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1、模拟保护色的形成过程教学设计威海九中 刘剑锋课标解读1、课标指出：“生物学课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。将科学探究引入义务教育阶段生物学课程内容，是为了促进学生学习方式的改变，使学生能主动地获取生物科学知识，体验科学过程，形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观，培养创新精神。”“理解科学探究和科学探究能力的形成需要学生亲历探究性学习的过程。”模拟保护色的形成过程属于模拟探究教学活动，充分体现了新课标“面向全体学生；倡导探究性学习；提高生物科学素养”的课程理念。在教学过程中，教师要注意贯彻科学探究教学的要求，使学生在亲历探究性学习的过程中，
2、理解科学探究和科学探究能力的形成；在探究实验设计六大步骤中，形成一定的科学态度与价值观，培养创新精神。2、课标指出：“生命的起源和生物的进化是生物科学研究的重要领域。以自然选择学说为核心的生物进化理论，解释了生物进化和发展的原因。这部分知识对学生形成生物进化的观点、树立辩证唯物主义自然观具有重要意义。”要求在教学中帮助学生形成“生物的遗传变异和环境因素的共同作用，导致了生物的进化”的重要概念。模拟保护色的形成过程的探究活动，帮助学生从感性上认识生物进化的过程和原因，有助于学生形成生物进化的观点、树立辩证唯物主义自然观，从而认同生物进化的观点。教材分析本节是初中生物八年级下册第三章生物的进化第三
3、节生物进化的原因的内容，共分两课时。模拟保护色的形成过程属于第一课时，主要通过模拟保护色形成过程的探究活动，从感性上认识生物进化的过程和原因，为下一课时做铺垫，更好的理解达尔文的自然选择学说，认同生物进化的观点。学情分析前面进行生物适应环境教学时，学生就曾列举出保护色的例子，并已有了初步的了解，因此大部分学生都能说出保护色的定义、实例和作用，在此基础上探究保护色的形成过程就比较顺理成章，而且也学过生物遗传和变异的知识，作为基础。除此之外，经过前面探究性实验教学的训练，学生已能遵循探究实验的一般步骤，设计出一些简单的实验方案，具备一定的设计探究实验的能力，并对实验结果也会做出一定的分析，这些都有
4、助于本实验的展开。但是，部分学生对保护色的形成过程存在“保护色是动物个体在进入某一生活环境中逐渐变化形成的”观点，也就是存在“先变异后选择”还是“先选择后变异”的分歧。综上，模拟探究保护色的形成过程，即是本课时的教学重点。教学难点就是从对保护色形成过程的探究中，简单分析出生物进化的原因，认同“先变异、后选择”的生物进化观点。教学目标知识目标：模拟保护色的形成过程，初步了解生物进化的原因。技能目标：掌握探究实验的一般步骤，培养科学的探究意识。情感态度和价值观：1）培养学生善于发现问题，思考问题并解决问题的科学态度。2）尊重事实，对不同的实验结果进行全面分析，进而不断完善自己的实验方案。3）学会组
5、内的分工和合作，营造探究氛围。评价设计课堂教学中，注意观察学生下列多方面的表现，并及时作出相应评价。1） 学生语言连贯流畅程度，应答表述水平；2） 学生行动的目的性、互动性和实际效能，以及团体协作情况；3） 学生学习认知程度和领悟程度，以及对实验结果的处理、分析；4） 学习过程中出现的不足之处和闪现的创新性思维；同时，注意“师评生”“生评生”等多角度的评价方式，并提倡“先给予肯定评价，再指出改进之处”的形式，培养学生相互尊重的意识。教学过程教学环节教学内容及意图教师活动学生活动导入展示若干动物保护色的图片。保护色对动物生存的作用列举保护色的例子引出驱动性问题：“动物的保护色是怎样形成的？”通过
6、学生自主发言，引发学生认知冲突。（幻灯片展示多组动物保护色的图片）你见过图中类似的现象吗？具有保护色对于动物而言有什么作用？你还能举出哪些保护色的例子？如此多样的保护色是怎样形成的？今天我们就通过模拟实验的方法探究“保护色的形成过程”。（幻灯片出示课题）板书：课题学生观看幻灯片；答：保护色；学生发言；学生举例；学生自由发言，说出自己认知的保护色形成过程。探究实验解决驱动性问题明确探究实验的基本步骤预习课本提出问题：动物的保护色是怎样形成的？做探究实验，我们应遵循哪几大步骤？3分钟自学导学案，预习课本。（板书：六大步骤）幻灯片出示模拟实验要探究的问题。我们能做出怎样的假设呢？学生回答；学生自学，
7、预习课本；学生思考，尝试做出假设。作出假设：动物的保护色是由环境影响(自然选择)形成的。教师组织学生交流各小组做出的假设，并适时做出评价。各小组发言，交流本组做出的假设。制定实验计划（课本P68）每组一张面积80cm80cm的大彩纸和100个小方形彩色纸片，4种颜色，每种颜色25个。以小组为单位，5个同学为一组，推举一人为组长。组长在桌子上展开大彩纸，作为生物的“生活环境”，并检查小方纸片，记下小纸片的颜色（代表不同的体色的变异类型）。组长是监督人，其他同学都是“捕食者”，他们的“猎物”是小方纸片。“捕食者”事先背对桌子，组长将小方形彩色纸片均匀地散开撒在大彩纸上。捕食者每转向桌子一次，选取一
8、个小方纸片（只用眼睛判定小方纸片的位置），放在另一只手中，然后继续转身选取，直到小方纸片只剩下25个，组长通知选择停止。（注意：“捕食者”不要特意寻找某种颜色的小纸蝴蝶。）统计“幸存者”中各种颜色的小纸蝴蝶的数目。假设每个“幸存者”都产生3个后代，而且体色与自己的相同。在每个“幸存者”旁边放上3个备用的同色小方纸片。、将“幸存者”和它们的后代充分混合，重复上面-步。每轮开始记录各种颜色的小方纸片的数目。提出实验过程的学习要求（展示幻灯片），指导学生实验。教师为学生提供准备的实验方案。注意巡视，随时解答学生理解方案中的疑问。发现并及时记录学生实验设计的创新思路和好方法，指导小组长组织组内交流共享
9、。学生明确学习要求，组内明确分工，以小组为单位进行实验；学生参照课本上并结合自己的实验方案确定本组的实验方案。参与组内交流讨论，提出新思路，交流共享。实施计划，统计实验数据，进行记录，填写记录表（稍加改良，见附表一）。组织学生实施实验计划。及时发现、记录学生实验过程中出现的问题和好点子。让做得快的小组将实验结果写在大屏幕上。为保证实验活动的成功，教师应让学生注意以下几方面。1.进行探究活动时，全组同学要严肃认真，相互配合，统一听从组长的指挥，要有条不紊，忙而不乱。2.彩色小方纸片的选择应多样化，其中之一最好与大彩纸的颜色一致或相近。3.要注意提醒学生，实验时一定要把自己想像成“捕食者”，在选取
10、彩色小纸片时，不要事先观察小纸片的位置，一定不要特意寻找某一种颜色的小纸片。4.要及时记录小纸片的数量，并进行分析。各小组检查实验材料，明确组内分工，清楚理解实验材料模拟的对象；实施捕食过程，注意记录数据，其间每个幸存者产生与自己体色相同的后代（生物的遗传现象）。实验进行快的小组将实验结果记录在大屏幕上。得出结论：生物保护色的形成与环境有关，是通过环境对不同变异类型进行选择的结果。引导学生分析实验数据，解决思考题。学生分析实验统计的数据，得出结论。表达与交流：总结实验经验，分析出现问题的原因。判断：动物的保护色是个体在相应环境中变色而来。（错）引领学生进行表达交流。趁热打铁，巩固强化对实验结论
11、的理解。同老师一起总结实验收获，分析出现问题的原因。对于一些与预设结果不符的现象，可从主观和客观两方面共同分析原因。通过分析，学生可以更清楚这个模拟探究实验成功的关键。核心问题解决从对保护色形成过程的探究中，简单分析生物进化的原因。（由保护色的探究提升到生物进化原因的分析）在实验结论得出之后提出核心问题，引领学生突破难点，深化对知识的理解认识。实验结论得出后，学生在老师的指引下，参照本节课的认识，交流探讨，尝试理解生物进化的原因，初步认同生物进化的观点。拓展性问题解决你能解释一下某些其他生物性状的形成过程吗？例如：长颈鹿的长颈、或是海岛上蝴蝶的残翅/无翅教师引导学生将实验结论进行拓展延伸，由保
12、护色的形成推导到其他生物性状的形成过程。学生在教师的引导下进行思考、探讨，从而拓展思维，解决拓展性问题，将知识泛化，举一反三。巩固练习两个基础巩固题目，一个选作延伸题目教师引领学生作答。学生做练习题，巩固知识。结束附表一第一代第二代第三代第四代第五代背景颜色猎物颜色开始数目幸存者数开始数目幸存者数开始数目幸存者数开始数目幸存者数开始数目幸存者数粉色总计板书：模拟保护色的形成过程1、提出问题2、做出假设3、制定方案4、实施方案5、得出结论6、表达交流巩固练习1、“探究保护色的形成过程”的实验中大彩纸模拟的是动物的 生活环境 ，捡拾小纸片的学生模拟的是 捕食者 ，小方纸片模拟的是 被捕食的猎物 。
13、2、模拟保护色的形成过程的实验，其结果是（B） A颜色暗淡的小纸片不易被发现，幸存者较多。 B与环境颜色相同的小纸片不易被发现，幸存者较多。 C颜色鲜艳的小纸片不易被发现，幸存者较多。 D绿色的小纸片不易被发现，幸存者较多。3（选作）我们经常会看见一些昆虫有非常鲜亮的颜色，这种与保护色不一致的体色是不是不利于它们生存的呢？答：这也是一种有利的变异，是动物对环境的另一种适应方式，说明动物对环境的适应是各有绝招的，由此看来自然界对生物在不断选择，而生物也要不断的适应环境才能更好的生存。作业（二选一）1、 搜集生物适应环境的实例和资料；2、 搜集生物进化的相关资料，以生物进化的原因为主题，写一篇生物小论文。6
