《现代生物进化理论的主要内容》教学设计
一、教材分析
生物进化论在生物学中具有重要地位的基础理论，对人们的自然观和世界观也有着重要影响的理论。通过本章内容的学习，学生不仅可以了解生物进化理论在达尔文之后的发展，进一步树立生物进化的观点和辩证唯物主义观点，而且能够通过学习进化理论的发展过程，加深对科学本质的理解和感悟。
本节的重点是现代生物进化理论的内容，教材着重讲述了以下四个基本论点：种群是生物进化的单位；突变和基因重组产生进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致物种形成。关于种群是生物进化的单位，着重理解两方面：一方面是“宏观”的，即种群的概念，说明生物是以种群为单位生活在一起，并且以种群为单位繁殖后代的；另一方面是“微观”的，即种群基因库、基因频率等概念。基因频率这个概念比较抽象，而理解了这个概念，有助于对现代生物进化理论的理解，因此教材专门举例说明了基因频率的计算方法。
关于自然选择决定生物进化的方向，根据从感性到理性的认知规律，教材首先讲述了桦尺蠖在工业区体色变黑的例子。通过对这个例子进行分析，说明桦尺蠖体色变黑是在自然选择作用下，种群基因频率定向改变的结果。进而归纳出生物进化的方向是由自然选择决定的。
关于隔离导致物种形成，应重点理解物种的概念、隔离及物种的形成三方面的内容。首先，要抓住物种的概念，对此有一个完整、清晰的认识，有助于理解本节内容。然后，才能理解隔离的概念和类型。教材以东北虎和华南虎为例，阐述了地理隔离是如何导致一个物种的两个种群产生分化的。关于生殖隔离，教材讲述了生殖隔离的概念、几种常见的类型，并且指出生殖隔离与物种形成的关系。
教材阐述了四个论点之间的内在联系，以加深学生对现代生物进化理论的了解。
《现代生物进化理论的主要内容》一节，分为2课时学习。第1课时学习种群是生物进化的单位，第2课时学习突变和基因重组产生进化的原材料、自然选择决定生物进化的方向、隔离导致物种形成。
二、学情分析
学生在上一节已经学习了达尔文的自然选择学说等生物进化的有关知识，掌握了自然选择学说的重要意义和局限性。同时，学生在前面已经全面学习了遗传变异的有关知识，已经掌握了遗传和变异的实质，对于生物进化的知识在初中的学习中也已有所了解。在此基础上，结合一些实际的事例，利用已有知识，在老师的引导下，通过交流、讨论，可以对未知进行探究，归纳出所要获得的知识。
三、设计理念
生物教学应当体现实践性这一学科的特点。教师要鼓励学生带着自己的生活体验阅读知识内容，凸显学生主体地位，同时教师要充分发挥组织和引导作用，营造新课程标准所倡导的“合作、自主、探究”的学习氛围，很好的体现师生之间的教学互动和情感交流。
我们可以用“分析归纳”的思维方法来掌握现代生物进化理论理论，即先就该理论的各个基本点做到深入理解，然后再归纳或综合。在此过程中，应紧密结合一些实际的事例，从而真正理解并能够应用所学的理论来解释生物进化的问题。
四、教学目标
知识方面
1．说明现代生物进化理论的主要内容。
2．概述生物进化理论与生物多样性的形成。
情感态度与价值观方面
1．形成生物进化的观点。
2．探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。
能力方面
1．运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
2．运用生物进化观点解释一些生物现象。
五、课前准备
1．布置学生分小组通过查阅图书、上网等手段，搜集和整理有关现代生物进化的资料，各小组之间将搜集的资料进行交流。
2．教师制作多媒体课件。
六、教学片段
第1课时：
知识回顾：学生用达尔文自然选择学说解释所观看到的现象。
导入新课：
现代生物进化理论有诸多流派，如综合进化理论、新达尔文主义、新拉马克主义、中性学说、骤变论等。引导学生对搜集和整理有关现代生物进化的资料与达尔文自然选择学说进行比较，概括出最主要的两个方面：一是从性状水平深入到基因水平；二是从个体水平上升到种群水平。
问题探讨：把自己想像成虎体内的一个基因，怎样才能使自己在后代中拥有更多的拷贝呢？那就要表现得比其他基因优秀。怎样才算优秀呢？
通过拟人化的思考方式，调动学生兴趣，促进学生积极的思考。利用已有知识，学生自然将进化、适应和基因这三个核心概念联系起来，基因频率的概念也呼之欲出。
设置情景：如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中，偶然出现一只绿色翅（基因型为Aa）的变异个体，且绿色比灰色更不易被捕食。那么，昆虫的翅色将怎样变化？
学生讨论：绿色个体即使不被捕食，也可能因其他原因而夭折。只有通过有性生殖，才能将基因传递给子代，将基因A保留下来。也就是说，出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中,通过有性生殖才能世代延续，另外有利变异个体的后代不一定能真实遗传。因此，研究生物的进化，仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化。
导出种群的概念。
学生阅读教材：了解什么是种群和物种。
利用课件分别演示，学生进行分析、讨论并归纳：种和种群的区别。
教师引导：自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。它为研究生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。同时，性状是由基因控制的，研究生物的进化，必须研究种群的基因组成和变化。从而提出基因库和基因频率的概念。
学生阅读教材：使学生初步认识到种群是生物进化的基本单位，理解基因库和基因频率的概念。
设置情景：在某昆虫种群中，翅色绿色（A）对灰色（a）为显性，从该种群中随机抽取100个个体，其中基因型AA、Aa、aa的个体分别有20、60、20个（改变数据，以防学生照搬教材）。
（1）
请计算A和a的基因频率？
（2）
请计算AA、Aa、aa的基因型频率？
（3）
请找出基因频率与基因型频率间的关系。
学生（根据基因频率的概念）进行讨论、归纳：
该基因的个数
等位基因的总个数
某基因的基因频率=
（1）
p
+
q
=
（AA
+
1/2A
a）+
（1/2A
a
+
aa）=
AA
+
A
a
+
aa
=
该种群的个体总数
该基因型的个数
某基因型的基因型频率=
（2）
（3）
技能训练：展示2道习题（略），进行变式训练，掌握解题技巧。
设置情景：假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a不产生突变，这一种群繁殖若干代以后，其基因频率会不会发生变化呢？
学生计算和讨论：学生运用学过的遗传学知识，用数学方法讨论基因频率的变化。在有性生殖过程中,在满足上述五个条件的情况下，学生通过计算得出结果如下：
亲代基因型频率
AA（20%）
Aa（60%）
aa（20%）
配子的比率
A（20%）
A（30%）
a（30%）
a（20%）
子代基因型频率
AA（25%）
Aa（50%）
aa（25%）
子代基因频率
A（50%）
a（50%）
师生归纳：由此可见,子一代基因型AA、Aa、aa的频率分别是0.25、0.50和0.25。因此,子一代中基因A和基因a的频率不变，仍然是0.50∶0.50。如果继续满足上述五个条件,这个种群中基因A和基因a的频率将永远保持0.50∶0.50,而基因型AA、Aa、aa的频率也会一直保持0.25、0.50和0.25。
如果用p代表基因A的频率，q代表基因a的频率。那么,就可以写成：(p+q)2=p2+2pq+q2=1，其中p2代表相对性状中显性纯合子的基因型频率,q2代表相对性状中隐性纯合子的基因频率,2pq代表杂合子的基因频率。这实际上涉及群体遗传学中“哈代—温伯格平衡”的内容（教材出于降低难度的考虑，未出现这一名词和相应的数学公式）。使学生认识到在五个假设条件成立时，种群基因频率会保持代代相同。
引导学生分析得出：遗传平衡所指的种群是理想的种群,在自然条件下，这五个假设条件不可能同时具备，这样的种群是不存在的。这也从反面说明了在自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。这就为
“突变和基因重组产生进化的原材料”奠定了基础。
技能训练：展示2道习题（略），进行迁移训练，拓展提高。
小结：无论从“宏观”还是“微观”方面，都说明了种群是生物繁殖、进化的单位；在自然界中，由于受多种因素的影响，种群基因频率会不断发生变化，而生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
七、板书设计：
第7章
第2节
现代生物进化理论的主要内容
一、种群是生物进化的基本单位
二、突变和基因重组产生进化的原材料
三、自然选择决定生物进化的方向
八、教学反思
1、教学效果分析
（1）培养了学生的创新意识和合作精神。在研究性学习过程中，通过学生自己设计、操作、分析实验，将课下活动与课上学习相结合，使学生有了充分表现自己、发挥自己想象力、创造力的时间和空间。学生通过小组讨论互相帮助，互相启发，在讨论中碰撞出创造思维的火花，体会了相互合作的重要性和必要性。
（2）训练了科学研究的基本方法和思维过程。研究性学习让学生从身边熟知的、感兴趣的事物和现象入手提出问题，以个人或小组合作的方式进行探究研讨，亲身体验了应用科学方法解决问题的过程。
（3）加强了学生个性的发展。在研讨活动中，学生可提出不同的设计方案和结果，鼓励学生开展讨论，各抒己见，大胆质疑，体现了研究性学习培养科学态度、求新、求异精神的主旨。
（4）教学效果良好。研究性学习充分体现了学生在学习中的主体作用，有助于学生养成独立思考、积极探究、勇于表达的学习习惯。
2、教学心得
（1）随着新的课程标准的实施，给高中生物教学带来了一系列变化，教师原有的知识结构、教学思想以及教学行为都受到很大冲击。其实这也是一种挑战，也只有不断更新知识、深化思想、调整行为，才能不断适应不断变化的形势，才能提高作为教师的职业化、专业化水平。
（2）教学设计要强调知识的综合性、过程性、创新性和应用性，才符合全教会的精神及落实素质教育的要求。教学过程不仅要改变教学形式，更要改变教学内容和方法，使其真正成为以学生自主性、探究性学习为基础的教学活动。同时要相信学生的潜能是无限的，从学生探究、归纳群体遗传学中“哈代—温伯格平衡”情况来看，充分体现了这一点。
（3）研究性学习是开放性的。今天学生所面对的许多有关生物的问题，都是综合性问题。解决这些综合性问题，所需要的知识远远超出生物学科的范围。在研究过程中，不论是关于生活、社会、自然的，还是像数学等学科知识，只要需要就应该用上。
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