第三节 生物进化的原因
一、教学目标
1. 知识与技能
(1)模拟保护色的形成过程,分析生物进化的原因。
(2)概述自然选择学说的主要内容。
2. 过程与方法
(1)通过模拟保护色的形成过程和对实验结果进行统计,培养学生的动手实践能力,提高学生分析数据的能力。
(2)运用自然选择学说解释有关实例。
3. 情感、态度与价值观
(1)关注生物与环境之间的关系。
(2)认同生物进化的基本观点。
(3)交流达尔文提出生物进化论的过程,认同科学探索需要严谨的科学态度、正确的科学方法和坚持不懈的科学精神。
二、教学重难点
1. 教学重点:模拟保护色的形成过程;生物进化的原因;自然选择学说的主要内容。
2. 教学难点:生物进化的原因;运用自然选择学说解释有关实例。
三、教学准备
多媒体教学课件,《冰河世纪》视频片段,各种动物保护色的图片等。
四、教学过程
(一)导入新课
播放《冰河世纪》视频片段。设疑:影片中的主人公都是什么动物,我们能不能在现实生活中看到它们?其中猛犸象、剑齿虎、巨型树懒都已经灭绝了,而人类却在不断发展、进化。为什么在进化的长河中有些生物在不断进化,而有些生物却被逐渐淘汰呢
(二)互动授课
1. 指导学生阅读教材第62页的“桦尺蛾的工业黑化事例”。组织学生小组讨论自行解决问题。
(1)黑色桦尺蛾的出现对于后代的生存有何意义?
学生:黑色桦尺蛾与环境颜色相近,不易被天敌发现从而生存下来,这种体色有利于桦尺蛾繁衍后代。
(2)是什么原因让桦尺蛾在100年内由浅色居多变为黑色居多?
学生:桦尺蛾的体色有深色和浅色两种。18世纪时,树皮是浅色的,浅色桦尺蛾与环境颜色相近而不易被天敌发现,更容易生存下来;100年后,因为环境污染,树皮都被熏黑了,深色桦尺蛾与环境颜色相近而不易被天敌发现,从而生存下来。
(3)桦尺蛾的体色改变是什么原因造成的?
学生:桦尺蛾的体色改变是环境污染造成的。
师生共同总结出桦尺蛾进化的原因:
①遗传和变异是桦尺蛾体色变化的基础。
②环境的改变是桦尺蛾体色变化的外在动力。
过渡:生物具有的与环境非常相似的体色叫保护色。自然界中利用保护色捕食或防御敌害的实例有很多,你能举出一些吗?
2. 展示雷鸟、变色龙等体色随环境的变化而变化,不同环境中的枯叶蝶、菜青虫、青蛙等的体色对比。提问:动物的这种保护色是如何形成的?接下来我们模拟保护色的形成过程来探究保护色是如何形成的。
教师指导学生对保护色的形成提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论。(参照教材第64~65页的“探究”进行操作)
师生共同得出结论:保护色的形成与动物的天敌和周围环境有关。体色与环境颜色较接近的动物不易被天敌发现,反之则易被捕食。这样与环境相适应的动物得以生存和繁衍,它的体色便成了保护色。
3. 引导学生观察教材第66页的“图7-29 长颈鹿的进化示意图”。提问:长颈鹿的长颈是怎么形成的?
学生:古代的长颈鹿,有颈长一些的和颈短一些的。在环境条件发生变化时,颈长的可以吃到高处的树叶,就容易生存下来,并且繁殖后代。颈短的吃不到足够的树叶,活下来的可能性就很小,留下来的后代也更少。经过许多代以后,颈短的长颈鹿就被淘汰了。
4. 指导学生阅读教材第65~66页的正文,组织学生小组讨论自行解决问题。
(1)大多数生物有很强的繁殖能力。如果没有天敌,即使繁殖速度不是很快的动物,也会在短期内产生大量后代,这样的现象称为过度繁殖。过度繁殖会带来什么问题?
学生:过度繁殖会使生物需要更多的食物和生存空间。
(2)生物生存的空间和所需食物是有限的。为了生存,生物之间会出现什么现象?
学生:生物为获取足够的食物和空间而进行生存斗争,生存斗争使少数个体生存下来。
(3)生存斗争总有胜败,什么类型的生物在生存斗争中容易取胜呢?
学生:具有有利变异的个体才能在生存斗争中生存下来,并将这些变异遗传给下一代。
(4)这与生物的遗传、变异有什么关系?
学生:过度繁殖引发生存斗争,在生存斗争中,适者生存并将有利变异遗传给后代,不适者被淘汰。
教师根据学生的回答补充强调:
①达尔文的自然选择学说的主要内容:过度繁殖,生存斗争,遗传变异,适者生存。
②自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存,不适应者被淘汰,这就是自然选择。生物通过遗传、变异和自然选择,不断进化。
5. 试着用达尔文的自然选择学说解释下列现象。组织学生小组讨论自行解决问题。
(1)在某个经常刮大风的海岛上,为什么残翅或无翅的昆虫特别多?
学生:这是自然选择的结果。由于这些海岛上经常刮大风,那些有翅能飞但翅不够强大的昆虫,就常常被大风吹到海里,因而生存和繁殖后代的机会较少。而无翅或残翅的昆虫,由于不能飞翔,就不容易被大风吹到海里,生存和繁殖后代的机会就多。经过一段时间的自然选择,岛上无翅或残翅的昆虫就特别多。
(2)青霉素能杀死多种致病的细菌,是人们治病的良药。但由于人们使用青霉素过多,有些致病细菌就不再受青霉素的影响了。请分析产生这一现象的原因。
学生:青霉素在刚被使用时,能够杀死大多数类型的细菌,但少数细菌由于变异而具有抵抗青霉素的特性,不能被青霉素杀死而生存下来,并将这些特性遗传给下一代。因此,下一代就有更多的具有抗药性的个体,经过青霉素的长期选择,有的细菌已经不再受其影响了。
五、板书设计
六、布置作业与教学反思