《生物进化理论发展的意义》优质课教案设计

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2.2 能力目标 运用数学方法讨论种群基因频率的变化；

2.3 情感态度与价值观目标 通过现代生物进化理论内容的学习，认同生物科学是在不断观察、实验、探索和争论中前进的，体会科学家们严谨求实，孜孜不倦的探索精神。

3. 教学重难点

3.1 教学重点 掌握现代生物进化理论的内容；

3.2 教学难点 种群、物种相关概念，基因频率的相关计算。

4. 教学过程

4.1 问题探讨，导入新课 请学生用达尔文的自然选择学说来解释长颈鹿的进化过程，思考自然选择学说存在的历史局限性。以生物个体为进化单位合适吗？遗传的本质是什么？变异的来源又是什么？获得性遗传正确吗？并引出随着科学水平的发展，科学家们不断地完善自然选择学说，最终提出了“现代生物进化理论”。

4.2 种群是生物进化的基本单位 引入案例，英国曼彻斯特地区的桦尺蛾的翅色是浅色(基因型为ss)，偶然产生了一只黑色变异的个体（基因型为Ss），且S对s是显性，若黑色翅比浅色翅更适应环境，思考：（1）有利变异的黑色个体能否永远存活？（2）该个体中的有利基因S，如何保留？（3）黑色个体（Ss）繁殖的后代一定是黑色吗？通过思考，学生发现个体作为进化单位存在的问题，同时引出种群的概念。辨析种群的概念：以下的生物可以构成一个种群吗？（1）瘦西湖里的鱼？鱼的种类有很多，鲫鱼、鲤鱼、草鱼等等（2）瘦西湖里的鲤鱼？可以（3）瘦西湖里的雄性鲤鱼呢？不是全部个体，还应包括雌性鲤鱼（4）农贸市场里的鲤鱼？不是，不能自由交配。可见种群中的个体并不是机械的集合在一起，而是彼此之间可以交配繁殖将自己的基因遗传给后代。再次提问：蝗虫的交配和产卵，蝗虫的亲代和子代之间在基因组成上会完全相同吗？不会。因为随着旧个体的死亡，旧个体所携带的基因丢失，新出生的个体可能携带通过突变产生的新基因，由此提出研究生物进化必须研究种群的基因组成和变化。引出基因库、基因型频率、基因频率等概念。还是通过桦尺蛾的具体实例，学会基因型频率和基因频率的计算方法。

设计意图：通过实例分析，学生顺着科学的思路，更好的领悟为什么种群是进化的基本单位。

4.3设疑过渡，引出进化的原材料 自然界中哪些因素会改变基因频率呢？根据已有的知识归纳总结，可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异。因此突变和基因重组为生物进化提供了原材料。突变是影响的主要原因，由突变产生等位基因，在生殖过程中进行基因重组，形成不同的基因类型。学生提出疑问：基因突变不是具有低频性吗？通过一道例题：计算果蝇每一代产生的突变数目，学生发现虽果蝇个体的每个基因突变率很低，但一个果蝇种群每一代产生的突变数却很多，这可以为进化提供丰富的原材料。

设计意图：以问题的形式，引发学生主动思考。

4.4 设置情境，总结自然选择决定生物进化的方向 模拟工业革命前后英国曼彻斯特地区环境的变化场景，让学生作为捕食者亲自体验前后的变化。

通过实际操作，学生不难发现环境污染会造成浅色桦尺蛾数量减少，黑色桦尺蛾数量增多。进一步提问：自然环境直接选择的是表现型还是基因型？基因频率会受影响吗？出示数据表，

表1 近几年桦尺蛾每一年基因频率和基因型频率的调查统计表

通过表格分析，验证了自然选择的实质是基因频率的改变，且自然选择决定生物进化的方向。

设计意图：通过现象观察，数据分析，问题层层深入，引导学生发现进化实质。

4.5 隔离是物种形成的必要条件 由黑色的桦尺蛾是新的物种吗？引发学生思考，新物种形成的标志是什么？比较世界各地的人、马和驴、东北虎和华南虎是否属于同一物种？学生明确新物种形成的标志是出现生殖隔离。视频播放：达尔文在环球考察中发现的加拉帕格斯群岛上的不同种地雀的形成过程。小结归纳不同种地雀的形成过程。

设计意图：通过视频内容，学生直观体会到隔离是新物种形成的必要条件。激发学生学习科学家严谨求实，孜孜不倦的探索精神。

5.教学反思：

本课的教学设计，以问题为纽带，通过一个桦尺蛾种群进化的过程为串联主线，学生是以探索者、研究者的身份投入学习。学生通过亲身体验，观察思考体验到科学不是一个静态的体系，而是一个不断发展的动态过程，质疑和争论可以促进科学的进步。通过多媒体的辅助活跃了课堂气氛，将一些本来不太好理解的问题直观化，取得了较好的效果，也得到了学生的认可。学生能更多的去主动参与学习和知识网络的构建。通过这样一节课我们不仅可以引导学生更好认识生物进化的规律，培养学生正确的核心价值观。更能培养学生自主学习的能力，引导他们运用分析、推理、比较等理性思维方法，构建了现代生物进化理论的内容。