现代生物进化理论主题单元设计

现代生物进化理论现代生物进化理论 主题单元标题主题单元标题现代生物进化理论 作者姓名所属单位 联系地址联系电话 电子邮箱邮政编码 学科领域学科领域 在内打 表示主属学科 打 表示相关学科 思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践 其他 请列出 适用年级适用年级高一 所需时间所需时间4 课时 每周 2 课时 共 4 课时 主题单元概述主题单元概述 简述单元在课程中的地位和作用 单元的组成情况 解释专题的划分和专题之间的关系 主要的学 习方式和预期的学习成果 字数 300 500 生物进化论不仅是生物学中具有重要地位的基础理论 也是对人们的自然观和世界观有着重要影响的理论 通 过遗传与进化模块遗传部分的学习 学生已经知道基因的分离定律 自由组合定律 基因突变 基因重组和染色体 变异等 还知道基因与性状的关系 这些都是学习本单元内容的重要基础 本单元可以划分为三个专题内容 第 1 专题 现代生物进化理论的由来 和第 2 专题 现代生物进化理论的主 要内容 第三专题 物种形成及共同进化与生物多样性形成 本单元采用学生课外查阅资料 教师课堂提供材料引导学生探讨的方式进行 以培养学生合作交流能力及处理 信息的能力 现代生物进化理论很多 其中为大多数人普遍接受的是以自然选择学说为核心的现代进化理论 它较为深入地 揭示了生物繁衍过程中物种形成和更替的原理 指出生物进化的实质是种群基因库在环境的选择作用下的定向改变 反映出生物与环境在大时空尺度下的发展变化和对立统一 学生通过本章内容的学习 不仅可以了解生物进化理论 在达尔文之后的发展 进一步树立生物进化的观点和辩证唯物主义观点 而且能够通过学习进化理论的发展过程 加深对科学本质的理解和感悟 主题学习目标主题学习目标 描述该主题学习所要达到的主要目标 知识与技能 1 说明现代生物进化理论的主要内容 2 概述生物进化理论与生物多样性的形成 3 运用数学方法讨论种群基因频率的变化 4 举例说明共同进化和生物多样性形成的原因 5 运用生物进化观点解释一些生物现象 过程与方法 1 通过进化观点资料搜集 增强信息获取处理能力 2 通过问题探讨 培养合作交流能力 情感态度与价值观 1 形成生物进化的观点 培养 生物的进化与环境密切相关 的思想观念 树立辩证唯物主 义的认识观 2 探讨生物进化观点对人们思想观念的影响 3 通过分析调查或实验所取的数据 培养以事实或实验结果为依据得出结论的科学态度 对应课标 1 说明现代生物进化理论的主要内容 2 概述生物进化与生物多样性的形成 3 探讨生物进化观点对人们思想观念的影响 主题单元问题主题单元问题 设计设计 1 世界上到底是先有鸡还是先有蛋 长颈鹿是怎样进化来的的 2 现代生物进化理论如何进一步解释长颈鹿进化的 3 狼的捕食对于鹿等被捕食者是否是有害无益的 专题划分专题划分 专题一 现代生物进化理论的由来 2 课时 专题二 现代生物进化理论的主要内容 1 课时 专题三 物种形成及共同进化与生物多样性形成 1 课时 专题一专题一现代生物进化理论的由来 所需课时所需课时 2 专题一概述专题一概述 介绍本专题在整个单元中的作用 以及本专题的主要学习内容 学习活动和学习成果 本专题介绍生物进化理论的发展过程 分析拉马克和达尔文的进化理论的重要贡献和历史局限性 有助于学生 理解科学不是一个静态的体系 而是一个不断发展的动态过程 在科学领域没有终极真理 存在质疑和争论不仅是 正常的 而且能促进科学的进步 本主题的学习是学习第二主题现代生物进化理论主要内容的基础 本专题内容包括 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说和达尔文以后生物进化理论的发展 其中重点是 达尔文的自然选择学说 鼓励学生利用网络或图书馆收集生物进化有关资料并加以分析辨别 培养学生合作能力和查阅处理信息资料的 能力 通过学习本专题能正确理解拉马克 达尔文进化理论并能解释生物进化现象 能整理分析收集到的资料并能相 互交流 本专题学习目标本专题学习目标 描述本专题学习所要达到的主要目标 1 举例说出达尔文之前 人们是怎样看待生物进化的 2 概述达尔文的自然选择学说的主要内容 3 评述达尔文自然选择学说的贡献和局限性 4 探讨生物进化观点对人们思想观念的影响 本专题问题设计本专题问题设计 1 拉马克如何解释长颈鹿的进化的 2 达尔文自然选择理论如何解释长颈鹿的进化 3 你认为哪种解释更令人信服 为什么 4 关于长颈鹿的进化还有哪些未解释清楚的 所需教学材料和资源所需教学材料和资源 在此列出学习过程中所需的各种支持资源 信息化资源 由单细胞生物到人的生物进化过程短片 或 常规资源教材 长颈鹿进化过程图解 教学支撑环境多媒体教室 其 他教学课件 学习活动设计学习活动设计 描述本专题的学习过程和学习活动 注 黑色字为学习活动设计黑色字为学习活动设计 红色字体为学生活动红色字体为学生活动 第一课时 1 利用课件 展示由单细胞生物到人的生物进化过程的视频 使学生认同生物是进化的 并激起了学生主动探究 的热情 2 利用屏幕展示长颈鹿 设置问题 问题 1 利用拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长 问题 2 利用达尔文的自然选择学说的观点解释长颈鹿为什么脖子长 学生分为四个学习小组分别针对问题 1 问题 2 探讨交流 拉马克认为长颈鹿的进化是因为草地退化后要吃树叶 当然颈长的有优势 它们想要长颈 于是天天使劲地 将颈伸长 终于形成了现在的长颈鹿 达尔文认为长颈鹿的进化原因是 长颈鹿产生的后代超过环境承受能力 过度繁殖 它们都要吃树叶而树 叶不够吃 生存斗争 它们有颈长和颈短的差异 遗传变异 颈长的能吃到树叶生存下来 颈短的却因吃 不到树叶而最终饿死了 适者生存 3 设置思考讨论题 问题 1 达尔文的自然选择学说包括哪些内容 问题 2 达尔文的自然选择学说是否否定了拉马克的观念呢 问题 3 如何评价达尔文的自然选择学说 贡献和局限性 学生阅读教材分组展开讨论 小组内交流并汇报结果 a 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 b 达尔文的学说接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点 但他承认变异有的可以遗传 有的不 能遗传 他改变了拉马克过分强调 生物内在的自我改进的力量 的观点 在解释适应性的形成时强调自 然选择的作用 达尔文自然选择学说的贡献 在于较好地解释了生物的多样性和适应性 相对系统地解释了生物进化的原 因 c 达尔文自然选择学说的局限性 在于他未能对遗传和变异的本质做出科学的解释 对生物进化的解释局限 在生物个体水平 随着遗传学的 基因遗传 理论的诞生 获得性遗传被大多数学者所摒弃 物种形成的 渐变过程无法解释 物种大爆发 现象 基因传衍以种群为单位而不是以个体为单位等 使达尔文自然选 择学说从诞生起就不断地被质疑 修正 这就是现代生物进化理论的由来 4 设置思考题 问题 1 抗生素对治疗细菌感染造成的疾病发挥着重要作用 一种抗生素使用一段时间后 杀菌效果 就会下降 原因是细菌产生了抗药性 试应用达尔文的自然选择学说对细菌产生抗药性的解释 问题 2 探讨生物进化观点对人们思想观念的影响 问题 3 现在生物进化理论对达尔文的自然选择学说进行了那些修改 四个学习小组分别阅读教材进行讨论后依次展示探讨结果 A 按照达尔文的自然选择学说 可以做如下解释 细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异 其中就有抗药 性强的变异 在未使用抗生素时 抗药性强的变异不是有利变异 这样的个体在生存斗争中不占优势 使 用抗生素以后 抗药性弱的个体大量死亡 抗药性强的个体有机会产生更多的后代 一段时间以后 抗生 素的杀菌效果就会下降 B 1 对人们破除迷信 树立科学的世界观具有重要作用 2 为辩证唯物主义观点提供了自然史的基础 3 对人类正确认识自身在自然界的地位有重要意义 4 生存竞争 适者生 存 的观点在客观上给社 会带来积极影响 5 将达尔文的观点不恰当地引入社会学领域 出现了 社会达尔文主义 思潮 为社会中 尔虞我诈 侵略战争等丑恶现象寻找借口 C 关于遗传和变异的研究 已经从性状水平深入到基因水平 人们逐渐认识到遗传和变异的本质 获得性遗传的观点 已经被大多数学者所摈弃 研究的对象从生物个体为单位 发展到以种群为基本单位 适当加以点拨 为第二节现代生物进化理论的主要内容作好铺垫 5 当堂知识达标自测 完成达标检测 6 学生总结反思本专题主要知识 尝试建立达尔文进化理论模型 第二课时 伴随着科学的发展和人类认识水平的提高 进化论经历了一个由推论到验证 由定性到定量 由零散到系 统的发展过程 由于进化现象极其复杂 不易观察 而可能提供直接证据的化石资料又相当有限 因此许多问 题不易弄清楚 也由于学者们的指导思想 探索内容 应用材料 研究方法存在差异 古生物学家 分类学家 遗传学家 胚胎学家各自对问题的看法往往不一致 使得生物进化论中学派众多 进化论主要流派有哪些 各 有什么观点 有哪些不足 支持进化论的证据有哪些 分组通过查阅网络或资料搜集 了解进化论的主要发展 历程和学派 了解有关生物进化的证据 要求 1 10 人一组 分为五组 选出负责人 2 每个大组分为两个小组 分别负责收集进化论主要流派及其观点和支持进化理论的证据 3 通过网络或是学校图书馆搜集资料 小组成员分工协作 记录整理查阅资料的结果 学习小组交流课前利用网络或图书馆搜集的生物进化理论发展的资料 小组长代表本组学生展示生物进化理论发展的资料的查询结果 教学评价教学评价 列举本专题 中要评价的学 习要素和所使 用的评价工具 或方法 1 对拉马克与达尔文的进化论观点理解全面 2 能构建达尔文进化解释模型并运用模型分析生物进化现象 3 能够正确分析达尔文进化论的贡献及其局限性 学习要素 1 2 3 的评价方法 小组交流及课堂自测题 学生进行互评自评 4 学习小组成员交流探讨有效积极 5 阐述观点语言表达准确全面条理 学习要素 4 5 的评价方法 根据小组交流表现学生互评自评 专题二专题二现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容 所需课时所需课时 1 专题二概述专题二概述 介绍本专题在整个单元中的作用 以及本专题的主要学习内容 学习活动和学习成果 本专题是在学习了孟德尔遗传定律的基础上向学生介绍了有关基因频率方面的内容 第二专题 现代生物进化 理论的主要内容 主要是 种群基因频率的改变与生物进化 包括三部分内容 种群是生物进化的基本单位 突变 和基因重组产生进化的原材料 自然选择决定生物进化的方向 引导学生 探究 自然选择对种群基因频率变化的影响 强调的是运用数学方法 而不是用实验材料来实际操 作 对科学探究能力的全面提高具有独特价值 通过学习正确分析基因频率计算 全面理解现代生物进化理论主要内容 种群是生物进化的基本单位 突变和 基因重组产生进化的原材料 自然选择决定生物进化的方向 本专题学习目标本专题学习目标 描述本专题学习所要达到的主要目标 1 解释种群 种群基因库 基因频率等概念 2 运用数学方法讨论种群基因频率的变化 3 说明现代生物进化理论的主要内容 本专题问题设计本专题问题设计 现代生物进化理论如何进一步解释长颈鹿进化的 1 颈短的长颈鹿中出现了颈长的长颈鹿个体是不是进化 2 颈短的长颈鹿中为什么会出现颈长的长颈鹿 3 为什么颈长的长颈鹿个体数会越来越多 最终取代了颈短的长颈鹿 所需教学材料和资源所需教学材料和资源 在此列出学习过程中所需的各种支持资源 信息化资源桦尺蠖体色进化 生物进化历程动画 常规资源教材 教学支撑环境多媒体教室 其 他课件 学习活动设计学习活动设计 描述本专题的学习过程和学习活动 我们学习了达尔文自然选择学说的主要观点 现代生物进化理论如何进一步解释长颈鹿进化的 1 如果在灰色翅 基因型为 aa 昆虫的群体中偶然出现一支绿色翅 基因型为 Aa 的变异个体 且绿色比灰 色更不容易捕食 那么 昆虫的翅色将怎样变化 如果该绿色基因能很好的生活下来 他体内的 A 基因怎样才能传 递给后代 学生分组探讨 展示讨论结果学生分组探讨 展示讨论结果 出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中 通过有性生殖才能世代延续 另外有利变异个体的后代不一定 能真实遗传 因此 研究生物的进化 仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的 还需要研究群体的基因 组成的变化 这个群体就是种群 性状是由基因控制的 研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化 2 展示问题 什么是基因库 基因频率 某昆虫种群中 绿色翅的基因为 A 褐色翅的基因位 a 调查发现 AA Aa aa 的个体分别占 30 60 10 那么 A a 的基因频率是多少 小组交流基因频率计算方法 展示问题 影响种群基因频率变化的根本原因是什么 学生阅读桦尺蠖种群变化的资料 针对事实和问题 依据已有的知识背景提出假设 假设可以是 黑褐色的生活环境 不利于浅色桦尺蠖的生存 对黑色桦尺蠖生存有利 这种环境的选择作用使该种群的 S 基因的频率越来越低 即自然选择可以使种群的基 因频率发生定向改变 制定探究方案 直接使用教材提供的问题情境 可以先依据假设计算第 2 年的基因型频率和基因频率 即 如 果第 1 年种群个体数为 100 个 当黑色 表现型 个体每年增加 10 时 基因型为 SS 黑色 个体第 2 年将会增加 到 11 个 基因型为 Ss 黑色 个体第 2 年将增加到 22 个 基因型为 ss 浅色 个体第 2 年将减少到 63 个 第 2 年 种群个体总数为 96 个 基因型 SS 的频率是 1l 96 11 5 基因型 Ss 的频率是 22 96 22 9 基因型 ss 的频率是 63 96 65 6 3 在理解了计算方法后 要求独立计算以后年份的基因型频率和基因频率 从中找出规律 在分析计算结果的基础上 学生针对教材中设置的两个讨论题展开讨论 在黑色背景下 浅色桦尺蠖被天敌发现和捕食的几率大于黑色的桦尺蠖 但不影响桦尺蠖的生存和繁殖 直接 受选择的是表现型 归纳总结 在自然选择的作用下 可以使基因频率发生定向改变 决定生物进化的方向 4 提出