1、第第3 3节节 生物进化的原因生物进化的原因知识目标知识目标（1）了解英国曼彻斯特地区的两种桦尺蛾的数量）了解英国曼彻斯特地区的两种桦尺蛾的数量 随环境析。随环境析。情感态度与价值观目标的变化而改变的事例。情感态度与价值观目标的变化而改变的事例。（2）概述自然选择学说，形成生物进化的基本观点。）概述自然选择学说，形成生物进化的基本观点。能力目标能力目标（1）初步形成观察能力、分析处理资料的能力。）初步形成观察能力、分析处理资料的能力。（2）尝试探究生物进化的原因，学会数据和图表的分）尝试探究生物进化的原因，学会数据和图表的分情感价值目标情感价值目标（1）通过环境的变化可以导致生物进化的事实，对
2、学生进行环保教）通过环境的变化可以导致生物进化的事实，对学生进行环保教育。育。（2）介绍达尔文创立进化论的事迹，培养学生献身科学事业的美好）介绍达尔文创立进化论的事迹，培养学生献身科学事业的美好心灵。心灵。名言导入：名言导入：只有服从大自然只有服从大自然,才能战胜大自然。才能战胜大自然。达尔文达尔文真实情境（科学史，环境保护教育）这些这些黑蛾黑蛾多多集中在污染严重的工业化地区集中在污染严重的工业化地区教学策略一教学策略一提出问题提出问题:最初的黑色个体如何出现？最初的黑色个体如何出现？为什么桦尺蛾群体黑色增多？为什么桦尺蛾群体黑色增多？观点观点1 黑色个体是环境污染黑色个体是环境污染定向刺激下
3、产生的，定向刺激下产生的，它们把黑色性状传递它们把黑色性状传递给后代，给后代，使黑色个体增多。使黑色个体增多。作出假设作出假设:观点观点2 黑色变异不是由环境污黑色变异不是由环境污染导致的，而是随机产染导致的，而是随机产生的生的 但环境污染让黑色个体但环境污染让黑色个体更容易存活（更容易存活（伪装），伪装），使黑色个体逐代增多。使黑色个体逐代增多。观点观点1 黑色个体是环境污染黑色个体是环境污染定向刺激下产生的，定向刺激下产生的，它们把黑色性状传递它们把黑色性状传递给后代，给后代，使黑色个体增多。使黑色个体增多。用沾了煤烟成分的树叶用沾了煤烟成分的树叶进行喂养进行喂养非工业化地区的幼虫非工业化
4、地区的幼虫（大部分）（大部分）（极少）（极少）实验实验:观点错误观点错误观点观点2 黑色变异不是由环境黑色变异不是由环境污染导致的，而是随污染导致的，而是随机产生的机产生的 但环境污染让黑色个但环境污染让黑色个体更容易存活，体更容易存活，使黑色个体逐代增多。使黑色个体逐代增多。如何设计实验？如何设计实验？需要记录什么数据？需要记录什么数据？若若实验只做一代，能实验只做一代，能说明问题吗？说明问题吗？实验实验:英国生物学家凯特威尔英国生物学家凯特威尔实验结果：在同一根实验结果：在同一根树干上，显眼蛾被鸟树干上，显眼蛾被鸟捕食的几率高出不显捕食的几率高出不显眼蛾达眼蛾达3 3倍。倍。模拟实验模拟实
5、验 以真实事例为情境背景，设计模拟实验；通过小视频指导，快速让学生明确实验步骤和注意事项；通过问题串的引导使学生明确实验目的，明确各个步骤、材料模拟的是真实情境中的何种事件和何种生物；统计分析实验结果环节和讨论环节要充分，使得学生在活动中能够真正彻底的理解生物进化的过程和原因。活动模拟：桦尺蛾群体颜色改变这些实验用具分别能模拟哪些角色？这些实验用具分别能模拟哪些角色？1、将红、黄、绿、白各、将红、黄、绿、白各25个别针混合均匀个别针混合均匀撒到垫子上。撒到垫子上。2、三位同学拿走别针。、三位同学拿走别针。模拟什么过程？模拟什么过程？能否经过仔细观察？能否经过仔细观察？3、每位同学捕食、每位同学
6、捕食25个个体后结束捕食。记个个体后结束捕食。记录幸存者数量。录幸存者数量。还剩多少幸存者？还剩多少幸存者？4、给、给每个幸存者各放每个幸存者各放入入3个个与其颜色相同与其颜色相同的的“后代后代”。后代与幸存者共同返回环境。后代与幸存者共同返回环境。颜色相同体现什么生物学现象？颜色相同体现什么生物学现象？5、开始下一代的捕食。共捕食、开始下一代的捕食。共捕食3代。代。模拟什么过程？模拟什么过程？四种颜色模拟的是什么？四种颜色模拟的是什么？播放演示视频播放演示视频被捕食被捕食者体色者体色捕食代数捕食代数绿色绿色黄色黄色红色红色白色白色（第一代初始（第一代初始数目）数目）20202020第一代幸存
7、者第一代幸存者（第二代初始（第二代初始数目）数目）第二代幸存者第二代幸存者（第三代初始（第三代初始数目）数目）第三代幸存者第三代幸存者 实验结论：实验结论：_变异2不适应环境变异1适应环境生存斗争适应环境不适应环境遗传生物过度繁殖不利变异有利变异生存淘汰进化达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说分析实验结果分析实验结果 如果通过治理，曼彻斯特地区的树木变回了浅色，桦尺蛾群体又会进化成什么样子？纸张+纸片纸片较薄，学生不易抓起，耗时较长对实验材料的改进分析纸张+纽扣纽扣立体，方便抓起 若纸张区域过大，学生下意识的选择离自己近的个体，中间的个体基本保留。背景不宜过大，最好不要超过0.8m 0.8
8、m沙子沙子+纽扣纽扣背景小、分布密，沙子沾手，影响实验室整洁背景小、分布密，沙子沾手，影响实验室整洁绒布绒布+纽扣或豆子纽扣或豆子纽扣、豆子立体，方便抓起，绒布不容易让豆子滚散纽扣、豆子立体，方便抓起，绒布不容易让豆子滚散问题问题解决策略解决策略不要事先观察，不要事先观察，背对实验桌背对实验桌，规定快速捕食（喊拍子），规定快速捕食（喊拍子）；中途监督者可以转动垫子；中途监督者可以转动垫子2-3次次刻意捕食刻意捕食数剩余数剩余“猎物猎物”，耗，耗时时/错误后重来错误后重来组长和组长和“捕食者捕食者”同时计同时计数，避免计数失误数，避免计数失误不明白具体操作细不明白具体操作细节节提前录制视频提前录
9、制视频事先强调实验的严肃认真事先强调实验的严肃认真模拟保护色的形成过程（室外）模拟保护色的形成过程（室外）草地石砖地鹌鹑属杂食性动物，对各种颜色的米粒并无刻意选择，鹌鹑属杂食性动物，对各种颜色的米粒并无刻意选择，而在不同颜色背景下，饥饿的鹌鹑会主动选择颜色相而在不同颜色背景下，饥饿的鹌鹑会主动选择颜色相对比较明显的食物取食。对比较明显的食物取食。实验用品：实验用品：每组取鹌鹑每组取鹌鹑1 1只，黑米只，黑米(黑色黑色)、红米、红米(土黄色土黄色)、白米、白米若干，若干，A3A3白纸、黑色卡纸各一张，鞋盒一个白纸、黑色卡纸各一张，鞋盒一个(防止鹌防止鹌鹑四处走动，影响实验结果鹑四处走动，影响实验
10、结果)鹌鹑取食米粒实验1 1、取各色米粒各、取各色米粒各3030颗，混合均匀后散放于鞋盒中的白颗，混合均匀后散放于鞋盒中的白纸上；将饥饿鹌鹑放在白纸上，任其啄食米粒；纸上；将饥饿鹌鹑放在白纸上，任其啄食米粒；1 min1 min后，将鹌鹑移开，统计剩下的各种米粒的数量；后，将鹌鹑移开，统计剩下的各种米粒的数量；实验步骤实验步骤2 2、假设每个、假设每个“幸存者幸存者”都产生都产生3 3个个后代，而且颜色与原后代，而且颜色与原来相同，按此规律再补充相应的米粒数。每轮开始时记来相同，按此规律再补充相应的米粒数。每轮开始时记录下各色米粒的数目。录下各色米粒的数目。3 3、将白纸换成黑色卡纸，重复。、
11、将白纸换成黑色卡纸，重复。白纸白纸黑、红、黑、红、白米各白米各30粒（食用粒（食用色素染色）色素染色）动物选择：鹌鹑、鸡、吃谷物的鸟动物选择：鹌鹑、鸡、吃谷物的鸟注：不考虑种群数量稳定，每次取食数量不等；注：不考虑种群数量稳定，每次取食数量不等；为每个幸存者补充为每个幸存者补充3个后代。个后代。p 达尔文达尔文p 贝格尔号贝格尔号p 环球航行环球航行教学策略二教学策略二选自雷明老师的课选自雷明老师的课 26种陆栖鸟类中有25种特有，海生鱼类有15种是新种；185种绿色开花植物中有100种是新种。加拉帕戈斯群岛 推荐视频：推荐视频：加拉巴加拉巴哥群岛哥群岛第二集第二集改变世界的岛屿改变世界的岛屿
12、00:13:00-00:14:37（加拉帕戈斯雀）（加拉帕戈斯雀）为什么加拉帕戈斯为什么加拉帕戈斯群岛各岛屿上的地群岛各岛屿上的地雀喙雀喙存在存在明显差异？明显差异？提出问题：提出问题：人工选择的启示人工选择的启示野生鲫鱼变异个体后代个体间性状差异 保留有观赏价值个体各种各样的金鱼品种人们 意愿逐代 选择饲 养人工选择能培育出不同金鱼品种人工选择能培育出不同金鱼品种四中雷鸣老师人工选择举例联想：联想：自然界中是否也有一种选择作自然界中是否也有一种选择作用推动着生物的进化呢？用推动着生物的进化呢？设想：设想：与人工选择相似，生活在自然与人工选择相似，生活在自然界中的生物是受自然环境选择的。界中的
13、生物是受自然环境选择的。加拉帕戈斯群岛 共同祖先活动：模拟自然选择 材料用具：四种不同形状的工具，模拟“豆豆鸟”不同的喙。培养皿中的豆豆模拟自然界中的食物；毛巾模拟豆豆鸟的嗉囊。方法步骤：1.假设每种亲代的“豆豆鸟”在生存中必须取得20个豆豆才有可能繁殖后代。2.在规定时间，用“喙”将培养皿中的豆豆依次放入自己面前的毛巾上。3.捕食不够20者淘汰。给每个幸存者补充3个“后代”。后代与幸存者共同返回环境。4.重复步骤2、3 镊子夹子针形勺形第一代：亲代数量2 22 22 22 2第一代：幸存数量1 1 0 0 0 0 2 2 第二代：起始数量3 3 0 0 0 0 6 6 第二代：亲代和后代幸存
14、数量0 0 0 00 0 5 5 第三代：起始数量0 0 0 0 0 015 15 第三代：亲代和后代幸存数量 分析：模拟自然选择 思考1：生存下来的个体最多的是哪一种“豆豆鸟”？如果再繁殖下去，且都存活的话，数量是多少？这个现象说明了什么？过度繁殖分析：模拟自然选择 思考2：为什么有些种类的“豆豆鸟”没机会繁殖而被淘汰了？如果食物足够多，它们会被淘汰吗？生存斗争分析：模拟自然选择 思考3：每种鸟喙的特点会在它们的后代中表现出来吗？同种“豆豆鸟”的不同后代是否会有差异？遗传变异分析：模拟自然选择 思考4：是什么因素决定了哪种“豆豆鸟”占优势，哪种逐渐被淘汰？如果环境中的食物发生了变化，情况会是
15、怎样？这说明环境在生物的进化中起了什么作用？适（环境）者生存分析：模拟自然选择 “幸存者”的喙形与它们的所获取的食物相适应，说明适应环境的变异个体能被保留，并得以繁殖后代。环境决定进化的方向环境决定进化的方向生物是在发展变化的，他认为各岛屿上的地雀最初是同一物种，是由于各生物是在发展变化的，他认为各岛屿上的地雀最初是同一物种，是由于各种原因受到了大海的阻隔，所以在不同环境中分别演变为不同的类型。动种原因受到了大海的阻隔，所以在不同环境中分别演变为不同的类型。动物与环境的协调一致不是上帝创造的，而是各种生物发生着适应环境的变物与环境的协调一致不是上帝创造的，而是各种生物发生着适应环境的变化，这种
16、变化显示出环境的影响和大自然的选择。化，这种变化显示出环境的影响和大自然的选择。推荐视频：（达尔文的进化论物竞天择适者生存）反馈：尝试用达尔文的进化观点反馈：尝试用达尔文的进化观点自然选择学说来解释这些现象。自然选择学说来解释这些现象。长颈鹿长颈的形成、长颈鹿长颈的形成、大风海岛上无翅残翅昆虫大风海岛上无翅残翅昆虫众多、众多、细菌抗药性的产生细菌抗药性的产生区别达尔文“自然选择”学说拉马克“用进废退”学说变异的产生变异发生在环境变化之前变异的产生与环境无关变异发生在环境变化之后环境改变导致生物变异进化的决定因素 自然环境生物的意愿学习了本课后，你有哪些收获和感想？学习了本课后，你有哪些收获和感
17、想？告诉大家好吗？告诉大家好吗？分析生物进化实例：桦尺蛾体色的变化分析生物进化实例：桦尺蛾体色的变化生物进化的原因生物进化的原因探究：模拟保护色的形成过程探究：模拟保护色的形成过程自然选自然选择学说择学说创立者：达尔文创立者：达尔文内容内容过度繁殖（前提）过度繁殖（前提）生存斗争（手段）生存斗争（手段）遗传、变异（基础）遗传、变异（基础）适者生存（结果）适者生存（结果）概念：在生存斗争中，适应者生存，不适概念：在生存斗争中，适应者生存，不适应者被淘汰掉的过程。应者被淘汰掉的过程。生物进化的原因遗传和变异是基础，过度繁殖是前提，生存斗争是手段，适者生存是结果。光读书不思考也许能使平庸之辈知识光读书不思考也许能使平庸之辈知识丰富，但它决不能使他们头脑清醒。丰富，但它决不能使他们头脑清醒。约约诺里斯诺里斯
