6.3種群基因組成的變化與物種的形成教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容教材：生物人教版（2019）必修2

章節(jié)：6.3種群基因組成的變化與物種的形成

內(nèi)容：闡述種群基因頻率變化的原因，包括突變、自然選擇、遺傳漂變等，并解釋這些變化如何導(dǎo)致種群基因組成的變化。探討物種形成的標(biāo)志，包括形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)等方面的特征，以及物種形成的過(guò)程和物種形成理論。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，通過(guò)分析種群基因組成變化，理解進(jìn)化機(jī)制；提升生命觀念，認(rèn)識(shí)到生物多樣性的形成和物種形成的復(fù)雜性；增強(qiáng)科學(xué)思維，學(xué)會(huì)從多角度分析物種形成的過(guò)程；加強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，理解生物多樣性保護(hù)的重要性。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識(shí)：學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了遺傳學(xué)的基本原理，包括基因、遺傳規(guī)律等。此外，學(xué)生對(duì)生物進(jìn)化的基本概念也有一定的了解，如自然選擇、適者生存等。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高一年級(jí)學(xué)生對(duì)生物學(xué)科普遍保持較高的興趣，他們具有較強(qiáng)的邏輯思維能力和抽象思維能力。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，多數(shù)學(xué)生偏好通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)，但也有一部分學(xué)生更傾向于理論學(xué)習(xí)和閱讀。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：部分學(xué)生可能對(duì)遺傳學(xué)中的概念理解不夠深入，難以將遺傳學(xué)知識(shí)與進(jìn)化論相結(jié)合。此外，學(xué)生對(duì)種群基因組成變化和物種形成的復(fù)雜性可能感到困惑，難以把握物種形成的過(guò)程。此外，學(xué)生在分析物種形成理論時(shí)，可能會(huì)遇到理論邏輯與實(shí)際觀察不符的挑戰(zhàn)，需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考和批判性分析。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源-軟硬件資源：多媒體教學(xué)平臺(tái)、投影儀、筆記本電腦、基因圖譜展示軟件

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部生物學(xué)科教學(xué)資源庫(kù)

-信息化資源：在線生物學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻、相關(guān)學(xué)術(shù)文章、在線互動(dòng)問(wèn)答平臺(tái)

-教學(xué)手段：實(shí)物模型、教學(xué)PPT、學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板、課堂討論引導(dǎo)問(wèn)題清單教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過(guò)展示不同物種的圖片或視頻，提問(wèn)學(xué)生：“為什么不同物種的形態(tài)和習(xí)性各不相同？”

-回顧舊知：引導(dǎo)學(xué)生回顧遺傳學(xué)的基本概念，如基因、遺傳規(guī)律等，以及生物進(jìn)化的基本原理。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：

-詳細(xì)講解種群基因組成變化的原因，包括突變、自然選擇、遺傳漂變等。

-解釋這些變化如何導(dǎo)致種群基因組成的變化，以及這些變化對(duì)物種形成的影響。

-講解物種形成的標(biāo)志，包括形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)等方面的特征。

-介紹物種形成的過(guò)程，包括隔離、基因流動(dòng)、自然選擇等階段。

-舉例說(shuō)明：

-通過(guò)具體的生物進(jìn)化案例，如人類的進(jìn)化歷程、加拉帕戈斯群島的鳥(niǎo)類進(jìn)化等，幫助學(xué)生理解進(jìn)化機(jī)制。

-結(jié)合實(shí)際案例，分析物種形成過(guò)程中的關(guān)鍵因素和作用。

-互動(dòng)探究：

-引導(dǎo)學(xué)生分組討論，分析不同物種形成過(guò)程中的關(guān)鍵事件和進(jìn)化壓力。

-安排學(xué)生進(jìn)行角色扮演，模擬物種形成過(guò)程中的自然選擇過(guò)程。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：

-分發(fā)練習(xí)題，要求學(xué)生獨(dú)立完成，鞏固對(duì)種群基因組成變化和物種形成過(guò)程的理解。

-安排學(xué)生進(jìn)行小組討論，分析練習(xí)題中的案例，并分享討論結(jié)果。

-教師指導(dǎo)：

-對(duì)學(xué)生的練習(xí)題進(jìn)行批改，及時(shí)指出錯(cuò)誤和不足，給予針對(duì)性的指導(dǎo)。

-針對(duì)學(xué)生在討論中提出的問(wèn)題，進(jìn)行解答和補(bǔ)充說(shuō)明。

4.總結(jié)與反思（約5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)種群基因組成變化與物種形成的關(guān)系。

-引導(dǎo)學(xué)生反思本節(jié)課的學(xué)習(xí)過(guò)程，總結(jié)學(xué)習(xí)心得和體會(huì)。

5.課后作業(yè)（約10分鐘）

-布置課后作業(yè)，要求學(xué)生完成以下任務(wù)：

-查閱相關(guān)資料，了解不同物種的形成過(guò)程。

-分析一個(gè)物種的形成過(guò)程，總結(jié)其中的關(guān)鍵因素和進(jìn)化壓力。

-撰寫(xiě)一篇關(guān)于物種形成的短文，結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行闡述。知識(shí)點(diǎn)梳理1.種群基因組成變化的原因

-突變：基因突變是種群基因組成變化的主要來(lái)源，包括點(diǎn)突變、缺失、插入、倒位等。

-自然選擇：通過(guò)自然選擇，有利變異的個(gè)體能夠生存并繁殖后代，從而增加其基因在種群中的頻率。

-遺傳漂變：在較小的種群中，由于隨機(jī)事件導(dǎo)致的基因頻率的變化。

-基因流：種群間的基因交換，導(dǎo)致基因頻率的改變。

2.種群基因組成變化的結(jié)果

-基因頻率的變化：種群基因組成的變化導(dǎo)致基因頻率的變化。

-遺傳多態(tài)性：種群中基因型多樣性的增加。

-遺傳分化：不同種群之間基因組成的差異。

3.物種形成的標(biāo)志

-形態(tài)學(xué)差異：不同物種在形態(tài)上存在顯著差異。

-生理學(xué)差異：不同物種在生理功能上存在差異，如代謝途徑、激素調(diào)節(jié)等。

-生態(tài)學(xué)差異：不同物種在生態(tài)位、棲息地選擇等方面存在差異。

4.物種形成的過(guò)程

-隔離：地理隔離或生殖隔離導(dǎo)致種群無(wú)法交配，進(jìn)而導(dǎo)致基因交流的中斷。

-基因流：種群間的基因交換，維持基因多樣性。

-自然選擇：不同環(huán)境條件下，有利變異的個(gè)體更容易生存和繁殖。

-遺傳漂變：在較小種群中，隨機(jī)事件導(dǎo)致的基因頻率變化。

5.物種形成理論

-新物種形成理論：通過(guò)隔離、基因流、自然選擇和遺傳漂變等過(guò)程，形成新的物種。

-系統(tǒng)發(fā)育理論：通過(guò)生物之間的進(jìn)化關(guān)系，揭示物種的起源和演化過(guò)程。

-共同祖先理論：認(rèn)為所有物種都有共同的祖先，通過(guò)進(jìn)化分支形成現(xiàn)在的物種多樣性。

6.適應(yīng)性進(jìn)化

-適應(yīng)性進(jìn)化：指生物通過(guò)進(jìn)化適應(yīng)環(huán)境變化，提高生存和繁殖成功率的過(guò)程。

-適應(yīng)性特征：適應(yīng)環(huán)境變化的特征，如形態(tài)適應(yīng)、生理適應(yīng)、行為適應(yīng)等。

7.生物多樣性

-生物多樣性：地球上生物種類、遺傳多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。

-生物多樣性的價(jià)值：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生物資源的利用、文化價(jià)值等。

8.生物多樣性保護(hù)

-生物多樣性保護(hù)的意義：維護(hù)生態(tài)平衡、保護(hù)遺傳資源、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展等。

-生物多樣性保護(hù)措施：建立自然保護(hù)區(qū)、制定法律法規(guī)、公眾教育和參與等。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生課堂參與度：觀察學(xué)生在課堂上的發(fā)言次數(shù)、提問(wèn)頻率和參與討論的積極性。

-學(xué)生注意力集中度：通過(guò)學(xué)生的眼神交流、筆記記錄和課堂互動(dòng)來(lái)評(píng)估學(xué)生的注意力集中程度。

-學(xué)生提問(wèn)質(zhì)量：評(píng)估學(xué)生提出的問(wèn)題是否具有深度，是否能夠引導(dǎo)課堂討論。

2.小組討論成果展示：

-小組合作效果：評(píng)估小組在討論過(guò)程中的分工合作、信息共享和解決問(wèn)題的能力。

-小組展示內(nèi)容：評(píng)價(jià)小組展示的物種形成過(guò)程分析是否準(zhǔn)確、邏輯是否清晰、內(nèi)容是否全面。

-小組展示形式：考慮小組使用的展示工具（如PPT、海報(bào)等）是否恰當(dāng)，是否能夠有效地傳達(dá)信息。

3.隨堂測(cè)試：

-知識(shí)掌握程度：通過(guò)隨堂測(cè)試評(píng)估學(xué)生對(duì)種群基因組成變化和物種形成相關(guān)知識(shí)的掌握情況。

-解題能力：評(píng)價(jià)學(xué)生在測(cè)試中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，包括分析、綜合和評(píng)價(jià)。

-限時(shí)完成情況：觀察學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成測(cè)試的能力，以評(píng)估其時(shí)間管理和應(yīng)試技巧。

4.學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：

-學(xué)生自評(píng)：鼓勵(lì)學(xué)生在課后反思自己的學(xué)習(xí)過(guò)程，包括學(xué)習(xí)態(tài)度、參與程度和學(xué)習(xí)成果。

-學(xué)生互評(píng)：組織學(xué)生之間進(jìn)行互評(píng)，讓學(xué)生從同伴的角度提出改進(jìn)建議，促進(jìn)相互學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

-針對(duì)課堂表現(xiàn)：教師對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)給予即時(shí)反饋，鼓勵(lì)積極參與的學(xué)生，對(duì)表現(xiàn)不佳的學(xué)生提供具體改進(jìn)建議。

-針對(duì)小組討論：教師對(duì)小組討論的成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，強(qiáng)調(diào)合作精神和創(chuàng)新思維的重要性，對(duì)討論中存在的問(wèn)題給予指導(dǎo)。

-針對(duì)隨堂測(cè)試：教師對(duì)學(xué)生的測(cè)試成績(jī)進(jìn)行分析，針對(duì)錯(cuò)誤類型提供針對(duì)性的講解和輔導(dǎo)，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)點(diǎn)。

-針對(duì)學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：教師對(duì)學(xué)生的自評(píng)和互評(píng)給予肯定，鼓勵(lì)學(xué)生從多角度反思自己的學(xué)習(xí)，并從中學(xué)習(xí)到他人的優(yōu)點(diǎn)。典型例題講解1.例題：

一個(gè)種群中，A基因的頻率為0.6，a基因的頻率為0.4。經(jīng)過(guò)一個(gè)世代，A基因的頻率變?yōu)?.55，a基因的頻率變?yōu)?.45。請(qǐng)計(jì)算這一世代中A基因的突變率。

答案：

設(shè)A基因的突變率為u，則有：

(1-u)×0.6+u×0.4=0.55

0.6-0.6u+0.4u=0.55

0.6-0.2u=0.55

0.2u=0.05

u=0.05/0.2

u=0.25

所以，A基因的突變率為25%。

2.例題：

某種群中，一對(duì)等位基因A和a的基因頻率分別為0.8和0.2。如果自然選擇對(duì)該基因沒(méi)有影響，那么經(jīng)過(guò)10個(gè)世代后，該種群的基因頻率將如何變化？

答案：

由于自然選擇沒(méi)有影響，基因頻率將保持不變。因此，10個(gè)世代后，A基因的頻率仍為0.8，a基因的頻率仍為0.2。

3.例題：

一個(gè)隔離的種群中，A基因的頻率為0.5，a基因的頻率為0.5。如果種群數(shù)量為1000個(gè)個(gè)體，計(jì)算種群中A基因的預(yù)期數(shù)目。

答案：

A基因的預(yù)期數(shù)目=0.5×1000=500

4.例題：

某種群中，A基因的頻率為0.6，a基因的頻率為0.4。經(jīng)過(guò)一個(gè)世代，A基因的頻率變?yōu)?.58，a基因的頻率變?yōu)?.42。假設(shè)突變率u為0，自然選擇對(duì)A基因有利，請(qǐng)計(jì)算自然選擇的強(qiáng)度。

答案：

設(shè)自然選擇的強(qiáng)度為s，則有：

0.6×(1-s)+0.4×s=0.58

0.6-0.6s+0.4s=0.58

0.6-0.2s=0.58

0.2s=0.02

s=0.02/0.2

s=0.1

所以，自然選擇的強(qiáng)度為10。

5.例題：

一個(gè)種群中，A基因的頻率為0.7，a基因的頻率為0.3。如果突變率u為0.01，計(jì)算經(jīng)過(guò)5個(gè)世代后，A基因的頻率將變?yōu)槎嗌伲?/p>

答案：

使用哈代-溫伯格平衡公式計(jì)算每代基因頻率：

A'=(1-u)×A+u×a

A'=(1-0.01)×0.7+0.01×0.3

A'=0.69-0.003

A'=0.696

經(jīng)過(guò)5個(gè)世代后，A基因的頻率將變?yōu)?.696。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.融入案例教學(xué)：在講解種群基因組成的變化與物種形成的過(guò)程中，我嘗試引入實(shí)際案例，如達(dá)爾文的進(jìn)化論、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論等，讓學(xué)生通過(guò)案例理解抽象的生物學(xué)概念。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作：我計(jì)劃在課程中加入更多與種群基因組成變化相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生親自操作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)加深對(duì)理論知識(shí)的理解。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問(wèn)題

1.學(xué)生理解困難：部分學(xué)生對(duì)種群基因組成變化的概念理解不夠深入，難以將理論知識(shí)與實(shí)際案例相結(jié)合。

2.教學(xué)方法單一：目前的教學(xué)方法以講授為主，學(xué)生參與度不高，可能影響學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用。

3.評(píng)價(jià)方式局限：評(píng)價(jià)方式主要依賴于隨堂測(cè)試和課后作業(yè)，缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力和創(chuàng)新思維的評(píng)價(jià)。

反思改進(jìn)措施（三）

1.深化案例教學(xué)：在講解過(guò)程中，我將更加注重案例的選取和講解，確保案例與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，幫助學(xué)生更好地理解抽象概念。

2.豐富教學(xué)方法：我將嘗試引入小組討論、角色扮演等多種教學(xué)方法，提高學(xué)生的參與度和積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.完善評(píng)價(jià)體系：我將結(jié)合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)等多方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。同時(shí)，我將鼓勵(lì)學(xué)生參與創(chuàng)新項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)際操作能力。板書(shū)設(shè)計(jì)①種群基因組成變化的原因

-突變

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