第六章-自然選擇與適應(yīng)的形成（學(xué)生版）

第六章-自然選擇與適應(yīng)的形成自然選擇與適應(yīng)的形成------必修二第六章構(gòu)建概念模型類實(shí)踐一、作業(yè)目標(biāo)1.舉例說明適應(yīng)的普遍性和相對性（生命觀念）。2.通過對案例的分析討論，闡述“自然選擇學(xué)說”內(nèi)容（生命觀念）并構(gòu)建概念模型（科學(xué)思維）。3.根據(jù)事實(shí)和證據(jù)，解釋適應(yīng)性和多樣性是自然選擇的結(jié)果（生命觀念、科學(xué)思維）。二、作業(yè)內(nèi)容通過對案例的分析討論，構(gòu)建“自然選擇學(xué)說”概念模型。三、活動(dòng)過程1、提出問題教師播放枯葉蝶相關(guān)視頻。學(xué)生觀察，然后提出問題：枯葉蝶翅膀合起來很像一片枯葉，這是什么現(xiàn)象？這種現(xiàn)象有什么意義？2、方案設(shè)計(jì)：①資料分析，理解適應(yīng)的普遍性和相對性，形成適應(yīng)觀。教師展示學(xué)生收集的更多實(shí)例（核桃美舟蛾、雷鳥、刺蛾幼蟲等）及問題引導(dǎo)，幫助學(xué)生理解適應(yīng)的普遍性。教師展示適應(yīng)相對性的資料，學(xué)生自主閱讀并思考完成學(xué)案相關(guān)問題。資料一：枯葉蝶從卵到成蟲四個(gè)階段，無一不受到天敵的攻擊。卵期常受到小蜂總科的昆蟲寄生；幼蟲期是最易受到捕食的時(shí)期，鳥類、步甲、土蜂、胡蜂、獵蝽等是蝴蝶幼蟲的主要捕食性天敵，寄蠅、繭蜂、姬蜂也常寄生在它們體內(nèi)，它們還常受到細(xì)菌、真菌和病毒的感染；蛹期的天敵有姬蜂、小蜂、馬蜂等；成蟲的天敵有鳥類、蜻蜓、盜蠅、蜘蛛、馬蜂等。資料二：雷鳥是寒帶地區(qū)特有的鳥類。羽色因季節(jié)而異，而與環(huán)境一致，冬季羽毛白色，與雪地相一致；春夏則為有橫斑的灰或褐色，與凍原地區(qū)的植被顏色相適應(yīng)。雷鳥在冬季來臨之前將羽毛換成白色，有利于在白雪皚皚的環(huán)境中保護(hù)自己。根據(jù)資料，學(xué)生自主思考下列問題：（1）枯葉蝶能完全免于天敵的捕食么？（2）雷鳥在冬季來臨之前將羽毛換成白色，有利于在白雪皚皚的環(huán)境中保護(hù)自己。這種適應(yīng)現(xiàn)象有沒有局限性？（3）請你用自己的話概括適應(yīng)相對性的原因？學(xué)生展示問題答案。教師評價(jià)并概念總結(jié)：適應(yīng)是普遍存在的，但不是絕對的、完全的適應(yīng)。遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾是適應(yīng)相對性的根本原因。②構(gòu)建自然選擇學(xué)說概念模型，提升理性思維水平教師提出問題：各種生物的適應(yīng)性特征是如何形成的呢？引出物種不變論并引導(dǎo)學(xué)生提出證據(jù)反駁物種不變論。教師介紹第一個(gè)提出進(jìn)化論的科學(xué)家拉馬克，引導(dǎo)學(xué)生從生物來源、進(jìn)化順序、進(jìn)化原因幾個(gè)方面總結(jié)拉馬克的進(jìn)化學(xué)說；通過問題引導(dǎo)學(xué)生辯證地看待這種學(xué)說，培養(yǎng)一定的批判性思維能力。（1）你能否舉例反駁用進(jìn)廢退、獲得性遺傳的觀點(diǎn)？（2）拉馬克進(jìn)化學(xué)說有什么局限性和進(jìn)步意義？教師介紹達(dá)爾文后，引導(dǎo)學(xué)生回憶初中知識。學(xué)生根據(jù)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的解釋模型（課本P107），小組合作討論長頸鹿頸長這一適應(yīng)性特征的形成過程，并構(gòu)建出相應(yīng)概念模型。選取兩個(gè)小組進(jìn)行模型展示，并講解各部分的邏輯關(guān)系。教師根據(jù)學(xué)生展示的結(jié)果引導(dǎo)其它小組同學(xué)進(jìn)行評價(jià)并完善模型。教師根據(jù)長頸鹿頸長這一適應(yīng)性特征的形成過程的概念模型提出問題，引導(dǎo)學(xué)生提煉出自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容：過度繁殖、遺傳變異、生存斗爭、適者生存。（1）長頸鹿有過度繁殖的傾向么？（2）長頸鹿祖先群體中出現(xiàn)了頸長個(gè)體，這種變異屬于什么類型的變異？這樣的個(gè)體有什么優(yōu)勢？（3）如果食物充足，頸長個(gè)體是否還能體現(xiàn)生存和繁殖中的優(yōu)勢？（4）經(jīng)過若干代的繁殖，長頸鹿祖先群體中頸長的個(gè)體所占的比例將會怎樣變化？④利用PhET互動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)軟件模擬適應(yīng)的形成過程，強(qiáng)化科學(xué)探究能力。教師利用PhET軟件模擬演示兔子過度繁殖及生存斗爭的現(xiàn)象，并模擬演示兔子長牙這一適應(yīng)性特征的形成過程。學(xué)生利用PhET互動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)軟件，小組合作利用平板電腦模擬野兔棕色適應(yīng)性特征形成的過程，并分析適應(yīng)相對性的原因。選取一個(gè)小組同學(xué)利用希沃平板展示模擬實(shí)驗(yàn)過程并講解，教師點(diǎn)評總結(jié)并根據(jù)該過程提出以下問題：（1）如果沒有變異，新的適應(yīng)是否會形成？（2）如果沒有有利變異，是否還會出現(xiàn)適應(yīng)？（3）如果沒有環(huán)境的選擇作用，新的適應(yīng)是否還會形成？學(xué)生回答后，教師提煉出“群體中出現(xiàn)可遺傳的有利變異和環(huán)境的定向選擇是適應(yīng)形成的必要條件”這一重要概念，然后引導(dǎo)學(xué)生重新構(gòu)建自然選擇學(xué)說的概念模型。3、學(xué)生利用思維導(dǎo)圖的方式呈現(xiàn)本節(jié)課的知識要點(diǎn)。四、《自然選擇與適應(yīng)的形成》反思在本作業(yè)綜合實(shí)踐設(shè)計(jì)的過程中，為了幫助學(xué)生形成“適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果”這一重要概念，充分利用學(xué)生已有的知識構(gòu)建概念模型，并嘗試運(yùn)用計(jì)算機(jī)建模、創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境等方式，幫助學(xué)生深入理解和運(yùn)用重要概念，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識、邏輯推理等科學(xué)思維能力，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成“尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然，與大自然和諧相處”的觀念。學(xué)生在生成概念的同時(shí)，體認(rèn)生命觀念，發(fā)展理性思維水平，強(qiáng)化科學(xué)探究能力，感知生物學(xué)科在社會生活中的重要價(jià)值。為了幫助學(xué)生構(gòu)建和運(yùn)用相關(guān)概念，本次設(shè)計(jì)中采用了以下策略：1.基于原有知識，構(gòu)建概念。模型的構(gòu)建本身就是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、復(fù)雜的、循環(huán)往復(fù)的過程，包含構(gòu)建模型、檢驗(yàn)和評價(jià)模型、修正模型等一系列步驟。教師引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識形成簡單概念模型，再通過提問和一些事實(shí)，幫助學(xué)生不斷地修正和完善自己的模型。2.化抽象為具體，理解概念。通過PhET軟件模擬自然選擇的動(dòng)態(tài)過程并改變相關(guān)參數(shù)，讓學(xué)生更為直觀地觀察到適應(yīng)性和多樣性產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)過程，同時(shí)，也向?qū)W生滲透模型與建模的思想，鼓勵(lì)有信息技術(shù)基礎(chǔ)的學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，甚至對遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)中一些動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)建模。3.創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，運(yùn)用概念。將真實(shí)案例改編為小組探究活動(dòng)，讓學(xué)生在新的情境中運(yùn)用概念，利用事實(shí)和證據(jù)進(jìn)行邏輯推理。本次的教學(xué)設(shè)計(jì)基本完成了教學(xué)目標(biāo)。但因課時(shí)所限，需要學(xué)生多在課下完成，“分析自然選擇學(xué)說人們思想觀念的影響”這個(gè)活動(dòng)，學(xué)生展示資料和討論的時(shí)間并不充分。建議以班級或年級為單位設(shè)置展示公共資料的場所，學(xué)生可在課余時(shí)間瀏覽參觀，再利用班會課或其他活動(dòng)時(shí)間分小組進(jìn)行充分討論附件1評價(jià)表評價(jià)目標(biāo)評價(jià)要素資料搜集資料搜集是否全面課堂表現(xiàn)回答問題是否積極是否對自然選擇與適應(yīng)有了充分理解是否可以自己進(jìn)行計(jì)算機(jī)建模小組合作總成績探究練習(xí)1．適應(yīng)的形成離不開生物的遺傳和變異（內(nèi)因）與環(huán)境（外因）的相互作用。判斷下列與適應(yīng)及其形成相關(guān)的表述是否正確。(1)適應(yīng)不僅是指生物對環(huán)境的適應(yīng)，也包括生物的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。()(2)具有有利變異的個(gè)體，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利變異的個(gè)體，會過早死亡，不能留下后代。()(3)適應(yīng)相對性的根本原因是遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾。()2．下列敘述中哪一項(xiàng)不是拉馬克的進(jìn)化學(xué)說的觀點(diǎn)A．生物的種類從古到今是一樣的B．生物的種類是隨著時(shí)間的推移而變化的C．生物的某一器官發(fā)達(dá)與否取決于用與不用D．環(huán)境的變化使生物出現(xiàn)新的性狀，并且將這些性狀傳給后代3．刺猬背部布滿硬刺，遇敵害時(shí)，身體減縮成團(tuán)，使硬刺豎起，以保護(hù)自己，但有時(shí)卻被狐貍拋向空中，待其落地伸展軀體時(shí)便被吃掉。這個(gè)例子說明了（

）A．適應(yīng)的普遍性 B．適應(yīng)的相對性 C．適應(yīng)的多樣性 D．自然選擇的定向性4．下列關(guān)于適應(yīng)的特點(diǎn)及形成的敘述，正確的是（）A．適應(yīng)具有普遍性和相對性B．達(dá)爾文認(rèn)為適應(yīng)的形成都是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳C．自然選擇學(xué)說認(rèn)為適應(yīng)的來源是生存斗爭D．拉馬克認(rèn)為適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果5．關(guān)于達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說和拉馬克的進(jìn)化學(xué)說的區(qū)別，正確的說法是（

）A．達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說認(rèn)為環(huán)境的作用可以引起不定向的變異B．拉馬克的進(jìn)化學(xué)說認(rèn)為不定向的變異是由動(dòng)物的意愿決定的C．達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說認(rèn)為變異后就能適應(yīng)環(huán)境D．拉馬克的進(jìn)化學(xué)說認(rèn)為生物通過變異適應(yīng)環(huán)境6．下列關(guān)于拉馬克進(jìn)化學(xué)說的敘述，不正確的是

（

）A．拉馬克認(rèn)為，地球上的所有生物是由更古老的物種進(jìn)化來的B．拉馬克認(rèn)為，生物的適應(yīng)性特征的形成是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳C．拉馬克認(rèn)為，器官廢而不用，就會造成形態(tài)上的退化D．拉馬克認(rèn)為，“用進(jìn)廢退”獲得的性狀不可以遺傳給后代7．下列是有關(guān)生物進(jìn)化的相關(guān)知識，敘述正確的有（

）A．自然選擇保存適應(yīng)環(huán)境的變異，人工選擇保留人類所需的變異B．人工選擇使鯽魚發(fā)生變異，產(chǎn)生現(xiàn)今多種形態(tài)的觀賞金魚C．達(dá)爾文認(rèn)為種群是生物進(jìn)化的基本單位D．環(huán)境引起的變異不能為進(jìn)化提供原材料8．用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說分析長頸鹿的進(jìn)化過程。（1）長頸鹿群中不同個(gè)體間脖子長度存在差異，說明生物具有___________的特性，這種特性一般是___________（填“定向”或“不定向”）的，___________是生物進(jìn)化的內(nèi)在因素。（2）脖子長的長頸鹿由于能夠食用到高處的植物，因此能夠在食物缺少的條件下與環(huán)境相適應(yīng)而在___________中獲勝得以生存、繁衍。這樣，環(huán)境對長頸鹿起了___________作用，而這種作用是___________的，它決定著生物進(jìn)化的___________。（3）上述過程表明，自然選擇的動(dòng)力是___________，自然選擇的結(jié)果是__________________________。二、拓展應(yīng)用