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2019-2020年高中生物《7.1 現(xiàn)代生物進化理論的由來》教學設計 新人教版必修2 教學目標 　　1．了解達爾文的生平和生物進化理論產(chǎn)生的背景；了解達爾文進化理論的主要內(nèi)容、意義，以及對達爾文進化理論的評價；理解達爾文自然選擇學說幾個主要內(nèi)容之間的關系；學會運用達爾文的自然選擇學說，解釋生物的適應性、多樣性和生物進化的原因。 　　2．通過理解自然選擇學說幾個主要內(nèi)容之間的關系，培養(yǎng)學生分析綜合的思維能力；通過學會運用達爾文的進化理論解釋生物界的一些現(xiàn)象，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、正確認識自然界、生物界的能力，以及分析問題和解決問題的能力。 　　3．通過學習達爾文的進化理論，對學生進行進化、適應等生命科學觀點的教育，同時滲透生命物質(zhì)是不斷變化發(fā)展的、內(nèi)因與外因的辯證關系等辯證唯物主義基本觀點的教育；通過了解達爾文的生平和生物進化理論產(chǎn)生的背景，引導學生學習科學家的科學精神、科學態(tài)度、科學方法等，從而進一步對學生進行科學素質(zhì)的教育。 　　重點、難點分析 　　1．達爾文自然選擇學說及其主要內(nèi)容之間的關系是本課題的重點內(nèi)容，這是因為： 　　(1)達爾文的自然選擇學說是他的進化理論的基礎，也是他的進化理論的核心內(nèi)容。這個學說不僅能說明生物物種是可變的，而且還能科學地解釋生物進化的原因，以生物的適應性、多樣性和統(tǒng)一性。此外，達爾文的自然選擇學說，也是現(xiàn)代生物進化理論發(fā)展的重要理論基礎。 　　(2)達爾文自然選擇學說主要內(nèi)容之間的關系，體現(xiàn)了明確的因果關系、邏輯關系。如遺傳和變異是自然選擇的基礎，是生物進化的內(nèi)在因素，而生存斗爭是自然選擇的動力，也可以認為是生物進化的外在因素，過度繁殖使生存斗爭更加激烈，適者生存則是自然選擇的結(jié)果，是生物進化的原因。這些內(nèi)容是培養(yǎng)學生分析綜合思維能力、邏輯思維能力的極好素材。 　　2．運用達爾文的自然選擇學說解釋生物界的現(xiàn)象，既是本課題的重點，又是難點，這是因為： 　　(1)本課題的重要目標之一就是要求學生會運用科學的理論去認識自然、解釋自然，而達爾文的自然選擇學說理論性較強，不但要使學生理解，而且還要會運用，這對培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力和舉一反三的能力具有重要的作用。 　　(2)正是由于達爾文自然選擇學說有較強的理論性，因此讓學生理解理論，運用理論，是有一定難度的。特別是在用自然選擇學說解釋生物界現(xiàn)象時，如果對理論不能全面地、深刻地理解，往往會出現(xiàn)將生物擬人化或“外因論”的傾向。 　　3．對達爾文學說的評價是教學的難點，這是因為： 　　(1)學生中的大多數(shù)都極少對所學的知識、理論和周圍的事物做出評價，平時的教學也極少有這方面的訓練。如果讓學生對達爾文學說做出全面的評價的確困難，如果只由教師通過講述來評價的話，學生不會理解得很深刻。 　　(2)對某一理論或事物做出評價需要正確的觀點，且理論性很強，加上學生的知識基礎、認知水平的限制，因而成為教學的難點。 　　4．本課題教學中要通過談話或討論，組織學生深刻理解達爾文學說的主要內(nèi)容和各要點之間的關系，以及用達爾文學說解釋生物的適應性、生物的進化，這成為組織教學的難點。這主要體現(xiàn)在： 　　(1)對教材的組織和處理上。因為達爾文自然選擇學說的幾個主要內(nèi)容之間，存在著明確的邏輯關系，又隱含著內(nèi)因與外因相互作用的觀點，因此要組織好教材，體現(xiàn)出邏輯關系和辯證唯物主義的基本觀點。 　　(2)對學生討論的組織上。組織學生用達爾文的學說去解釋生物現(xiàn)象時，學生會摻雜一些擬人化的、想當然的看法，因此需要在討論中隨時指出并糾正一些不科學的看法，把討論引導到達爾文的理論上來，這確實有一定的難度。 　　　　　教學過程設計 　　　　　一、本課題的參考課時為二課時。 　　二、第一課時： 　　1．本課時上課之前可找?guī)讉€學生，將有關達爾文的生平、傳略的資料讓他們閱讀，并準備在上課時用講故事的方式講給大家聽。要求講故事的同學能突出達爾文的科學精神、態(tài)度和方法，以及廣博的知識和重大的科學成果。 　　上課時，首先從生物進化的證據(jù)引出生物進化的原因，進而提出達爾文的進化學說，然后讓學生講達爾文的故事。教師稍加小結(jié)后要著重指出，達爾文的功績既是他本人努力的結(jié)果，也有達爾文以前科學家的貢獻。以此說明任何科學的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明都有前人的工作基礎。由于學生在初中已學過達爾文人工選擇和自然選擇學說的知識，因此可以直接提達爾文進化論的核心是自然選擇學說。為了便于學生理解學說的主要內(nèi)容及其相互關系，還是應該從學生熟悉的、容易理解的人工選擇學說入手，進而領悟自然選擇學說。 　　2．出示家鴿、家雞、金魚、菊花、甘藍等生物品種的掛圖或投影，讓學生討論或回答：這些品種是怎樣形成的？如果學生能回憶起初中學過的達爾文的人工選擇的知識，則可進一步提出如下的問題：①“人工選擇”選擇的是生物的哪一種特性？(要求回答出選擇的是生物的變異的特性。)②選擇的生物變異如何在下一代積累加強？(要求回答出通過生物遺傳的特性。)③選擇的主導力量或動力是什么？(要求回答出人是選擇的主導力量或動力。)④人工選擇的結(jié)果是什么？(要求回答出是形成生物的多種多樣的品種。)⑤品種的特點符合誰的利益？(要求回答出符合人的利益或愛好。)讓學生回答上述問題的目的主要是為學習自然選擇學說做好鋪墊，并由此提出，達爾文從人工選擇領悟到自然界也可能有類似人工選擇的過程，引出自然選擇的理論。 　　3．在自然選擇學說的教學中，首先提出一個問題：在自然界的選擇過程中，選擇的主導力量或動力是什么？是不是神的力量？是不是人的力量。啟發(fā)學生來回答、討論這個問題，學生的結(jié)論顯然是：①不是神的力量，也不是人的力量；②是自然條件的力量。接著就可以舉出一些實例，如長頸鹿的進化或某海島兩種類型昆蟲(翅強大和翅退化)的形成等，讓學生分析、討論，應如何解釋。在學生回答問題或討論過程中，要引導學生思考以下的問題：①自然條件非神、非人，如何對生物進行選擇？②選擇生物的什么？如何積累加強？③選擇的結(jié)果是什么？ 　　4．在分析、解釋實例的基礎上，教師歸納總結(jié)出達爾文自然選擇學說的要點。首先提出生物普遍具有變異的特性，有變異才有選擇，生物如果都一樣，也就沒有選擇了。然后提出自然條件如何對生物的變異進行選擇呢？這里要十分明確地指出，自然條件只是外因，而生物的變異是內(nèi)因，外因和內(nèi)因的相互作用才能起到選擇作用，由此引出“生存斗爭”的概念和生存斗爭包括的內(nèi)容，可用下表表示： 　　 　　達爾文認為，正是通過生存斗爭，才對生物的變異起到了選擇的作用，因此生存斗爭是自然選擇的動力。讓學生清楚地理解生存斗爭在自然選擇過程中的意義，不但有利于學生理解自然選擇的知識，而且有利于學生受到觀點教育和思維能力的培養(yǎng)，同時也為學習第七章中生物與環(huán)境錯綜復雜的關系奠定了一定的基礎。 　　5．在學生理解了生存斗爭的知識后，提出達爾文用“過度繁殖”的一系列實例來說明生存斗爭的原因。對這一內(nèi)容不必過多地占用時間，應讓學生認識到：①達爾文列舉的一些例子，只是一種推測；②過度繁殖也是一種適應，也是自然選擇的結(jié)果。 　　6．按照人工選擇學說的思路，就要進一步讓學生分析，通過生存斗爭選擇下來的有利于生存的變異個體，如何使有利的變異在后代不斷積累和加強呢？應該是通過生物普遍具有的另一個特性——遺傳。這里要強調(diào)一點，即通過生殖產(chǎn)生的后代中，雖然親代的特性會遺傳下來，但后代仍然有差異，再通過生存斗爭進行選擇……，如此一代一代地才能通過遺傳積累和加強有利的變異。最后，讓學生分析自然選擇的結(jié)果是什么？應該讓學生自己得出：自然選擇的結(jié)果是適者生存，不適者被淘汰的結(jié)論。 　　三、第二課時： 　　1．首先由學生小結(jié)上節(jié)課學習過的達爾文自然選擇學說的主要內(nèi)容，要求從內(nèi)因(遺傳和變異)、外因(生存斗爭)和結(jié)果(適者生存)三個方面來小結(jié)。然后提出一些具體的實例讓學生用自然選擇學說的理論加以解釋。例如，①解釋狼奔跑速度很快的適應性和鹿奔跑速度很快的適應性是怎樣形成的。通過對此例的解釋讓學生明確狼與鹿在捕食和反捕食的生存斗爭中，起到了相互選擇的作用。②解釋樺尺蛾工業(yè)黑化是怎樣形成的。通過對此例的解釋讓學生明確，尺蛾工業(yè)黑化是自然選擇的結(jié)果，而不是人工選擇的結(jié)果，只不過人類的工業(yè)生產(chǎn)活動加速了尺蛾工業(yè)黑化這一自然選擇的進程。如果時間允許，還可以再解釋一些實例。實際教學中可以將學生分成若干小組，每個小組進行討論，分析解釋一個實例，然后再進行相互交流。 　　2．在學生解釋實例時，教師要引導學生正確理解生物的變異是不定向的，而變異的積累或自然選擇是定向的。對學生的解釋中出現(xiàn)不科學的說法時要及時糾正。當把幾個實例都解釋清楚以后，教師可提出如下的問題讓學生思考回答：①在自然選擇過程中，生物產(chǎn)生的變異是否是朝著一個方向的？②在自然選擇過程中，變異的積累是否朝著一個方向？如果是的話，這個方向是什么？然后教師出示下圖(圖6-1)或自畫板圖來進行小結(jié)。圖中圓圈表示生物，不同方向的箭頭表示變異是不定向的，有的箭頭表示通過生存斗爭被淘汰，沒有的箭頭表示通過遺傳，使保留下來的變異逐代積累和加強。通過此圖讓學生明確：①生物的變異一般是不定向的，而自然選擇則是定向的，這個方向是生物與環(huán)境相適應，或者說選擇下來的生物都是“適者”；②生物的遺傳和變異是生物進化的內(nèi)在因素；③生存斗爭是生物進化的動力；④定向的自然選擇決定著生物進化的方向。 　　3．學習完達爾文的自然選擇學說，很自然地要過渡到對此學說如何進行評價的方面。此時可讓學生用“一分為二”的觀點來評價達爾文的學說。由于學生初中時曾學習過此學說，高中生物第一章也曾學習過19世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容，因此學生評價達爾文學說的貢獻、功績、意義等是較為容易的。對于達爾文學說的不足，學生不容易給予恰當?shù)脑u價。教師可以從兩個方面進行啟發(fā)和引導：①讓學生回憶遺傳學奠基人孟德爾提出遺傳規(guī)律的時間是1865年，達爾文發(fā)表《物種起源》的時間是1859年。用生物科學發(fā)展史中的兩件大事的時間差，來啟發(fā)學生評價達爾文學說的不足。②教師要清楚地說明，任何一個科學的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)，都離不開科學家自身的努力，也離不開科學家所處的社會背景和科學技術發(fā)展水平。以此觀點啟發(fā)學生正確地評價達爾文學說的不足，進而認識到達爾文學說的不足是有社會局限性的，因而不能苛求科學家，也不能因此而低估達爾文學說的偉大功績。 　　上述對達爾文學說評價的這部分教學思路，如果實施得順利，則可以有效地突破這一難點，也可以使學生在評價達爾文學說的過程中，提高分析問題和評價事物的能力，還可以使學生受到辯證唯物主義基本觀點的教育。這正是三方面教學目標的有機結(jié)合，可謂一舉多得。 　　4．最后講述達爾文學說的發(fā)展，應從達爾文學說的不足引出，并強調(diào)：①達爾文學說的發(fā)展是隨著整個社會的發(fā)展和科學技術的發(fā)展而不斷豐富和提高的。②結(jié)合緒論中提到的生物科學發(fā)展的方向，生物進化理論也同樣向著分子水平和群體水平兩個方向發(fā)展，以使前后的知識建立起聯(lián)系。 　　四、本課題教學中應注意的問題： 　　1．注意在用達爾文學說解釋生物界的現(xiàn)象時，避免出現(xiàn)拉馬克學說的觀點。教師在教學中要緊緊抓住達爾文自然選擇學說的主要內(nèi)容及其相互關系，指導學生運用這些知識來解釋生物現(xiàn)象。在學生中最容易接受“用進廢退”的觀點，雖然此觀點并不錯，但不是達爾文的理論；學生中還容易出現(xiàn)的觀點是，把生物擬人化，如認為長頸鹿為了要吃高處的樹葉，就努力伸長脖子，久而久之，脖子就長了。好像生物與人一樣有一種意識、欲望，這又與拉馬克的觀點一致了。要解決這方面的問題，有條件的學?？上戎v或閱讀有關的拉馬克學說的內(nèi)容，最后把拉馬克學說與達爾文學說進行比較，找出區(qū)別和聯(lián)系。這樣不但能避免出現(xiàn)上述問題，而且還可以使學生明確生物科學發(fā)展的連續(xù)性。 　　2．注意達爾文學說進一步發(fā)展的教學內(nèi)容。雖然教材中對此內(nèi)容只提了一句話，但教學中應該適當?shù)卣归_，給學生一些進化理論的新進展、新的信息，甚至可以提出：進化理論和生物科技的發(fā)展，寄希望于在座的同學們，希望將來在同學們中出幾個生物學家，以激發(fā)學生的學習動機和對學生進行理想教育。 　　3．注意本課題中豐富的觀點教育內(nèi)容與知識內(nèi)容的有機結(jié)合。在教學中要滲透生命物質(zhì)的運動性、生命物質(zhì)與非生命物質(zhì)的統(tǒng)一性、生命物質(zhì)運動的內(nèi)因與外因的辯證關系、生命物質(zhì)變化發(fā)展運動的量變與質(zhì)變的辯證關系等觀點，使學生在學習知識的同時，受到觀點的教育。 　　　　　小資料 　　　　　一、尺蛾工業(yè)黑化的實驗： 　　自從在歐洲發(fā)現(xiàn)了樺尺蛾工業(yè)黑化的現(xiàn)象以后，有人曾做過一個實驗，把常態(tài)型的灰尺蛾和突變型的黑尺蛾，在工業(yè)區(qū)和非工業(yè)區(qū)釋放，經(jīng)過一段時間再捕捉回來。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在兩個地區(qū)捕捉回來的兩種尺蛾的數(shù)量和比例是不一樣的，統(tǒng)計結(jié)果如下表： 　　從上表統(tǒng)計可看出，在工業(yè)區(qū)，黑色尺蛾存留下來的比例超過了灰色尺蛾的一倍以上，而在非工業(yè)區(qū)，存留下來的灰色尺蛾的比例超過了黑色尺蛾的一倍。實驗的結(jié)果，與歐洲工業(yè)區(qū)尺蛾黑化的情況是一致的。 　　二、達爾文一生中重要的著作： 　　《物種起源》(1859年)；《貝格爾艦所經(jīng)各國的地質(zhì)及博物調(diào)查日記》(1843年)；《貝格爾艦航行動物志》(1840～1843年)；三篇有關珊瑚島、火山島的地質(zhì)報告(1842～1846年)；四篇論述蔓足類的著作(1851～1854年)；《動物和植物在家養(yǎng)條件下的變異》(1868年)；《人類起源和性選擇》(1871年)；《蘭花誘蟲授粉的各種策略》(1862年)；《植物界中異花授粉和自花授粉的效果》(1876年)；《人類和動物的表情》(1872年)；《攀援植物的運動和習性》(1875年)；《食蟲植物》(875年)；《同種植物花的不同形態(tài)》(1877年)；《植物的運動能力》(1880年)；《植物壤土與蚯蚓》(1881年)。 　　三、我國古代科技成就對達爾文的影響： 　　達爾文讀過許多中國的著作，在達爾文的重要著作中曾多次引述中國的材料，如： 　　(1)在《動物和植物在家養(yǎng)條件下的變異》一書中，談到養(yǎng)豬時，達爾文說：“在中國……飼養(yǎng)豬的時期從現(xiàn)在起至少應追溯到4900年以前?！F(xiàn)在中國人在豬的飼養(yǎng)和管理上費了很多苦心……。因此，……這等豬顯著地呈現(xiàn)了高度培養(yǎng)族所具有的那些性狀，所以無可懷疑地他們在改進我們歐洲品種中是有高度價值的。” 　　(2)在同一部著作談到養(yǎng)蠶時，達爾文指出：“人們相信中國飼養(yǎng)家蠶是在公元前2700年。”“在中國種卵的生產(chǎn)是限定在某些適宜的地區(qū)內(nèi)進行的；根據(jù)法律，種卵的生產(chǎn)者不得從事絲的生產(chǎn)，這樣他們的全部注意力便必然要集中在這唯一的目的上了?！薄霸谥袊纳虾８浇?，有兩塊小地區(qū)的居民擁有培育蠶卵供給周圍地區(qū)的特權，這樣他們便能專門地從事這種職業(yè)……?！? 　　(3)在同一部著作談到金魚時，達爾文寫道：“金魚被引進歐洲不過是兩三世紀以前的事情，但在中國自古以來它們就在拘禁下被飼養(yǎng)了。”“……金魚，由于養(yǎng)在小魚缸中，并且由于受到了中國人的細心照顧，已經(jīng)產(chǎn)生了許多族?！? 　　(4)在《物種起源》一書中，達爾文在論述人工選擇、風土馴化時指出：“但說這一原理是近代的發(fā)現(xiàn)，則遠非真實的。我可以引用古代著作中若干例證來說明那時已經(jīng)認識了這一原理的充分重要性?！铱吹揭徊恐袊糯陌倏迫珪宄涊d著選擇原理?！薄案鶕?jù)農(nóng)業(yè)著作甚至古代的中國百科全書的不斷忠告，說把動物從此地運到彼地時必須十分小心，我必須相信習性或習慣是有一定影響的?！?