值还未发掘，一旦从地球上消失就无法再生，将是人类的损失。研究自然、认识自然，是为了更好地保护自然、永续利用，实现可持续发展，促进人类社会的发展和文明的进程。目前，由于人类的一些活动，地球的生物多样性面临着巨大的威胁，所以保护生物多样性已经成为全球的热点话题。本课目的是帮助学生进一步理解生物多样性的价值，在了解生物多样性的基础上，引发学生对“为什么要保护生物多样性？” “怎样
36、保护生物多样性？”等问题的思考，引导学生从自己做起，保护环境、保护生物多样性。科学概念目标科学概念目标生物多样性与人类生活息息相关，是人类衣食住行等的重要资源。生物多样性对于保护地球环境具有重要的作用。人类不良行为使生物多样性面临着威胁。科学探究目标科学探究目标能够从生活中获取证据，描述生物多样性与人类的关系。能够运用查阅资料的方法了解生物多样性的现状。能够基于分析生物多样性被破坏的原因提出保护生物多样性的策略。科学态度目标科学态度目标能够自觉采取行动保护生物及其周围环境。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到人类活动会影响生物多样性及我们生活的地球环境。教学准备教学准备为
37、学生准备：关于保护生物多样性的资料。教师准备：有关生物多样性及保护的多媒体材料。参考资料参考资料生物多样性生物多样性生物多样性（Biodiversity）是 Biological（生物）和 Diversity（多样化、差异）的组合，即 Biological Diversity。其缩写形式 Biodiversity 由罗森（Rosen）于 1985 年在“生物多样性国家论坛”的首次筹备会上提出，生物多样性才在科学和环境领域得到广泛传播和使用。生物多样性也可称为“地球上生命的多样性” ，是描述自然界多样性程度的一个内容广泛的概念，不同学者给出的定义不同。蒋志刚等（1997）给生物多样性所下的定义为
38、： “生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综合，包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统。 ”通常根据基因、物种、生态系统来论述生物多样性，以便与生物体的三个基本组织层次相一致。这三种多样性分别被称为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。遗传多样性又称基因多样性。 广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。这些遗传信息储存在生物个体的基因之中。任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗传基因，因此，可被看作一个基因库（Gene pool） 。一个物种所包含的基因越丰富，它对环境的适应能力就越强。基因的多样
39、性是生命进化和物种分化的基础。狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化，包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异（世界资源研究所，1992） 。此外，遗传多样性可以表现在多个层次上，如分子、细胞、个体等。在自然界中，对于绝大多数有性生殖的物种而言，种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型，而种群就是由这些具有不同遗传基因的多个个体组成的。在生物的长期演化过程中，遗传物质的改变（或突变）是产生遗传多样性的根本原因。遗传物质的突变主要有两种类型，即染色体数目和结构的变化以及基因位点内部核苷酸的变化。前者称为染色体的畸变，后者称为基因突变（或点突变） 。此外，基因重组也可以导致生物产生遗
40、传变异。物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。物种多样性包括两个方面：其一是指一定区域内的物种丰富程度，可称为区域物种多样性；其二是指生态学方面的物种分布的均匀程度，可称为生态多样性或群落物种多样性（蒋志刚等，1997） 。物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标。在阐述一个国家或地区生物多样性丰富程度时，最常用的指标是区域物种多样性。区域物种多样性的测量有以下三个指标：物种总数，即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目；物种密度，指单位面积内的特定类群的物种数目；特有种比例，指在一定区域内某个特定类群特有种占该地区物种总数的比例。生态系统是各种生物与其周围环
41、境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。在生态系统之中，不仅各个物种之间相互依赖，彼此制约，而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。从结构上看，生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。 生态系统的功能是使地球上的各种化学元素进行循环和维持能量在各组分之间的正常流动。生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性，包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中，生境的多样性是生态系统多样性形成的基础，生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。生物分类生物分类生物分类是生物研究的一种基本方法。生物分类主要是根据生物的相似
42、程度（包括形态结构和生理功能等） ，把生物划分为界、门、纲、目、科、属、种等不同的等级，并对每一类群的形态结构和生理功能等特征进行科学的描述，以弄清不同类群之间的亲缘关系和进化关系。分类的依据是生物在形态结构和生理功能等方面的特征。分类的基本单位是种。分类等级越高，所包含的生物共同点越少，比如动物界中的昆虫和哺乳动物；分类等级越低，所包含的生物共同点越多，比如犬科中的狗和狼。了解生物的多样性，保护生物的多样性，都需要对生物进行分类。人类在很早以前就开始给生物分类。 我国古代最早给动物分类是把动物分为虫、 鱼、鸟、兽 4 类。其中虫包括大部分无脊椎动物；鱼包括鱼类、两栖类、爬行类等低级脊椎动物及
43、鲸和虾、蟹、贝类等；鸟是鸟类；兽是哺乳动物。古希腊哲学家亚里士多德采取性状对比的方法区分生物，如把温血动物归为一类，以与冷血动物相区别。他把动物按构造的完善程度依次排列， 给人以自然阶梯的概念。 17 世纪末， 英国植物学者约翰 雷（John Ray）曾把当时所知的植物种类，进行了属和种的描述，所著植物新方法（Methodus Plantarum Nova）是林奈以前的一本最全面的植物分类总结，约翰雷还提出“杂交不育”作为区分物种的标准。近代分类学诞生于 18 世纪，它的奠基人是瑞典植物学者林奈（Linnaeus） 。林奈为分类学解决了两个关键问题：第一是建立了双名制，每一物种都给以一个学名，
44、由两个拉丁化名词所组成，第一个代表属名，第二个代表种名。第二是确立了阶元系统，林奈把自然界分为植物、动物和矿物三界，在动植物界下，又设有纲、目、属、种四个级别，从而确立了分类的阶元系统。每一物种都隶属于一定的分类系统，占有一定的分类地位，可以按阶元查对检索。林奈在 1753 年印行的植物种志和 1758 年第 10 版的自然系统中首次将阶元系统应用于植物和动物。这两部经典著作，标志着近代分类学的诞生。林奈相信物种不变，他的自然系统没有亲缘概念，其中六个动物纲是按哺乳类、鸟类、两栖类、鱼类、昆虫、蠕虫的顺序排列的。拉马克把这个颠倒了的系统拨正过来，从低级到高级列成进化系统。他还把动物区分为脊椎动
45、物和无脊椎动物两类，并沿用至今。随着研究的进展，分类层次不断增加，单元上下可以附加次生单元，如总纲（超纲） 、亚纲、次纲、总目（超目） 、亚目、次目、总科（超科） 、亚科，等等。此外，还可增设新的单元，如股、群、族、组等，其中最常设的是族，介于亚科和属之间。常见的分类如下。古生物化石与文物的区别古生物化石与文物的区别古生物化石， 指人类史前由于地质作用形成并赋存于地层中的生物遗体和活动遗迹，包括植物、 无脊椎动物、 脊椎动物等化石及其遗迹化石。 古生物化石是地球历史的见证，是研究生物起源和进化等的科学依据。它们是经过漫长地质作用形成的、不可再生的地质遗迹，是国家宝贵的自然遗产，但不是历史文化遗
46、物，所以对于古生物的研究不属于“考古”的范畴。文物是指人类生产、生活保存下来的遗物。文物研究的时间跨度是指“人类历史以来” ，而化石研究是“史前”的地质时期。在科学研究范畴上，文物研究属社会科学类，而古生物化石研究属自然科学类，前者属考古学（Archaeology） ，后者属古生物学（Paleontology） 。由于古生物化石与文物自然属性以及保存状态的差异，文物的挖掘保护方式及研究与古生物化石的挖掘保护方式差别甚大，不宜纳入同一法规进行保护。从学科归属和人才培养模式上，古生物学属自然学科类，文物研究属社会学科中的历史学大类。保护生物多样性的重要意义保护生物多样性的重要意义生物多样性与人类的
47、生存与发展息息相关，人类的衣、食、住、行及物质文化生活的许多方面都依赖于生物多样性的维持。因此，保护生物多样性具有重要意义。其一，生物多样性为人类直接提供了食物、纤维，木材、药材和多种工业原料。人类是异养生物，就基本的生活保障而言，食物全部来源于动植物产品。在一些经济不发达地区，利用生物资源是人们维持生计的主要方式。随着科学技术的发展，人类不断地把越来越多的生物作为资源开发利用。因此，保护和维持生物多样性，不仅可以不断丰富食物品种，也将不断提高生活质量。其二，生物多样性在生态系统功能中起着重要作用。虽然因地域和物种的不同而各不相同，但大致可包括以下若干方面。（1）调节气候。生态系统对大气候及局
48、部气候、大气层成分、地球表面温度、地表沉积层氧化还原电位及 pH 值等方面的调控发挥着重要作用。例如，现在地球大气层中的氧气含量约为21%，供给我们自由呼吸，这主要应归功于植物的光合作用。在地球早期的历史中，大气中氧气的含量要低很多。据科学家估计，假如断绝了植物的光合作用，那么大气层中的氧气，将会由于氧化反应在数千年内消耗殆尽。（2）保护土壤。受自然植被覆盖和凋落层保护的优质土壤可保持肥力，防止危险滑坡，保护海岸和河岸及防止淤积作用对珊瑚礁、淡水和近海渔业的破坏。（3）稳定水土。在集水区内发育良好的植被具有调节径流的作用。植物根系深入土壤使土壤对雨水更具有渗透性。有植被地段比裸地的径流较为缓慢
49、和均匀。一般在森林覆盖地区雨季可减弱洪水，旱季在河流中仍有流水。（4）对污染物的吸收和分解。包括对有机废物、农药及空气和水污染物的分解作用。（5）传粉、基因流动、异花受精的繁殖功能、维持环境的效力，使竞争者之间保持永恒的张力。（6）娱乐和生态旅游。可以在不破坏自然环境的条件下开展如野外观鸟、赏花、森林浴等旅游活动。生态旅游还有一定的生态教育功能。其三，保护和维持生物多样性，将有益于一些珍稀濒危物种的保存。任何一个物种一旦灭绝，便永远不可能再生。所以，那些处于灭绝边缘的濒危物种，一旦消失了，人类将永远丧失这些宝贵的生物资源。保护生物多样性，特别是保护濒危物种，对于人类后代，对于科学事业都具有重大
50、的战略意义。（1）野生动植物具有丰富的基因多样性。野生动植物可以为农作物或家禽、家畜的育种提供更多选择的机会。例如，家猪与野猪杂交， 培育形成瘦肉型猪的新品种。 家鸡目前已有上百个不同的品种， 均来自原鸡。另外，当今的转基因技术为农作物和畜禽定向育种铺平了道路。（2）野生动植物及微生物是天然药物开发的主要原料。中国天然药物总数目前已达 12772 种。抗癌药物紫杉醇是在太平洋红豆杉中发现的，在我国的东北红豆杉中也发现有此成分。而红豆杉在地球上已有 250 万年的历史，是第四纪冰川遗留下来的古老树种，也是世界上公认的濒临灭绝的天然珍稀植物，所以科学家选用红豆杉属植物的离体培养物，用生物工程的方法
