认识生物多样性教学设计
教学目标:
1.知识目标:
①列举生物多样性的三个层次,概述它们之间的关系。
②对我国物种多样性的丰富和独特性有初步的认识。
③说明保护生物多样性的重要意义。
2.能力目标:
进一步培养学生小组合作能力、分析问题的能力和语言的概括表达能力。
3.情感态度与价值观目标:
对我国物种多样性的丰富和独特性有初步的认识,培养民族自豪感。说明保护生物的多样性的重要意义,培养珍爱生物、热爱大自然的美好情感。
本节重点:理解生物多样性的内涵。
本节难点:理解基因的多样性以及生物多样性三个层次之间的关系。
教学过程
【创设情境导入生态系统多样性】
师:我们烟台有仙境海岸鲜美烟台的美誉,请同学们欣赏一段城市宣传片并找出视频中出现的生态系统类型。
(播放烟台宣传视频片段,请同学们观看并思考视频中生态系统类型。)
生:视频中出现了黄海是海洋生态系统、昆嵛山是深林生态系统、苹果园是农田生态系统、烟台山是园林生态系统、还有城市生态系统。
生问:苹果园属于园林生态系统还是农田生态系统?
师:请大家根据生态系统的特征进行分析。
生:苹果园是农田生态系统,其以苹果树这种农作物为主体,并且人类活动具有重要作用。园林生态系统是以观赏植物为主体。
师:你还知道哪些类型的生态系统?
生:荒漠生态系统、草原生态系统、湿地生态系统。
师:本节课我们探究的是生物多样性,不同类型的生态系统反应出生物多样性的哪个层次呢?
生:生态系统多样性。
【小组活动一:分析生态系统多样性的影响因素及其重要意义】
师:请同学们根据材料分析昆嵛山森林生态系统、烟台山园林生态系统、苹果园农田生态系统的差异及产生差异的原因?
(给出材料,请同学们思考三种生态系统的不同)
生:昆嵛山生态系统不需要打药而烟台山生态系统需要定期打药除虫害,苹果园则需要多次打药避免虫害,保证果树的健康生长和繁殖。
师:你分析的非常好,是什么因素造成了三种类型生态系统的不同呢?
生:三种生态系统中生物的种类和数量不同,昆嵛山生物种类繁多,多条食物链构成了复杂的食物网,营养结构复杂,抵抗外界干扰能力强。
师:你分析的非常全面。昆嵛山是我们烟台甚至山东省唯一的天然森林生态系统类型的保护区,其物种丰富。园林生态系统的自动调节能力较森林生态系统弱,是不是就没有存在的必要呢?
生:园林生态系统对城市具有重要作用,可以净化空气、增加大气湿度、美化环境,每一种生态系统都有其重要价值。
师:作为滨海城市,烟台物种丰富,吸引全国乃至世界各地人们前来,你能举出烟台哪些生物种类。
生:牡蛎、扇贝、苹果、莱阳梨等等。
师:同学们都是合格的城市宣传大使,我们烟台已知的陆生脊椎动物 433 种,哺乳类 30 种,鸟类 376种,爬行类 18 种,两栖类 9 种;我们不仅动物资源丰富,植物种类也繁多,有 1349 种,木本和藤本植物 457 种,草本植物 742 种,栽培植物 150 种。作为烟台人是不是很骄傲。
生:作为烟台人我们很自豪。
师:不仅烟台物种丰富,我国在植被类型和物种多样性方面也具有天然的优势。请同学们一起欣赏一下。(播放视频)
生:仔细观看视频,感受我国物种多样性,树立民族自豪感。
师:除了视频中我国的珍惜动植物,你还能举出哪些?
生:大熊猫、扬子鳄、藏羚羊、野骆驼、白鳍豚、东北虎。
师:除了珍惜动物种类,还能举出珍惜的植物种类吗?
生:珙桐、银杏、水杉、桫椤。
师:非常好,不同的生物种类反应了生物多样性的哪个层次呢?
生:物种多样性。
【小组活动二:分析物种多样性的重要意义】
师:我国物种多样性还有哪些特点呢?请同学们结合课本 79 页进行小组讨论。
生:小组讨论相关问题。
师:除表中所列生物类群外,还有哪些类群?
生:表格中未给出无脊椎动物类群和植物类群中的藻类和苔藓,还有细菌和真菌及病毒这些生物圈中的其他生物。
师:在表格中,我国哪一类生物的物种数在世界上占有的百分比最高?哪一类相对较少?试计算上述几种生物类群占世界的平均百分比?
生:我国裸子植物在世界占比最高,爬行类和两栖类相对较少,几种类群的平均百分比是 14.96%。
师:分析的很准确,我国是裸子植物类群占比最高,我国也是裸子植物的故乡。表中世界已知鱼类22037 种,而目前已知鱼类已超过 24000 种,试分析差异原因。
生:随着科学技术的发展,我们对深海的探知范围越来越大,会有一些鱼类被新发现。而人类的大量捕捞和环境污染也会是鱼类减少。
师:同学们分析的非常好,不仅是鱼类,其他的生物也存在未知种类,也会有一些物种因为人为因素等濒临灭绝。不同物种是如何形成的呢,请结合进化理论分析?
生:生物基因控制生物性状,生物的不同种类是其遗传物质不同决定的,同时环境会对生物起到选择作用。
【小组活动三:理解基因多样性及其意义】
师:同学们总结的很好,不同的物种是在遗传物质不同的基础上通过自然选择形成。同一个物种也有多种品种,例如我国有水稻有 50000 多品种,不同品种本质差异是什么呢?
生:基因不同。
师:很好,同一个物种的不同品种在于基因不同,每种生物都是一个丰富的基因库。这又反应出生物多样性的哪一个层面呢?
生:基因多样性。
师:很好,我国袁隆平院士正是利用了基因的多样性将普通水稻和野生水稻进行杂交培育出了高产水稻。这个问题看似简单,实际上要克服重重困难。请同学们参考以下问题体味杂交水稻的诞生之路。
生:小组讨论完成思考问题。
师:如果控制短穗和长穗的基因分别是 A 和 a,控制杆长和杆短的基因分别为 B 和 b,如何利用短穗长杆和长穗短杆水稻杂交得到长穗长杆水稻?谁来为我们讲解一下。
生:首先利用纯合短穗长杆(AABB)与长穗短杆(aabb)进行杂交得到杂合体(AaBb),要想得到目标植株长穗长杆(aaBB)需要杂合体自交,通过遗传图谱我们可以计算出其概率为 1/16(结合板书讲解)。
师:分析的清除,讲解得清晰(掌声)。如果要获得需要的杂交水稻需要筛选出这 1/16,并且要反复播种,杂交水稻的诞生是袁隆平团队克服困难,不断钻研取得的成果,我们也要珍惜每一粒来之不易的稻米。你对袁隆平院士和杂交水稻还有哪些了解呢?
生:袁隆平一生都在为杂交水稻奉献,被誉为“杂交水稻之父”,他和团队通过杂交获得了耐盐碱的海水稻。
师:袁隆平院士有两个愿景,巨型水稻的试种成功实现了他的第一个愿景“禾下乘凉梦”,他的第二个愿景是“杂交水稻覆盖全球”,正在实现中,杂交水稻已经推广到 10 多个国家和地区。不仅解决了我国人民的吃饭问题,更造福了世界人口。而下面这只白虎就没有那么幸运了,他是近亲繁殖的结果,请分析造成其畸形的原因。
生:近亲繁殖,双亲可能携带相同的致病基因,会同时遗传给子代,使子代患上遗传性疾病。由此看出基因多样性具有重要意义。
师:非常好,基因多样性不仅可以被我们利用,对生物自身来说也具有重要意义。
【课堂小结:分析生物多样性内涵关系】
师:本节我们学习了生物多样性的三个内涵,请结合问题思考生物多样性三个层次之间的关系。
生:思考并回答,生物种类多样性实质是基因的多样性;华南虎濒临灭绝,应从生态系统多样性层次对其进行保护。
师:尝试阐述三个层次之间的关系。
生:基因多样性决定了物种的多样性,物种多样性的实质是基因的多样性,物种多样性和生态系统多样性之间相互影响。生态系统多样性会影响基因的多样性,基因多样性也会影响生态系统多样性。
师:总结的很好。通过分析我们认识到保护生物多样性的根本措施是保护生物栖息环境、保护生态系统多样性。我们烟台在保护生物多样性方面一直在行动,也取得了一定成效,胶东仅存的狗獾种群数量逐步提升,野生梅花鹿重现昆嵛山。东亚江豚、斑海豹等濒危生物群游。
【畅谈收获和感想】
师:2021 年 10 月 12 日在《生物多样性公约》第 15 次大会上习近平主席发表了重要讲话,让我们一起学习一下。(播放视频)
生:观看并认真思考。
师:本节我们学习了生物多样性,你有哪些收获和感想呢?请分享一下。
生:通过本节学习我认识到生物多样性不仅包括直观的物种多样性,还有宏观的生态系统多样性和微观的基因多样性。感受到我们烟台和中国物种的丰富,在感到自豪的同时也认识到保护生物多样性的重要意义。
师:同学们都有很大的收获。一个基因可以影响一个国家的兴衰;一个物种可以左右一个国家的命脉;一个优良的生态系统可以改善一个地区的环境;我们每个人都有责任、有义务投身到保护生物多样性的行动中,从身边做起,从小事做起。