八年级生物下第三章第三节生物进化的原因模拟探究《模拟保护色的形成过程》教学与点评人教版

《模拟保护色的形成过程》教学设计与点评

《模拟保护色的形成过程》是选自人教版初中教材八年级（下册）第七单元第三章的教学内容。

（1）教学设计

一、教学目标

知识、技能目标：通过模拟探究活动，使学生尝试了解生物不断进化的原因；培养学生学会如何设计探究活动；培养学生仔细观察、善于思考、动手实践、解读数据、与人合作的能力。

情感态度教育目标：在探究活动过程中得到成功的体验，增强对学科的兴趣和自信心。

二、教学重难点

引导学生通过探究活动来理解生物进化的原因；在探究活动中培养学生的实践能力和创新能力。

三、教学程序

（一）课前准备

1、关于曼彻斯特地区桦尺蠖体色变化的视频。

2、教师设计一个开放性的实验环境：将两套实验器材（布料与纸片或土壤与泥球）放置在教室前台，让学生自主选取实验器材。

3、提前1周布置学生利用课余时间预习“模拟保护色的形成过程”一节，明确探究活动操作的具体步骤。全班学生按照自主学习小组分成8组（每组6—8人），每组推选组长各1名。

（二）创设问题情境，引入新课

上课时，教师用CAI课件播放英国曼彻斯特地区桦尺蠖体色变化的视频。引出问题：造成桦尺蠖体色变化的原因是什么呢？学生讨论回答。教师总结：桦尺蠖体色变化与英国工业发展所造成的污染及鸟类的选择性捕食有关。这就是著名的工业黑化现象，是达尔文进化学说关于自然选择的一个典型例子。为加深同学们对这一观点的理解，下面我们齐来参与“模拟保护色形成过程”的探究活动。

（三）学生分小组讨论，制定探究计划

1、有四个小组参照书本上的实验方案，完成此项探究。

（1）准备一块面积为0.8×0.8米的彩色布料和100张各种颜色的小纸片。

（白色彩布，四种颜色纸片各25张）（绿色彩布，四种颜色纸片各25张）

（2）组长为监督人，组员为捕食者。布料模拟生物的“生活环境”，小纸片模拟“猎物”。检查小纸片，记下纸片的颜色（小纸片的颜色代表某种动物不同的体色的变异类型。）

（3）组长将小纸片均匀地撒在布料上，不要使小纸片粘在一起。

（以红色彩布模拟生活环境，红、绿、黄、白色纸片模拟猎物）

（以白色彩布模拟生活环境，红、绿、黄、白色纸片模拟猎物）

（4）捕食者背对桌子，每转向桌子一次，选一张小纸片（只用眼睛判定纸片的位置，不能特意寻找某种颜色的小纸片。拿出来的纸片放在另一只手中，然后继续转身选取，直到彩布上只剩下25张小纸片。

（5）统计“幸存者”中各种颜色的小纸片数目。

（6）假设每个“幸存者”产生3个后代（体色与自己的相同），将“幸存者”和它们的后代充分混合，重复上面的第2—6步。每轮开始记录各种颜色的小纸片的数目。

2、有四个小组在遵循教材上实验方案的基础上，进行了有创意的实验设计，完成此项探究。

（1）准备一堆干燥泥土和100个各种颜色的小泥球。

（一堆干燥泥土）（泥、蓝、红、绿色的泥球各25个）

（2）组长为监督人，组员为捕食者。干燥泥土模拟生物的“生活环境”，小泥球模拟“猎物”。检查小泥球，记下泥球的颜色（小泥球的颜色代表某种动物不同的体色的变异类型。）

（3）组长将小泥球均匀地撒在干燥泥土上，不要使小泥球粘在一起。

（以干燥泥土模拟生活环境，泥、红、绿、蓝色泥球模拟猎物）

（4）捕食者背对桌子，每转向桌子一次，选一个小泥球（只用眼睛判定泥球的位置，不能特意寻找某种颜色的小泥球。拿出来的泥球放在另一只手中，然后继续转身选取，直到土堆上只剩下25个小泥球。

（5）统计“幸存者”中各种颜色的小泥球数目。

（6）假设每个“幸存者”产生3个后代（体色与自己的相同），将“幸存者”和它们的后代充分混合，重复上面的第2—6步。每轮开始记录各种颜色的小泥球的数目。

3、小组分工进行实验，记录实验结果，教师观察学生进行实验。

（1）用红色布料模拟生活环境，各种颜色的纸片模拟猎物，进行探究的数

（2）用白色布料模拟生活环境，各种颜色的纸片模拟猎物，进行探究的数据统计。如下所示：

（3）用干燥泥土模拟生活环境，各种颜色的泥球模拟猎物，进行探究的数据统计。如下所示：

4、组织学生对实验的结果进行交流和分析

学生从实验结果中得出以下结论：

（1）从以上的数据分析可大致看出：动物的体色与其生活周围环境的色彩越相似，对它躲避敌害或者捕食猎物越有利。对物种的繁衍和发展就越有帮助，使其成为优势种群。

（2）选择布料和小纸片为材料来模拟探究活动，效果不太令人满意。从上述数据看，红色与白色纸片的数目到第5代统计为:红色纸片为13,与背景色相似的白色纸片却仅为9。造成数据上的失误，主要是由几大方面引起的：A．纸片的颜色与彩布的颜色存在差异，不能达到“以假乱真”的效果；B．某些组员特意寻找某种颜色的小纸片，导致统计结果出现偏差；C．某些组员不按实验要求，一次同时选取几张纸片。

（3）用干燥泥土模拟生活环境，各种颜色的泥球模拟猎物来完成此项探究活动，效果比书本提供的材料更理想。因为泥球出自泥身上，避免了“纸片的颜色与彩布的颜色存在差异”的难题。

四、教学实践体会

1、模拟探究材料的分析：教材上提供以布料模拟生活环境，小纸片模拟猎物，完成此探究活动。材料价格便宜，购买方便，操作性强。但考虑到纸片的颜色或多或少与彩布的颜色存在差异，影响统计结果。故建议教材编写人员鼓励教师或学生就地取材，以泥巴为原料完成此探究：一来泥巴比布料和纸片的价格更廉价，只需购买染料涂成不同颜色的泥球即可；二来取材更方便；三实验效果更理想。

2、教材讨论问题的分析：教材讨论环节的第一题为“第一代和第五代中，哪种颜色的小纸片“幸存者”最多？这与布的颜色有什么关系？”在实践操作过程中，我们不难发现如以泥球为探究材料的话，到第三代就可得出结论了。因此，该讨论若适当修改为“你做到第几代，哪种颜色的小纸片“幸存者”最多？这与布的颜色有什么关系？”就更完美了。

3、教学过程分析：本节课堂充分挖掘学生的创造力，发挥学生自主潜力，培养学生协作精神，达到既学习知识又培养能力的目的，是学生自主学习的有效成功的实践。

（2）案例点评

本节教学内容是学生通过模拟探究保护色的形成过程，理解生物进化的原因。教学的最大亮点在于，师生在实验材料方面进行了大胆的尝试，除了用教材中提到的布和纸片完外，还尝试了用干燥泥土模拟生活环境，用各种颜色的泥球模拟猎物，完成探究活动。从课堂效果看，改进实验材料后，实验效果更为理想，值得其他学校借鉴。

在实际教学中，常常有学校以条件不够为理由不开设探究实验课。由于我国地域广泛，地域间差异性大，教材所提供的材料往往不适合本地区或本校的实际情况，这就要求我们在探究实验活动的教学中，做一个有心人，不断探索，努力根据本地、本校的实际情况创造探究条件完成教学任务。