初中科学浙教版（2024）九年级上册（2024）第4章 生命的起源与变化第2节 生物的进化教案

这是一份初中科学浙教版（2024）九年级上册（2024）第4章 生命的起源与变化第2节 生物的进化教案，共3页。教案主要包含了化石基础认知，典型化石案例探究，进化辅助证据讲解，进化两种理论讲授，自然选择实例研讨，生物进化历程梳理等内容，欢迎下载使用。
年级
九年级
学科
科学
教师
课题
第2节 生物的进化
教学
目标
科学观念：借助各类化石实物与地层资料，梳理化石作为进化直接证据的核心规律。科学思维：对比马、始祖鸟演化标本，推理不同生物间存在远近不一的亲缘关系。
态度责任：依托古生物实证认同演化理论，树立尊重客观自然演化的科学观念。
教材
分析
本节分为两个课时安排在第四章生命的起源与变化中，第一课时以化石为核心载体，依次讲解化石定义、形成过程、地层分布规律，搭配马演化、始祖鸟、腔棘鱼典型实例，辅以胚胎、骨骼对比等辅助进化证据。第二课时围绕生物进化原因展开，对比拉马克与达尔文两种演化理论，借助长颈鹿、桦尺蛾、蜥蜴实例解读自然选择四大要点，梳理完整动植物进化历程与总体趋势，搭配进化树绘图实践。内容由实证到原理、由个体到整体层层递进，承接地球原始环境相关知识，为后续物种多样性学习铺垫，全程依托图文标本落实证据推理的科学探究思路。
学情
分析
学生已初步知晓生物存在种类差异，接触过简单化石图片，具备基础观察对比能力，但尚未建立地层年代与生物结构的关联逻辑。学生容易混淆用进废退与自然选择的核心区别，难以理解变异先于环境选择的底层逻辑，对活化石、同源骨骼、胚胎相似等佐证材料缺乏整合归纳能力。学生对古生物图片、演化动画兴趣浓厚，乐于参与对比讨论，但自主梳理完整进化脉络的能力不足，需要教师借助系列化石标本、演化示意图搭建阶梯，引导学生依托实物证据推导演化规律，纠正主观臆断演化成因的思维误区。
教学重点
掌握化石特征、地层分布规律，识记马与始祖鸟典型进化实例。
教学难点
理解自然选择学说四大核心要点，梳理生物进化完整历程与趋势。
教学
器材
恐龙蛋、鱼类、蕨类、三叶虫化石标本，地层分层示意图，马进化骨骼图，始祖鸟复原图，脊椎动物胚胎对比图，脊椎动物前肢骨骼示意图，长颈鹿演化对比图，桦尺蛾模拟剪纸，生物进化树图纸，多媒体课件。
教学过程
教师活动
学生活动
新
课
导
入
展示古生物化石挖掘实景图片，引用东海变桑田古籍记载，抛出地层化石与生命演变关联问题，引出本节课生物进化课题。
观察挖掘图片思考环境改变影响生物，激发探究欲望。
新知讲授
一、化石基础认知
依次展示恐龙蛋、鱼类、蕨类、恐龙足迹四类化石实物图片，完整口述化石规范定义，分步出示四幅化石形成过程插画，逐段讲解生物死亡、泥沙掩埋、矿物质置换、地壳风化出露完整流程；出示分层地层化石示意图，布置小组观察任务，引导学生自主总结地层年代和生物结构复杂度的对应变化规律。
1、思考与讨论：科学家通过对化石的研究发现，鱼类的化石在比较古老的地层中就出现了，两栖类、爬行类和哺乳动物则依次在越来越晚近的地层中出现，对此你有什么推测？
越古老的地层里，形成化石的生物越低等、越简单；越晚近的地层里，形成化石的生物越高等、越复杂。
二、典型化石案例探究
投放始祖马到近代马全套体型与前肢骨骼对比图，依次抛出马体型、四肢、脚趾变化相关讨论问题，结合丛林、草原环境复原图讲解马形态变化与生存环境的关联；展示始祖鸟化石标本图与复原彩绘，分点梳理爬行类、鸟类两类特征，讲解该化石对鸟类演化的佐证价值；出示腔棘鱼实体图，结合三亿年生存时间讲解深海稳定环境致使进化停滞，解释活化石形成完整原因。
2、探索活动
（1）比较图中不同年代马化石的体形和前肢骨骼。
①体形：马的体形由小逐渐变大。
②前肢骨骼：前肢骨骼逐渐变长；脚趾数量逐渐减少，最后近代马只剩发达的中趾，侧趾退化消失，中趾演化成硬蹄。
（2）通过比较一系列年代不同的马化石，可以发现，随着时间的推移，马的体形与四肢有什么变化？
体形由小变大；四肢越来越长，脚趾数目由多变少，最后只剩单趾。
（3）根据始祖马和近代马的特征，请描述它们当时的生活环境。
始祖马：体型小、脚趾多，生活在温暖湿润的丛林环境，在树林间躲避天敌、采食嫩叶；近代马：四肢长、单趾硬蹄，生活在开阔的草原环境，需要依靠奔跑躲避天敌、长途觅食。
（4）马的进化历程说明了什么？
同一种生物，会由于生存环境的变化而不断进化。
3、思考与讨论：1938年，在南非附近的印度洋中捕获的腔棘鱼，约3亿年前它们就已在地球上出现，但其形态结构至今仍无太大改变，因此被称为“活化石”。你如何解释这种现象？
腔棘鱼长期生活在稳定的深海环境中，环境没有发生大的变化，它不需要改变自身结构就能生存，进化就会停滞，因此保留了3亿年前的形态，成为了“活化石”。
4、思考与讨论
（1）始祖鸟的身体结构有哪些特征像爬行动物，哪些特征像鸟类？
爬行类特征：翼上有爪，还有一条长尾；鸟类特征：身体长满羽毛，前肢变成翼。
（2）始祖鸟化石的发现在生物进化上的意义是什么？
始祖鸟化石证明了现代鸟类是从古代爬行类动物进化而来的，鸟类和爬行类之间存在着亲缘关系。
三、进化辅助证据讲解
全屏展示鱼、蛙、龟、鸡、人五组胚胎发育对比图，再出示蛙、蜥蜴、鸟、兔前肢同源骨骼示意图，统一布置小组对比观察任务，引导学生从胚胎外形、骨骼排布寻找相似点，归纳得出结构相似可证明生物存在共同演化祖先。
四、进化两种理论讲授
左右分栏展示拉马克、达尔文长颈鹿演化分步示意图，先完整讲解拉马克用进废退全部观点，点明该理论存在的遗传层面缺陷；再分层拆解达尔文自然选择四大核心要点，结合西印度群岛飓风蜥蜴图文案例，细致讲解有利变异帮助生物抵御环境灾害存活的真实自然选择现象，对比梳理两种演化理论核心分歧。
1、探索活动：图中分别用拉马克的“用进废退”理论和达尔文的“自然选择”理论表示古代长颈鹿是怎样进化成现代长颈鹿的，仔细分析比较，尝试用自己的语言对图示的含义作出说明。
五、自然选择实例研讨
展示曼彻斯特桦尺蛾污染前后对比图，依次抛出探究问题、实验假设，完整讲解蝴蝶剪纸模拟探究全部操作步骤，发放空白记录表格，引导学生根据模拟实验数据总结桦尺蛾体色数量变化规律，预判污染减轻后种群体色占比变化趋势。
2、探索活动：18世纪，英国曼彻斯特地区的森林中生活着一种桦尺蛾，体色大多数是浅色的，只有少数是深色。它们夜间活动，白天栖息在长满地衣的树干上。100年以后，曼彻斯特工厂林立，烟雾弥漫，污染的空气使树皮裸露并被熏成黑褐色。一些科学家惊讶地发现，深色的桦尺蛾变成了多数，浅色的却成了少数。这是什么原因呢?
（1）提出问题：桦尺蛾体色数量变化和树干颜色变化有关系吗？
（2）建立假设：桦尺蛾的体色数量变化和树干颜色有关。
（3）验证假设：
①利用如图所示的轮廓图，在纸上描出一些蝴蝶。
②根据教室中墙、橱柜、桌子等的颜色，给蝴蝶着色后剪下来，把它们贴在与墙、橱柜、桌子等颜色一致的地方。
③让一名同学在1min内寻找这些蝴蝶，在表中记录找到的蝴蝶数量。
④把着色的蝴蝶贴在颜色差异大的地方，让同一名同学在1min内去寻找，在表中记录数据。
（4）得出结论：根据探究结果，能得出什么结论？假设成立吗？
桦尺蛾的体色数量变化和树干颜色有关：树干被熏成黑褐色后，浅色桦尺蛾更容易被天敌捕食，深色桦尺蛾更容易存活下来；假设成立。
（5）预测：根据“自然选择”理论，结合探究结论，如果这片树林周围的工厂污染减少，不同体色桦尺蛾的数量又会减少。
六、生物进化历程梳理
出示完整地质年代演化螺旋示意图，按太古到新生代顺序简述不同时期代表性生物；展示动植物进化树空白图纸，列出全部动植物类群名称，指导学生将生物对应标注到进化树枝干；总结提炼生物进化三大总体趋势，梳理原始生命分化出植物、动物两大演化分支的完整脉络。
3、实践活动：请将图片中的生物名称标注到进化树的相应位置上。
观察各类化石标本识记化石概念，梳理形成完整流程。
对比地层化石归纳年代与结构的对应变化规律。
分析马骨骼变化推导环境对生物形态的塑造作用。
阅读腔棘鱼资料解释稳定环境造成进化停滞现象。
对比
区分始祖鸟两类特征，明确鸟类与爬行类亲缘联系。
胚胎与骨骼结构，找到不同生物共同演化线索。
研读长颈鹿示意图区分两种进化理论核心逻辑。
动手制作桦尺蛾剪纸，验证环境对体色的选择作用。
标注进化树各类生物，梳理生物由低到高演化顺序。
课堂练习
1．能为鸟类起源于古代的爬行动物提供证据的化石是（ ）
A．变形虫化石B．恐龙化石
C．始祖鸟化石D．始祖马化石
【答案】C
【解析】1860年，在德国巴伐利亚省的石灰岩层中，发现了第一个始祖鸟化石。始祖鸟的身体大小如乌鸦，它保留了爬行类的许多特征，例如嘴里有牙齿，而不是形成现代鸟类那样的角质喙；指端有爪等；但是另一方面，始祖鸟又具有鸟类的一些特征，如已经具有羽毛，在一些骨骼形态上也表现出一些鸟类特征或过渡特征，如它的第三掌骨已经与腕骨愈合，总之，它的身体结构既和爬行动物有相似之处，又和鸟类有相同之处，根据以上特征，科学家认为始祖鸟是由爬行类进化到鸟类的一个过渡类型，C符合题意，ABD不符合题意。
2．对埋藏在地层中不同地质年代的生物化石分析，发现这样一个规律（ ）
A．越古老地层中发现的生物化石，生物结构越简单
B．越古老地层中发现的生物化石，生物结构越复杂
C．越古老地层中发现的生物化石，陆生种类越多
D．越古老地层中发现的生物化石，动物种类比植物多
【答案】A
【解析】在研究生物的进化的过程中，化石是重要的证据，越古老的地层中，形成化石的生物越简单、低等、水生生物较多。越晚近的地层中，形成化石的生物越复杂、高等、陆生生物较多，因此证明生物进化的总体趋势是从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生。
A．越古老地层中发现的生物化石，生物结构越简单，A正确。
B．越古老地层中发现的生物化石，生物结构越尖端，B错误。
C．越古老地层中发现的生物化石，水生种类越多，陆生种类越少，C错误。
D．越古老地层中发现的生物化石，动物种类比植物少，D错误。
3．浙江附近海域生活着一种古老的节肢动物——鲎。我国第一块鲎化石却在云南罗平被发现，距今2.4亿年。它的结构与现代鲎十分相似，如图所示。则下列分析错误的是（ ）
A．远古鲎个体偏小B．远古鲎是陆生动物
C．现代鲎与远古鲎基因相近D．亿万年来鲎生活的环境比较稳定
【答案】B
【解析】A．远古鲎化石长4cm，现代鲎长60cm，说明远古鲎个体偏小，A正确。
B．浙江附近海域生活着一种古老的节肢动物——鲎，说明是现代鲎是水生动物；远古鲎的结构与现代鲎十分相似，可以推测远古鲎也是水生动物，B错误。
C．我国第一块鲎化石在云南罗平被发现，它的结构与现代鲎十分相似，由此说明现代与远古鲎基因相近，C正确。
D．由题干表述“我国第一块鲎化石却在云南罗平被发现，距今2.4亿年。它的结构与现代鲎十分相似”可知远古鲎与现代远古鲎的生活环境相近，因此亿万年来鲎生活的环境较稳定，D正确。
4．提取关键词是对知识进行梳理的好办法。针对达尔文的自然选择学说，小柯同学提取了如下几个关键词，其中不恰当的是（ ）
A．过度繁殖B．用进废退
C．遗传变异D．适者生存
【答案】B
【解析】生物进化论与自然选择学说，是生物学最基本的理论之一，是指生物在变异、遗传与自然选择作用下的演变发展、物种淘汰和物种产生过程；地球上原来无生命，大约在30多亿年前，在一定的条件下，形成了原始生命，其后，生物不断的进化，直至今天世界上存在着170多万个物种；生物进化论最早是由达尔文提出的，其在著《物种起源》时有详细的论述。自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择；达尔文的自然选择学说，其主要内容有四点：过度繁殖，生存斗争（也叫生存竞争），遗传和变异，适者生存。达尔文认为，自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程。而用进废退这个观点最早是由法国生物学家拉马克提出，他在《动物的哲学》中系统地阐述了他的进化学说（被后人称为“拉马克学说”），提出了两个法则：一个是用进废退；一个是获得性遗传。并认为这两者既是变异产生的原因，又是适应形成的过程。他提出物种是可以变化的，种的稳定性只有相对意义。生物进化的原因是环境条件对生物机体的直接影响。故不符合达尔文的自然选择学说的内容。
5．海南角螳是自然界的一种珍稀螳螂，具有超级拟态，形态酷似苔藓。下列有关海南角螳的描述，符合自然选择学说的是（ ）
A．为适应环境而发生的变异B．是长期人工干预的结果
C．形似苔藓这一性状可以遗传D．与其他螳螂不存在竞争
【答案】C
【解析】A．自然选择学说认为，变异是生物自发产生的，是不定向的，并不是生物“为适应环境而发生的变异”。环境只是对已存在的变异进行选择，保留适应环境的变异，淘汰不适应的，A错误。
B．题目中明确海南角螳是自然界的珍稀螳螂，其拟态是自然环境选择的结果，而非人工干预，人工选择是人类根据需求定向培育生物的过程，B错误。
C． 自然选择的前提是有利变异能够遗传，只有形似苔藓这一适应环境的性状可以遗传，才能在后代中不断积累，经过长期自然选择形成稳定的拟态特征，C正确。
D．根据自然选择学说，生物之间普遍存在生存斗争，海南角螳与其他螳螂会竞争食物、生存空间等资源，因此它们之间存在竞争关系，D错误。
6．如图所示的植物按照从低等到高等的顺序排列正确的是（ ）
A．②③①④B．①②④③
C．③④②①D．④③②①
【答案】D
【解析】藻类（④海带）最低等，其次是苔藓植物（③葫芦藓），然后是蕨类植物（②肾蕨），最高等的是被子植物（①向日葵），所以从低等到高等的顺序为④③②①。故D正确，ABC错误。
课
堂
小
结
一、生物进化
1、直接证据：化石
（1）定义：生物遗体遗物遗迹经长期埋藏变化形成
（2）地层规律：古老地层生物简单低等，晚近地层复杂高等
（3）典型实例：马体型增大脚趾退化；始祖鸟兼具爬行类鸟类特征；腔棘鱼为活化石
2、辅助证据：胚胎发育相似、脊椎动物同源前肢骨骼
二、进化理论
1、拉马克用进废退：后天获得性状可遗传，生物主动演化
2、达尔文自然选择：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
三、生物进化历程
（1）总体趋势：由简单到复杂、低等到高等、水生到陆生
（2）演化分支：原始生命分化为植物、动物两大类群
板
书
设
计
作
业
设
计
教学反思
本节课依托大量化石图片、演化示意图开展探究，学生参与小组对比讨论积极性较高，能够记住化石相关基础知识点。多数学生难以分清拉马克与达尔文理论的本质差别，容易误以为环境诱导产生变异，桦尺蛾模拟实验时间紧张，小组讨论不够充分。学生对完整进化树脉络梳理不完整，容易混淆动植物演化先后顺序。后续教学可增加理论对比表格，延长模拟探究操作时长，补充进化顺序填空练习，多结合现实自然案例巩固自然选择核心逻辑。