（人教版）八年級下第三節(jié)

生物進化的原因?qū)W習(xí)目標(biāo)激趣導(dǎo)入任務(wù)一，任務(wù)二課堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)作業(yè)布置課標(biāo)要求思考板書設(shè)計課標(biāo)要求學(xué)業(yè)要求：強調(diào)實例分析和實驗探究在理解核心概念中的重要性。引導(dǎo)學(xué)生從觀察到的現(xiàn)象中提煉科學(xué)規(guī)律。學(xué)習(xí)內(nèi)容：描述加拉帕戈斯雀喙的差異等實例，說明適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。通過“模擬保護色形成過程”等探究活動，理解自然選擇在生物進化中的作用。概述達爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容（過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存），解釋生物進化的原因和過程。舉例說明生物在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能、行為等方面對環(huán)境的適應(yīng)及其意義。學(xué)習(xí)目標(biāo)生命觀念：形成“生物進化是遺傳變異與環(huán)境變化相互作用的結(jié)果”的生物學(xué)基本觀點；理解“自然選擇”是生物進化的主要機制，建立“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”在進化層面的理解”。科學(xué)探究：參與和體驗“模擬保護色形成”的探究過程?？茖W(xué)思維：運用“比較、歸納、推理”等科學(xué)思維方法，分析和解釋生物進化的實例；通過“模擬保護色形成”實驗（探究實踐），培養(yǎng)設(shè)計簡單實驗方案、收集處理數(shù)據(jù)、得出結(jié)論與交流的能力；學(xué)習(xí)目標(biāo)通過“思維訓(xùn)練”培養(yǎng)批判性思維，能對不合理或片面的觀點提出質(zhì)疑。社會責(zé)任：感受生命進化的奧秘與漫長歷程，體會科學(xué)研究中合理質(zhì)疑的重要性，認同生物多樣性與適應(yīng)性是長期進化的結(jié)果，形成保護生物多樣性的意識。激趣導(dǎo)入在某個經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上，有許多無翅和殘翅的昆蟲（右圖）。請分析：在這個海島上，為什么無翅或殘翅的昆蟲特別多？激趣導(dǎo)入海島上的大風(fēng)充當(dāng)了自然選擇的力量，偏愛無翅或殘翅的昆蟲，導(dǎo)致這些性狀在種群中特別普遍。激趣導(dǎo)入同學(xué)們，如果這兩只蛙同時出現(xiàn)在這片森林里，被饑餓的天敵盯上，哪一只生存下來的幾率更大？第一張圖片上的生存幾率大任務(wù)一：分析生物進化的實例實例：英國曼徹斯特的樺尺蠖19世紀(jì)中葉以前：曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖主要是淺色的（占多數(shù)），容易被深色樹干上的地衣襯托出來。任務(wù)一：分析生物進化的實例工業(yè)革命后（19世紀(jì)下半葉）：工廠林立，煙塵污染嚴(yán)重。樹干上的地衣消失，樹干被煤煙熏成了黑色。黑色樺尺蛾增多。任務(wù)一：分析生物進化的實例1、“在這兩種不同的環(huán)境中，哪種樺尺蠖更容易被鳥類發(fā)現(xiàn)并捕食？為什么？”在第一種環(huán)境中，深色的樺尺蛾更容易被鳥類發(fā)現(xiàn)并捕食；第二種環(huán)境中，淺色的樺尺蛾更容易被鳥類發(fā)現(xiàn)并捕食。任務(wù)一：分析生物進化的實例2、“調(diào)查發(fā)現(xiàn)，樹干變黑后，黑色的樺尺蠖數(shù)量逐漸增多，最終占到了絕大多數(shù)。淺色的反而成了少數(shù)派。這是為什么？”自然選擇的結(jié)果。任務(wù)一：分析生物進化的實例環(huán)境的改變（樹干顏色由淺變深）是重要的外部因素。樺尺蠖群體中本來存在變異（有淺色，也有深色）。環(huán)境的選擇作用：深色樹干環(huán)境中，深色樺尺蠖（保護色）不容易被鳥發(fā)現(xiàn)，生存機會大，繁殖后代多；淺色的生存機會小，繁殖后代少。適者生存。這種變化不是個體主動“努力”變黑的結(jié)果，而是群體適應(yīng)性頻率發(fā)生改變的結(jié)果。任務(wù)一：分析生物進化的實例探究·實驗：模擬保護色的形成過程目標(biāo)定位：

模擬生物在特定環(huán)境中，具有與環(huán)境相似體色的變異個體更容易生存的過程，理解自然選擇的原理。核心問題：“體色的保護作用如何在種群中形成并加強？”實驗原理：1、“捕食者”（實驗者）在特定背景色（如草地、巖石）上“捕食”不同顏色的“獵物”（彩紙片）。2、未被“捕食”的“獵物”得以“繁殖”，即增加數(shù)量。3、觀察每代“獵物”中不同顏色的比例變化。任務(wù)一：分析生物進化的實例實驗關(guān)鍵步驟強調(diào)：1、設(shè)定“環(huán)境”：

確定一大塊單一顏色（如綠色）的背景布/紙（代表棲息地）。2、初始“種群”：

準(zhǔn)備10種不同顏色（包括綠色）的小物品（如彩色紙片），每種顏色數(shù)量相等（如各10個），混合后隨機撒在背景布上（代表初始生物群體，存在變異）。3、“捕食”階段：

邀請3-4位學(xué)生扮演“捕食者”（如鳥），背對著。教師指令“開始捕食”后，所有“捕食者”同時轉(zhuǎn)身，迅速從布上抓起看到的“獵物”（直到只剩下25張小彩紙片）。任務(wù)一：分析生物進化的實例4、幸存者繁殖：

將未被抓走的“幸存者”收集起來。關(guān)鍵步驟：

每種顏色的“幸存者”繁殖出與自己顏色相同的后代（每個幸存者“生出”3個后代，確保所有后代顏色與原個體相同）。將這些“后代”重新混合均勻，撒回背景布上，形成下一代。記錄當(dāng)前各色“獵物”的數(shù)量。5、重復(fù)“捕食”與“繁殖”：

重復(fù)步驟3和4，進行5代。任務(wù)一：分析生物進化的實例1、在第一代和第五代中，分別是哪種顏色的“幸存者”最多？這與作為背景的彩紙顏色有什么關(guān)系？第一代和第五代中，與彩紙顏色相同或相近的“幸存者”最多。這是因為實驗中模擬了自然選擇的過程，彩紙顏色代表環(huán)境背景色，捕食者（實驗中的捕食行為）更容易發(fā)現(xiàn)并捕食與背景色差異較大的個體。顏色相近的個體更不易被捕食，從而存活并繁殖的機會更大。任務(wù)一：分析生物進化的實例2、第一代和第二代之間“幸存者”的數(shù)目有什么變化？第一代和第五代之間又有什么變化？第一代和第二代之間，與彩紙顏色不同的小紙片“幸存者”減少。第一代和第五代之間。與彩紙顏色不同的小紙片幾乎消失。經(jīng)過多代模擬，自然選擇持續(xù)作用，顏色差異大的個體因易被捕食而逐漸被淘汰，最終群體中僅剩與背景色高度適應(yīng)的個體。任務(wù)一：分析生物進化的實例3、到第五代時，是否所有顏色都有“幸存者”？你怎么解釋模擬的結(jié)果？第五代幸存者中，與彩紙顏色相差最大的個體幾乎消失。這是因為自然選擇通過捕食壓力淘汰了不適應(yīng)的性狀（顏色），導(dǎo)致僅保留適應(yīng)環(huán)境的顏色類型。任務(wù)一：分析生物進化的實例4、在有的年份，雷鳥已經(jīng)換上了白色“冬裝”，但是遲遲沒有下雪。這身“冬裝”還能幫助雷鳥躲避敵害嗎？這對你認識生物的適應(yīng)性有什么啟示？雷鳥換上白色羽毛本是為了適應(yīng)雪地環(huán)境，起到保護色的作用。但當(dāng)冬季氣候異常、遲遲不下雪時，白色羽毛會使其易被天敵發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致種群數(shù)量減少。生物對環(huán)境的適應(yīng)并非絕對，而是存在局限性。雷鳥的白色羽毛在雪地環(huán)境中能有效躲避天敵，但氣候異常時（如持續(xù)暖冬），白色羽毛會與環(huán)境顏色差異顯著，反而成為顯眼目標(biāo)。任務(wù)一：分析生物進化的實例實驗表明，具有與環(huán)境背景相似體色的變異個體更容易生存下來并繁殖后代。經(jīng)過多代選擇，具有這種有利變異的個體在群體中所占的比例會越來越大。這個過程模擬了自然界中保護色（或其他適應(yīng)性特征）是如何通過自然選擇在群體中逐漸形成和加強的。任務(wù)二：自然選擇達爾文乘坐小獵犬號考察了加拉帕戈斯群島任務(wù)二：自然選擇1、環(huán)球航行考察（尤其加拉帕戈斯群島），觀察到不同島嶼上的生物（如雀類、象龜）存在差異。2、化石證據(jù)顯示古今生物存在聯(lián)系。3、人工選擇（如家鴿、狗的品種多樣性）提供了重要啟示。達爾文通過以上的關(guān)鍵性發(fā)現(xiàn)，在1859年出版《物種起源》，系統(tǒng)提出自然選擇學(xué)說，解釋生物進化的原因。任務(wù)二：自然選擇自然選擇的核心思想：

生物在生存斗爭中，適應(yīng)環(huán)境的變異個體被保留，不適應(yīng)的被淘汰。任務(wù)二：自然選擇過度繁殖：

絕大多數(shù)生物具有巨大的繁殖能力，產(chǎn)生的后代數(shù)量遠超環(huán)境能夠承載的極限。任務(wù)二：自然選擇生存斗爭：

生物要爭奪有限的食物、空間、陽光等資源，同時面臨天敵捕食、疾病、自然災(zāi)害等威脅。大部分后代會夭折。任務(wù)二：自然選擇遺傳和變異：

生物普遍存在變異（同種生物個體間存在差異），并且很多變異能夠遺傳給后代。任務(wù)二：自然選擇適者生存：

在生存斗爭中，具有有利變異（能更好適應(yīng)環(huán)境的變異）的個體更容易生存下來（逃脫捕食、獲得更多食物、抵御疾病等），并將這些有利變異遺傳給后代；具有不利變異的個體則容易被淘汰。自然條件是選擇者。任務(wù)二：自然選擇最終結(jié)果：

適應(yīng)環(huán)境的個體被選擇保留下來，導(dǎo)致生物朝著適應(yīng)環(huán)境的方向進化。任務(wù)二：自然選擇思維訓(xùn)練：合理質(zhì)疑長頸鹿例子：群體中存在個體身高差異（變異）。在食物短缺時期（如旱季，低處樹葉被吃光），脖子較長的個體能夠到更高樹葉獲得食物，生存機會更大，繁殖的后代更多；脖子較短的個體因食物短缺生存困難甚至死亡。經(jīng)過一代代長期的自然選擇，長頸鹿群體中高個子/長脖子個體的比例不斷增加，最終形成今天的長頸鹿種群。(自然選擇作用于群體的可遺傳變異，長脖子是長期選擇有利變異累積的結(jié)果，而非個體努力獲得)思考1、自然選擇學(xué)說的提出有什么劃時代的意義？2、自然選擇對生物多樣性有什么影響？它第一次從科學(xué)角度系統(tǒng)解釋了生物進化的原因，徹底打破了神創(chuàng)論和物種不變論的統(tǒng)治地位。導(dǎo)致生物向著不同方向（適應(yīng)不同環(huán)境）進化，形成豐富的生物多樣性。如加拉帕戈斯群島上的不同雀類適應(yīng)了不同食物來源。思考3、我們今天理解的生物進化論（現(xiàn)代綜合進化論，簡要提及此名詞即可）已經(jīng)超越了達爾文時代的認識，這說明了什么？4、理解自然選擇對于我們保護生物多樣性和環(huán)境有什么啟示？科學(xué)理論是不斷發(fā)展和完善的。生物進化需要時間和穩(wěn)定的環(huán)境，人類活動導(dǎo)致環(huán)境劇變可能使生物來不及適應(yīng)而滅絕。保護環(huán)境就是保護進化的潛力。課堂練習(xí)選擇題：在達爾文的自然選擇學(xué)說中，生物進化的動力是（

）。A.用進廢退

B.環(huán)境改變

C.生存斗爭

D.獲得性遺傳C課堂練習(xí)選擇題：

對于長頸鹿長頸的形成原因，達爾文的自然選擇學(xué)說解釋是（

）。

A.長頸鹿為了吃到高處樹葉，努力伸長脖子，代代如此，脖子就變長了。

B.長頸鹿群體中原有脖子長短不一的變異，長期自然選擇使長脖子個體存活機會更大，后代中長脖子個體越來越多。

C.低處的樹葉被吃光了，長頸鹿的長脖子是被迫拉長的結(jié)果。

D.長頸鹿的長脖子是上帝賦予的獨特設(shè)計。B課堂練習(xí)選擇題：自然選擇學(xué)說的核心觀點包含哪些內(nèi)容？（

）（可多選）A.過度繁殖

B.生存斗爭

C.遺傳變異

D.適者生存ABCD課堂練習(xí)（實例分析）：模擬保護色形成實驗中，綠色背景布上的各種顏色小紙片中，最終得以保留并繁殖后代占優(yōu)勢的是那些顏色？。與背景布顏色（綠色）最接近的紙片。課堂練習(xí)（推理應(yīng)用）

想象一個島嶼上生活著一種小型食草動物，它們主要依賴某種低矮草本植物為生。后來島嶼氣候變得干旱，這種草本植物變得稀少。幸運的是，在這種動物群體中存在少數(shù)變異個體，它們的體型相對較小，所需食物量也較少。根據(jù)自然選擇學(xué)說，干旱發(fā)生后群體中可能發(fā)生什么變化？為什么？？經(jīng)過一代代的干旱，群體中體型較?。ㄋ枋澄锪枯^少）的個體比例會逐漸增加，并可能成為優(yōu)勢類型。因為在食物短缺（干旱）的環(huán)境壓力下，體型較小的變異個體因為只需較少的食物就能維持生存和繁殖，成為有利變異，其生存和繁殖機會大于體型較大、需要更多食物的個體（不利變異）。自然選擇傾向于保留這種能更好地適應(yīng)食物短缺環(huán)境的體型小的個體。課堂練習(xí)拓展延伸主題：生物進化仍在繼續(xù)！內(nèi)容：細菌對抗生素耐藥性的進化（人類施加的選擇壓力）、害蟲對殺蟲劑的抗性、城市鳥類習(xí)性的改變（適應(yīng)噪音和光污染）等。課堂小結(jié)三位一體小結(jié)法：知識層面：自然選擇=隨機變異+定向選擇（板書：變異→選擇→適應(yīng)）方法層面：模擬實驗法、假說-演繹法、科學(xué)質(zhì)疑路徑價值層面：敬畏進化力量，踐行生態(tài)文明（保護生物多樣性）。作業(yè)布置1、基礎(chǔ)作業(yè)：教材課后練習(xí)題1-3（鞏固概念）。2