“生物進化的學說”一節基于經驗與思維的教學設計

謝敏英

(江蘇省常州外國語學校 常州 213000)

1 教材分析

“生物進化的學說”是蘇教版初中生物學教材八年級上冊第16章第3節的內容。教材中安排了達爾文的生物進化學說、生物進化學說在發展等內容，雖通過資料閱讀和討論探究加拉帕戈斯群島上地雀的進化，但離學生的生活較遠，學生對生物進化的原因缺乏感性認識的鋪墊，因此很難通過演繹與推理、模型與建模等方法形成對生物進化學說的理性認識。教學中，達爾文的生物進化學說既是本節的重點又是難點。本節通過強化經驗及感性認識，并設計一系列逐步深入的活動升華至抽象認識，達成教學目標。

2 教學目標

基于課程標準并圍繞學生學科核心素養的要求，制訂了如下教學目標：

(1) 舉例說明生物進化的自然選擇學說及其意義，理解加拉帕戈斯群島上地雀進化的原因。

(2) 通過分析加拉帕戈斯群島上仙人掌雀喙的進化過程，理解生物的遺傳變異和環境因素的共同作用導致了生物的進化。

(3) 通過分析和討論加拉帕戈斯群島上地雀進化的原因，形成建模思維；學習達爾文實事求是、嚴謹的科學態度和追求真理的科學精神。

3 教學過程

3.1 拼眼力，引入新課 展示存在連續進化關系的不同動物的圖片(恐龍逐步進化成早期鳥類)，請學生根據動物之間結構形態之間區別和聯系，對這些動物的進化關系進行排序并說明理由。師生共同分析，對生物進化的原因產生疑問，導入新課。

設計意圖： 由對存在連續進化關系的動物進行排序活動，引導學生帶著問題進入本節的學習，激發學生的學習興趣。

3.2 漸入情境，思維相隨 播放達爾文的視頻，引導學生的思維跟隨達爾文乘坐的“貝格爾號”艦起航。對“貝格爾號”艦的考察路線進行簡要分析，并介紹促使“達爾文與上帝分手”的地方——加拉帕戈斯群島。

設計意圖： 對達爾文以及達爾文考察的島嶼形成感性的認識，同時在情感、情緒上與達爾文達成共鳴，為后續達爾文生物進化論的推理演繹鋪墊認知和情緒基礎。

3.3 層層深入，思維升華 通過設計三個層層遞進的體驗及思維活動，對加拉帕戈斯群島上地雀喙的演化原因進行逐層分析。

活動一： 根據不同地雀(鶯雀、大嘴地雀、仙人掌雀)的喙的形態找到與之相匹配的食物(果實種子、昆蟲、仙人掌花)，并說明理由。經學生分析討論后，教師再播放視頻，呈現正確的匹配方式。

設計意圖： 地雀喙與食物的匹配既可以增強學生對生命觀念中“形態與功能觀”“進化與適應觀”的感官認知，同時架起一級階梯通向對地雀喙的變化過程的演繹和推理。

活動二： 包含3個小活動

(1) 模擬仙人掌島上雀鳥的取食： 以長短不同的鑷子模擬不同長度的雀鳥喙，在高約12 cm的窄口玻璃瓶中放入些許黃豆粒，以此模擬藏在花朵深處的花蜜。選派兩名學生，分別用長鑷子和短鑷子從窄口瓶中夾出黃豆粒，看誰在規定的時間內夾得多。通過比賽結果得出結論： 喙長的雀鳥更容易吃到花朵深處的花蜜。

(2) 以上述體驗活動為啟發，根據推測，畫一畫仙人掌雀喙“變”長的過程并解釋原因(圖1)。

圖1 仙人掌雀喙的變化示意圖

經過討論辨析，將上述過程以文字方式表達如下： ①達爾文地雀產生的大量后代(過度繁殖)；②它們必須吃到食物才能生存下來(生存斗爭)；③它們的喙并不完全相同(有長有短)，存在著現象；④遷至加拉帕戈斯群島后，各個島嶼上的不同。以仙人掌島為例，只有具有的喙，地雀才能吃到花蜜，而具有的喙的地雀，會由于吃不到食物而死亡，即。

(3) 根據上述思維過程，請學生分組討論，食用昆蟲、果實種子等地雀的喙的進化結果，即食用昆蟲的地雀喙呈鑷子狀，食用果實種子的地雀喙呈鑿狀。

根據上述梳理，小結達爾文生物進化論的四大要點： 過度繁殖、遺傳變異、生存斗爭、適者生存。

設計意圖： 通過模擬仙人掌雀取食的過程，形成“喙長的雀鳥更容易吃到花蜜”這一經驗和感性認識，并以此為基礎，以“畫”這種直觀形式表達“進化過程”

這一抽象思維。最后，通過同伴討論形式，對不同意見進行剖析，形成相對統一的進化觀點，并進一步總結出達爾文生物進化論的四大要點。

活動三： 選擇相應的卡片(過度繁殖、資源有限或環境惡劣、生存斗爭、遺傳變異、適者生存)貼入方框(圖2)，構建達爾文生物進化論模型。同時，根據模型總結生物進化的內部動力、外部原因和進化結果，引出“自然選擇學說”這一說法，并結合“樺尺蛾的進化”這一案例進行具體應用及說明。

圖2 達爾文生物進化論“自然選擇學說”模型

設計意圖： 對達爾文生物進化論的內容要點進行深度理解后，通過模型建構深化科學抽象思維，理解“自然”對生物的“選擇”作用。

3.4 首尾呼應，思維回歸 再次展示恐龍到早期鳥類的進化圖，提問： 根據對自然選擇學說內容的學習，你能推測恐龍進化成早期鳥類的可能過程及原因嗎？學生根據所學內容發揮想象，推測恐龍進化的過程，符合達爾文進化論即可。

設計意圖： 讓學生依據所學內容進行想象、推理，強化學生對“自然選擇學說”的認識和理解。

3.5 拓展延伸，思維辯證 除了達爾文提出的“自然選擇學說”，還有其他的生物進化論嗎？展示文字及圖片資料，對用進廢退主義、新達爾文主義學說、綜合進化論、分子進化中性學說等其他生物進化論進行簡要介紹。讓學生進行提問或討論，使學生認識到生物進化論隨著學科的發展也在不斷發展。

設計意圖： 為學生打開一扇了解不同生物進化論的窗，學會從不同角度去理解不同進化論的優點和不足，體驗辯證思維。

4 教學反思

為幫助學生突破重點、難點，采用視頻、體驗活動、圖片、繪畫等直觀形式或資源進行教學，并通過層層遞進的三個活動，使學生以探索的角度、表達和推理的方式，完成基于經驗的思維升華，最后通過對多種生物進化論的介紹，使學生獲得多角度、辯證發展的思維體驗。