自制立體生物進化樹模型

羅 藝 王重力 許 波

（云南師范大學生命科學學院 云南昆明 650500）

“生物起源和生物進化”出現在八年級下冊第七單元第三章，要求學生能綜合運用前面幾章講過的各個主要生物類群的基礎知識。學生通過立體生物進化樹的制作，可構建系統的生物進化知識，同時有利于將之前學習過的不同生物的知識通過進化樹組合在一起。

隨著現代信息技術的快速發展，多媒體教具深受教師的喜愛，動畫演示等輔助教學可幫助學生理解抽象知識，從而也導致了傳統自制教具“相形見絀”，逐漸淡出課堂教學。自制教具雖不如多媒體教具豐富、美觀，但其也有不可比擬的優勢，自制教具可激發學生學習興趣、提升動手能力、開拓創新精神。但學校里基本都是教師制作教具，且教具創新性少，主要原因是學生學業繁重、難收集制作材料、動手能力較差。下面介紹的立體生物進化樹是一種紙模型，以簡單的材料及操作步驟制作出書本樣式的“跳出來的生物群系”，通過樹狀分布的方式借助形象和直觀的生物圖片表示不同時期生物進化歷程。

1 生物進化樹立體化教具的制作步驟

生物進化樹立體化教具（圖1）的制作分為以下幾個步驟。

圖1 立體生物進化樹

（1）選取材料：可選取硬卡紙、剪刀、固體膠、透明膠帶。

（2）制作生物進化樹的生物部分：在網上下載藍藻、真細菌、變形蟲、黏液菌、鞭毛蟲、草履蟲、接合菌、子囊菌、擔子菌、藻類植物、苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物、被子植物、腔腸動物、扁形動物、線形動物、軟體動物、棘皮動物、環節動物、節肢動物、兩棲動物、爬行類、鳥類、魚類、哺乳類的彩色圖片。通過電腦繪圖畫出生物進化樹的平面圖形，以五界系統的進化為基礎，用不同顏色的方框分別表示原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界（圖2）。在不同顏色的方框中畫出每一界的進化歷程，并將提前下載好的生物彩圖安排到進化樹的分支上，在每一個方框的下方留白作為粘貼區域，最后用彩色打印機打印出來。把打印好的平面生物進化樹用固體膠粘貼在卡紙上以增加硬度，并在留白部分沿著虛線剪出約60°的角，以方便后期粘貼。

圖2 平面生物進化樹

（3）粘貼：用硬度較大的卡紙作為安裝座。安裝座對折后形成的壓痕稱為谷折，將生物進化樹粘貼區域向后折粘貼到安裝座的谷折上（圖3）。粘貼時注意間距，以免后排的生物群系被遮擋。最后，將安裝座對折合上，立體生物進化樹就制作完成，可輕松地打開和關閉它。粘貼在谷折處的生物進化樹可借助打開時的拉力“跳出來”，呈現出一個立體的生物進化樹紙模型。

圖3 安裝座

2 生物進化樹立體化教具的優點

2.1 實物美觀立體，制作簡單快捷

生物進化樹是一種紙模型，打印紙、卡紙等都可作為材料，方便取材，也可重復利用廢紙，制作成本低的優勢使其易于推廣。學生只需動動手將畫好的平面生物進化樹裁剪后粘貼到安裝座上即可獲得一個“跳出來的生物群系”，對初中生來說操作簡單、可行性強。

立體生物進化樹一打開，生物群系便躍然紙上，形式新穎，與教材上的平面生物進化樹形成反差，給學生帶來了視覺沖擊，抓住學生的眼球、激發學生動手操作的興趣。進化樹上的生物以彩圖的形式呈現，生物本身最真實的色彩得以顯現，加深了學生的印象。生物群系按照進化順序從高到低依次排列，使立體進化樹呈現得錯落有致，加強美觀效果。

2.2 構建知識體系，加深知識理解

八年級下冊教材涉及的生物進化理論以自然選擇學說為核心。學生通過生物進化的學習，能夠概述生物進化的主要歷程，解釋生物多樣性的原因。對于生物進化的研究成果，教材也以平面生物進化樹的方法來表達。學生雖然在生物學八年級下冊的第七單元第三章才學習生物進化，但之前就對生物進化歷程中涉及到的生物群系有所學習（表1）。

表1 生物進化涉及章節

生物進化的歷程不僅是一個新的知識點，也是對之前學過的關于生物分類知識的一個復習和提升，是從進化視角再次審視不同種類生物進化時間關系，以及一些關鍵特征出現對生物適應環境變化的意義。

學生在制作立體生物進化樹時，通過在網上搜集所涉及生物的彩圖，可對之前學習過的生物的形態特征、生活習性等進行復習，把生物彩圖安排到進化樹的分支上是將生物按照進化順序進行整合的過程。經過整個制作過程，抽象知識直觀化，學生在腦海中形成非常深刻的印象，有助于學生對整個生物進化歷程的概述。

2.3 驅動探索動機，培養動手能力

初中生正處于從形象思維向抽象思維過渡的階段，達爾文生物進化學說是重難點，學生理解起來比較困難。自制教具能很好地激發學生的創造力和探索動機。生物進化歷程屬于動態過程類教學內容，每位學生的空間思維都存在差異，若僅根據平面生物進化樹想象立體的動態過程，則不易教師對學生的想象過程進行有效監控。學生與教師共同設計立體生物進化樹，能最大限度啟發學生思維、觸發學生空間想象力。在設計立體生物進化樹時，學生要依據進化歷程將生物合理的安排到進化樹的分支上，這就需要學生結合達爾文的生物進化學說探索生物進化的歷程，將傳統講授課堂轉變為探究式課堂。

另一方面，學生在準備材料與制作過程中，可能會出現找不到相應材料或制作效果不理想等問題，可通過尋找替代材料、改變粘貼間距等進行改進，在一次次的試誤中經受失敗的考驗、提升動手能力，最終呈現出滿意的作品、享受成功的喜悅。

3 總結

生物進化的歷程是人教版生物學八年級下冊第七單元第三章的內容，教學的重難點是：概述生物進化的主要歷程。因為內容相對抽象，且生物的進化歷程是一個動態過程，所以教師若僅憑借課本上的平面生物進化樹進行講解，則會導致學生注意力不集中、易失去學習興趣，教學難以突破難點、突出重點。同時，進化樹上所涉及的生物知識分散在不同教材中，通過制作立體進化樹可將已學過生物進行整合，幫助學生梳理知識體系。為此，讓學生利用剪刀、固體膠、卡紙等簡易材料制作一款“跳出來的生物群系”的立體化生物進化樹，非常便于學生深刻理解生物進化的歷程。

該立體生物進化樹的設計還不盡完美，在實際運用于教學時教師還可挖掘當地特有生物的教學資源，依據進化歷程將當地特有生物安排在立體生物進化樹的分支上，和學生一起開發校本教具。