第第頁2022年普通高中新課程新教材優(yōu)質(zhì)課評選人賽）2022年普通高中新課程新教材優(yōu)質(zhì)課評選人賽）/上傳作品優(yōu)質(zhì)課比賽教學(xué)設(shè)計(jì)課題：協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成參賽教師：安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)季學(xué)濤時(shí)間：2022年12月第六章第4節(jié)協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)季學(xué)濤一、教材分析本節(jié)內(nèi)容選自人教版2019高中生物學(xué)教材必修2《遺傳與進(jìn)化》第六章第4節(jié)。主要包括協(xié)同進(jìn)化、生物多樣性的形成和生物進(jìn)化理論在發(fā)展等內(nèi)容。對應(yīng)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2020年修訂）必修二《遺傳與進(jìn)化》模塊2大概念4“生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果”，以及重要概念“適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果”。《課程標(biāo)準(zhǔn)》對本節(jié)的內(nèi)容要求是“概述現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說為核心，為地球上的生命進(jìn)化史提供了科學(xué)的解釋”，學(xué)業(yè)要求是“分析不同類型的證據(jù)，探討地球上現(xiàn)存的豐富多樣的物種是由共同祖先長期進(jìn)化形成的”（生命觀念、科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任）。由《課程標(biāo)準(zhǔn)》內(nèi)容要求及學(xué)業(yè)要求來看，本節(jié)內(nèi)容教學(xué)需要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)同生物與生物，生物與無機(jī)環(huán)境是協(xié)同進(jìn)化的，它們是作為一個(gè)整體不斷發(fā)展的，進(jìn)而認(rèn)同人類應(yīng)當(dāng)尊重自然、保護(hù)自然與大自然和諧相處。不僅要從當(dāng)前的地球生態(tài)系統(tǒng)還要從地球上的生命進(jìn)化史角度認(rèn)識(shí)協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致了生物多樣性的形成。從教材編排來看，前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的大部分內(nèi)容。包括生物有共同祖先的證據(jù)、自然選擇與適應(yīng)的形成、種群基因組成的變化、隔離與物種形成等內(nèi)容。而物種的形成并不是孤立進(jìn)行的，不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間是在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展的?？梢?，本節(jié)內(nèi)容是在前一節(jié)基礎(chǔ)上的擴(kuò)展和深化。同時(shí)作為本單位最后一節(jié)，既是學(xué)說的重要組成部分又構(gòu)建出了以自然選擇學(xué)說為核心的生物進(jìn)化理論的完整框架。當(dāng)然，進(jìn)化本身是復(fù)雜的，是有很多目前還未知的地方。本節(jié)也簡單介紹了一些其他的進(jìn)化理論，進(jìn)化理論是不斷發(fā)展和不斷完善的。二、學(xué)情分析學(xué)生在前面章節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)并認(rèn)識(shí)到現(xiàn)存生物是有共同祖先的；生物的適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果；對生物進(jìn)化的認(rèn)識(shí)已經(jīng)深入到以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的水平；知道了物種形成的一般過程。在學(xué)習(xí)這些知識(shí)的同時(shí)，也進(jìn)一步培養(yǎng)了科學(xué)思維，知道基于證據(jù)和邏輯來認(rèn)識(shí)科學(xué)假說和科學(xué)觀點(diǎn)。并且在必修一的學(xué)習(xí)中，知道科學(xué)探究活動(dòng)的一般方法和步驟，例如提出問題、作出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)等基本步驟。同時(shí)在日常生活和學(xué)習(xí)中也積累很多關(guān)于生物進(jìn)化和生物多樣性的多方面的認(rèn)識(shí)。這些知識(shí)的儲(chǔ)備和能力的提升，都非常有利于本節(jié)課的開展和相關(guān)教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)。三、學(xué)習(xí)重難點(diǎn)基于教材分析和學(xué)情分析，將以下內(nèi)容定為本節(jié)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1.教學(xué)重點(diǎn)（1）構(gòu)建協(xié)同進(jìn)化的概念，形成協(xié)同進(jìn)化的觀點(diǎn)（2）協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成2.教學(xué)難點(diǎn)協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成四、學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)與本節(jié)對應(yīng)的“內(nèi)容要求”是：“概述現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說為核心，為地球上的生命進(jìn)化史提供了科學(xué)的解釋”?！皩W(xué)業(yè)要求”是：“分析不同類型的證據(jù)，探討地球上現(xiàn)存的豐富多樣的物種是由共同祖先長期進(jìn)化形成的”。結(jié)合教材內(nèi)容，確定本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)如下：1.通過對不同實(shí)例的多角度分析，認(rèn)同協(xié)同進(jìn)化的觀點(diǎn)2.通過分析生物多樣性的形成過程，認(rèn)同協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成，建立保護(hù)生物多樣性的意識(shí)以及樹立人和自然和諧共生的發(fā)展觀3.通過對現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的框架搭建以及對進(jìn)化理論中不同觀點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，確立科學(xué)的生物進(jìn)化觀。五、教學(xué)過程【任務(wù)1】認(rèn)識(shí)并構(gòu)建協(xié)同進(jìn)化的概念活動(dòng)1通過資料分析，認(rèn)識(shí)不同物種之間的協(xié)同進(jìn)化1.活動(dòng)準(zhǔn)備資料1：獵豹捕食羚羊的視頻資料2：渡渡鳥和大顱欖樹的相關(guān)資料渡渡鳥（復(fù)原圖）大顱欖樹渡渡鳥是原僅產(chǎn)于毛里求斯島上的一種鳥，由于人類的捕殺和人類活動(dòng)等的影響已于1681年徹底滅絕。渡渡鳥滅絕后，大顱欖樹盡管年年都開花結(jié)果，卻沒有種子發(fā)芽。這種“絕育”現(xiàn)象已經(jīng)持續(xù)了三百年，其數(shù)量也越來越少，幾近消失。資料3：中華民族的人口數(shù)量變化和作物種植的關(guān)系2.活動(dòng)開展（1）教師活動(dòng)：教師展示資料1并分析設(shè)問：同學(xué)們可能不由得同情羚羊，在這次捕食中羚羊失去了生命，從個(gè)體角度來看，捕食過程顯然對羚羊有害。但是如果從羚羊種群層次來看，獵豹捕食到的是羚羊種群中什么樣的個(gè)體？留下來的是什么樣的個(gè)體？因此獵豹對羚羊種群的發(fā)展起到了什么作用？反過來被餓死的獵豹是獵豹種群中什么樣的個(gè)體？留下來的又是什么樣的個(gè)體？因此羚羊種群對獵豹種群的發(fā)展又起到了什么作用？如果再拓展到群落和生態(tài)系統(tǒng)層次，你又有什么啟發(fā)？（補(bǔ)充收割理論）綜上：獵豹和羚羊之間是什么關(guān)系？教師展示資料2并分析設(shè)問：現(xiàn)在亟待破解大顱欖樹的“絕育”之謎，來拯救大顱欖樹，避免其滅絕。根據(jù)這些資料你能提出什么問題？你能對“絕育”之謎作出什么假設(shè)？你能找到證據(jù)來驗(yàn)證你的假設(shè)嗎？能不能對所做假設(shè)或者證據(jù)進(jìn)行完善？參考案例：提出問題：渡渡鳥的滅絕和大顱欖樹的“絕育”存在怎樣的因果關(guān)系？作出假設(shè)：大顱欖樹的種子必須經(jīng)過渡渡鳥的消化道，才能正常萌發(fā)驗(yàn)證假設(shè)：1.渡渡鳥殘骸胃里有沒有大顱欖樹的種子（化石）2.人工模擬消化液處理大顱欖樹的種子，測試其萌發(fā)情況；將大顱欖樹的種子強(qiáng)行飼喂給與渡渡鳥親緣關(guān)系較近的鳥，觀察糞便中能否萌發(fā)出樹苗。（實(shí)驗(yàn)）綜上：大顱欖樹和渡渡鳥之間是什么關(guān)系？教師展示資料3并分析設(shè)問：中華民族的人口數(shù)量經(jīng)歷了怎樣的變化？中華民族人口數(shù)量的變化和作物種植之間存在什么聯(lián)系？（補(bǔ)充：近現(xiàn)代人口數(shù)量進(jìn)一步增長，與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展也密不可分，但與糧食產(chǎn)量增長有沒有關(guān)系？近期我們的宇航員們還在天宮號(hào)空間站上完成了水稻全周期培養(yǎng)的壯舉）綜上：人口數(shù)量的變化和作物種植之間是什么關(guān)系？（2）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分析材料1，思考并回答問題。分析獵豹和羚羊之間的關(guān)系。學(xué)生分析材料2，小組合作，嘗試提出問題，作出合理假設(shè)并尋找可驗(yàn)證假設(shè)的證據(jù)。同時(shí)完成學(xué)習(xí)任務(wù)單，小組派出代表進(jìn)行展示。其他同學(xué)進(jìn)行評價(jià)并補(bǔ)充完善。通過破解大顱欖樹的“絕育”之謎，再進(jìn)一步分析渡渡鳥和大顱欖樹之間的關(guān)系。學(xué)生分析材料3，回答問題。分析人口數(shù)量的變化和作物種植之間的關(guān)系。3.活動(dòng)總結(jié)和評價(jià)通過獵豹捕食羚羊的視頻，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。通過分析渡渡鳥和大顱欖樹關(guān)系的實(shí)例，從反面說明不同物種之間存在相互影響不斷發(fā)展的關(guān)系；并且這種相互影響破壞后可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果，甚至導(dǎo)致物種的“絕育”乃至滅絕。聯(lián)系人類社會(huì)人口數(shù)量變化與糧食種植之間的關(guān)系，再次說明不同物種之間包括人類也是在相互影響中不斷發(fā)展的。這樣通過不同的實(shí)例，從不同的角度，使學(xué)生認(rèn)同不同物種之間是在相互影響不斷發(fā)展，不斷進(jìn)化的。師生共同得出結(jié)論：①獵豹和羚羊之間相互影響不斷發(fā)展。②渡渡鳥和大顱欖樹之間相互影響不斷發(fā)展。③人類和糧食作物之間相互影響，不斷發(fā)展。師生進(jìn)一步歸納出結(jié)論：不同物種之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展活動(dòng)2通過資料分析，認(rèn)識(shí)生物與無機(jī)環(huán)境之間的協(xié)同進(jìn)化1.活動(dòng)準(zhǔn)備資料4：地質(zhì)史上，曾發(fā)生過兩次大氧化事件。約24億年前，大氣含氧量從0增加到0.2%。約5.2億年前，增加到12%以上。（現(xiàn)代大氣含氧量為21%。）光合細(xì)菌海洋微生物海洋微生物資料5：4.2億年來大氣CO2含量變化及趨勢2.活動(dòng)開展（1）教師活動(dòng)：教師展示資料4并分析設(shè)問：①氧氣的產(chǎn)生與什么生物密切相關(guān)？從無氧地球到低氧地球再到富氧地球，氧氣的出現(xiàn)和積累對地球生物又產(chǎn)生了怎樣的影響？教師展示資料5并分析設(shè)問：②地球大氣CO2含量經(jīng)歷了怎樣的變化？近200年CO2含量急劇升高會(huì)導(dǎo)致什么后果？你認(rèn)為人類應(yīng)當(dāng)怎樣應(yīng)對面對CO2的過度排放導(dǎo)致的溫室效應(yīng)？（2）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分析材料，思考交流，回答問題。分析大氣中氧氣和二氧化碳這兩種重要?dú)怏w的變化與生物以及和人類社會(huì)的關(guān)系。3.活動(dòng)總結(jié)和評價(jià)通過分析地質(zhì)史上大氣中氧氣和二氧化碳這兩種重要?dú)怏w的變化，使學(xué)生認(rèn)同生物與環(huán)境之間也是在相互影響不斷發(fā)展的。同時(shí)聯(lián)系人類社會(huì)面臨的化石燃料過度使用造成的全球變暖的危機(jī)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性和緊迫性，能自覺參與到節(jié)能減排的行動(dòng)中來，并認(rèn)同全人類有關(guān)“碳中和”努力的必要性和緊迫性。師生共同歸納得出結(jié)論：①氧氣的產(chǎn)生與光合生物等密切相關(guān)，并且又深刻影響了幾乎所有生物的進(jìn)化和發(fā)展。②CO2等溫室氣體的排放由人類引起，其造成的全球變暖又會(huì)深刻影響人類社會(huì)以及其他生物的進(jìn)化和發(fā)展。師生進(jìn)一步歸納出結(jié)論：生物與無機(jī)環(huán)境在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。師生再進(jìn)一步共同歸納得出結(jié)論：不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間相互影響不斷發(fā)展。構(gòu)建協(xié)同進(jìn)化的概念。【任務(wù)2】認(rèn)同協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性形成活動(dòng)3認(rèn)識(shí)生物多樣性，尋找生物多樣性與協(xié)同進(jìn)化的關(guān)系1.活動(dòng)準(zhǔn)備資料6：黃山風(fēng)景區(qū)、南海珊瑚礁等生態(tài)系統(tǒng)的圖片。資料7：地球生物多樣性的形成歷程圖2.活動(dòng)開展（1）教師活動(dòng)：教師展示資料6，引導(dǎo)學(xué)生觀察不同生態(tài)系統(tǒng)，形成對生物多樣性直觀認(rèn)識(shí)。告知生物多樣性的層次包括生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性、遺傳（基因）多樣性。教師展示資料7，并引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本第120-123頁內(nèi)容，分析生物進(jìn)化史上的重大事件（重要時(shí)期），探討生物多樣性的形成與協(xié)同進(jìn)化的關(guān)系并設(shè)問：①最早出現(xiàn)的是哪一類生物？科學(xué)家認(rèn)為最早的生物應(yīng)該出現(xiàn)在海洋中。你認(rèn)同這種觀點(diǎn)嗎？說明理由。②寒武紀(jì)物種大爆發(fā)，出現(xiàn)大量的無脊椎動(dòng)物構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的哪一極？這一極生物產(chǎn)生具有什么意義？（并補(bǔ)充引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系“收割理論”解釋寒武紀(jì)物種大爆發(fā)）③恐龍滅絕對哺乳類的進(jìn)化產(chǎn)生了怎樣的影響？（2）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀看材料6，直觀認(rèn)識(shí)生物多樣性的層次。學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本第120-123頁內(nèi)容，小組合作，思考交流，派出代表回答問題。并進(jìn)行完善。3.活動(dòng)總結(jié)和評價(jià)通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)和小組合作探討生物進(jìn)化史上的重大事件（重要時(shí)期）中生物多樣性形成與協(xié)同進(jìn)化的關(guān)系，回答相關(guān)問題，認(rèn)同生物多樣性的形成是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。師生共同得出結(jié)論：生物多樣性的形成是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。對以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論進(jìn)行小結(jié)，搭建學(xué)說的框架。梳理它的核心內(nèi)容以及內(nèi)在聯(lián)系。將課本中并列的5句話，整理為三個(gè)有機(jī)段落：1.適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。2.種群是生物進(jìn)化的基本單位；突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進(jìn)而通過隔離形成新的物種。3.生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是生物與生物、生物與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程；生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果?！救蝿?wù)3】生物進(jìn)化理論在發(fā)展活動(dòng)4.通過學(xué)生分享自己所知的其他生物進(jìn)化理論，并閱讀和分析教材內(nèi)容，認(rèn)識(shí)生物進(jìn)化理論在發(fā)展1.活動(dòng)開展（1）教師活動(dòng)：通過提前布置查找其他生物進(jìn)化理論資料的任務(wù)，讓學(xué)生分享自己所知的其他生物進(jìn)化理論，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)生物進(jìn)化理論在發(fā)展。（2）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分享自己所知的其他生物進(jìn)化理論。2.活動(dòng)總結(jié)和評價(jià)通過學(xué)生分享自己所知的其他生物進(jìn)化理論。使學(xué)生認(rèn)同進(jìn)化理論是富有魅力的，還有許多進(jìn)化上的未解之謎有待進(jìn)一步探究。也因此生物進(jìn)化理論還在發(fā)展中！六、板書設(shè)計(jì)第4節(jié)協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成七、作業(yè)布置（二選一）1.從協(xié)同進(jìn)化的角度分析如果CO2的排放量沒有得到合理控制，人類和地球生物將會(huì)面臨怎樣的情形？請論述自己的觀點(diǎn)。2.從協(xié)同進(jìn)化角度分析人類與新冠病毒共存后可能會(huì)出現(xiàn)怎樣的情形？請論述自己的觀點(diǎn)。教學(xué)反思注重由事實(shí)概括出概念的過程。從有代表性的事例出發(fā)，啟發(fā)學(xué)生從不同角度分析思考，再進(jìn)一步歸納總結(jié)并構(gòu)建出概念。例如不僅采用了課本中獵豹和羚羊關(guān)系的剖析；還增加了渡渡鳥滅絕和大顱欖樹“絕育”的關(guān)系的分析，從反方面說明不同物種之間存在深刻的相互影響；同時(shí)增加了人口數(shù)量的變化和作物種植之間的關(guān)系的分析，說明這種影響在人類社會(huì)也同樣存在。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到不同物種之間的協(xié)同近化是十分普遍和影響深遠(yuǎn)的。再從大氣中氧氣和二氧化碳這兩種重要?dú)怏w的變化與生物的相互作用中，探討了生物和無機(jī)環(huán)境的協(xié)同進(jìn)化也是普遍和影響深遠(yuǎn)的。這樣可以引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容的理解推向深入，形成協(xié)同進(jìn)化作為一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，而不是不局限于對有限的事例的淺層理解。注重循證式教學(xué)發(fā)展科學(xué)思維。盡可能提供豐富典型的學(xué)習(xí)資料供學(xué)生分析。例如提供的有關(guān)大氣中氧氣變化的大氧化事件和4.2億年來二氧化碳含量的變化和趨勢等資料，采用了近些年科學(xué)研究的一些重要成果。同時(shí)注重將學(xué)生的已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，例如學(xué)生已有