现代达尔文主义教学设计(教案)

5.12现代生物进化理论（教学设计）

江苏省郑集高级中学城区校区 张进

1教材分析

“现代生物进化理论”是苏教教版高中生物教材必修Ⅱ第5章第1节的内容，本节内容是在学生学习了遗传因子的发现、细基因与染色体关系、“DNA的结构和复制”、“基因控制蛋白质合成”以后，教材的编写者希望学生通过生物进化理论的学习，让学生建立正确的、科学的生物进化观、适应观。

2教学目标

2.1 概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。

2. 2阐述变异、选择、和隔离可导致新物种形成。

3教学重点和难点

3.1教学重点：现代生物进化理论的主要论点。

3.2教学难点：种群基因频率的计算和物种形成的调件。

4教学过程

本节内容有拉马克的用进废退学说、达尔文的自然选择学说和现代生物进化理论的主要内容。教师通过对生物进化理论生物学史实的整理和补充，找出各个科学家以及每个科学家的多个学说之间的内在逻辑线索，真正带领学生进入“探索”的研究历程，充分展示科学家创造性的思维方式和严谨的科学方法，激发学生学习兴趣、培养科学探究能力、提升生物学核心素养。

4.1种群是生物进化的基本单位

材料一：桦尺蛾黑化之谜

英国曼彻斯特地区有一种桦尺蛾，夜间活动，白天栖息在树干上，是当地各种食虫鸟的天然食物。在19世纪中叶之前人们见到的这种蛾，都是浅灰色的翅膀上散布着一些黑色斑点。1830年左右，英国完成了工业革命(Industrial Revolution)，变成了工业化国家，曼彻斯特(Manchester)等工业城市的空气污染越来越严重。1848年，昆虫学家首次在曼彻斯特附近采集到了黑色翅膀的桦尺蛾标本。之后，人们采集到的黑蛾标本越来越多，而且都集中在空气污染严重的工业化地区。到1895年，曼彻斯特附近的黑蛾所占的比例激增到接近100%，而在非工业化地区，灰斑蛾仍然占绝对优势。

思考题：

1.在灰蛾（ss）群体中偶然出现的黑蛾（Ss）这一变异个体能永远生存下去吗？该个体的有利基因S，怎样才能世代传递下去？

4.阅读教材P109页，如何判断一个生物群体是否是一个种群？种群的基因库指的是什么。

5.请依据教材，写出基因频率的计算公式。某桦尺蛾种群中，黑色基因为S, 灰色基因位s，调查发现SS、Ss、ss的个体分别占30%、60%、10%,那么S、s的基因频率是多少？

4.2突变和基因重组产生进化的原材料

材料二：生物变异的特点

在没有人为因素的干预的情况下，基因产生的变异统称为自发突变，如图为果蝇颜色基因突变示意图；-8-5高等生物的基因突变频率一般为1.0x10~1.0 x10，即在10万到1亿个配子中有一个突变；在栽种玉米大田的出苗的初期，偶尔会出现一株白化苗，然而很快它就会因为无法进行光合作用而死亡。

思考题：

1. 自然突变有哪些特点？为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？

2.突变和基因重组能改变基因频率吗？能决定生物进化的方向吗？

4.3自然选择决定生物进化的方向

材料三：科学研究

19世纪中叶以前，桦尺蛾种群中S（黑色）基因的频率很低，约为5%以下。随着英国工业的发展，工厂排出的煤烟是当地的地衣不能生存，导致树皮裸露被煤烟熏成褐色。调查表明20世纪桦尺蛾种群中

S（黑色）基因频率上升到95%以上。

思考题：

1.桦尺蛾种群中s（灰色）基因的频率为什么越来越低呢？

2.如果你作为一名科学工作者，你将如何证明你的结论是否正确？

问题：桦尺蛾种群中s（灰色）基因的频率为什么越来越低呢？

作出假设：_____________________________________________________

根据情景实例（其中数字是假设的），

设计探究方案：

实施探究方案：

分析结果，得出结论：_____________________________________________________ 思考：

1.在自然选择过程中，直接接受选择的是基因型还是表现型？为什么？

2.依据上述实验分析桦尺蛾种群进化的实质是什么？

4.4隔离是物种形成的必要条件

1..阅读教材P112-113页思考，随着黑色（S）基因在种群中逐步扩散，曼彻斯特地区黑色桦尺蛾在种群中接近100%，种群基因频率发生显著变化。与灰色桦尺蛾相比，黑色桦尺蛾是不是一个新的物种？

2.怎样的一群生物才能称为一个物种？新物种形成的必要条件是什么？

5教学反思

以人类早期对生物进化推测为问题源头，通过对上述科学家论点的介绍和分析，让学生亲身体验科学探究的思路和方法，学习科学家的严谨态度和合作精神。通过这项探究活动，重在使学生对探究性学习的各个环节能够有所体验和感悟，从而为以后的探究活动打下基础。针对本节内容传统的教学设计只是进行教材中出现的科学家的学说进行分析，目的是让学生了解科学家是论证过程，记住结论。但是在新课标中针对学生的科学探究能力提出了更高的要求，即要求学生针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案以及对结果的交流和讨论能力。科学体验式教学设计，将教材中科学家的实验教学进行“翻转”，让学生在探究中，逐步增强对自然现象的好奇心和求知欲，从而掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力；在探究中，乐于并善于团队合作，用于创新。