师:亲爱的同学们,大家好!欢迎走进今天的科学课堂。你准备好了吗?那就开始今天的科学探究之旅吧。今天,让我们一起走进达尔文与他的进化论。那你知道达尔文是一个怎样的人吗?
生:我在书上看到,达尔文是世界近代史上最伟大的生物学家之一。童年时期的达尔文喜欢打猎、钓鱼、采集野生植物、捕捉昆虫等野外活动,丰富多彩的大自然使他陶醉。达尔文大学毕业后,参加海军勘探船贝格尔号为时5年的环球航行考察,一路上采集到许多珍贵的动植物和化石标本。在观察研究大量动物的基础上,于1859年出版了震惊学术界的巨著《物种起源》,提出了生物进化论。
生:我从网上查到达尔文从小就热爱大自然,进到医学院后,他仍然经常到野外采集动植物标本。1828年,他父亲又送他到剑桥大学改学神学,希望他将来成为一个尊贵的牧师。达尔文对神学院的神创论等谬说十分厌烦,他仍然把大部分时间用在听自然科学讲座,自学大量的自然科学书籍,热心于收集甲虫等动植物标本,对神秘的大自然充满了浓厚的兴趣。
师:感谢同学们的分享,你们课前收集的资料让我们初步认识了这位伟大的科学家。接下来,让我们继续了解他。上节课,同学们已经就长颈鹿长颈形成的原因进行了猜测。法国生物学家拉马克认为长颈是用进废退产生的,达尔文则认为是由自然选择决定了生物的生死,适者生存,不适者就被淘汰。那拉马克与达尔文有亲眼目睹长颈鹿的变化吗?显然没有。那你估计这种变化要经历多长时间呢?几百年、几万年、几百万年甚至更久。这种变化是一个长期、缓慢的过程,所以我们把这种变化称为进化。那么哪位生物学家对于长颈鹿进化过程的解释更合理呢?科学的结论需要证据。看,达尔文提出了新证据。达尔文在环球航行考察的过程中发现,某个经常刮大风的海岛上生活着许多无翅或残翅的昆虫,这说明了什么呢?请同学们认真思考,说说你的想法。
生:由于这些海岛上经常刮大风,那些有翅能飞但翅不够强大的昆虫,就常常被大风吹到海里,因而生存和繁殖后代的机会就较少。而无翅或残翅的昆虫由于不能飞翔,就不易被吹到海里,生存和繁殖后代的机会就多。
生:是因为岛上的自然环境让有翅但翅不强大的昆虫被淘汰了,而无翅或残翅的昆虫存活下来并繁殖后代。达尔文认为,自然界里的生物在生存竞争中,适者生存,不适者则被淘汰,这就是自然选择。
师:同学们说得很好。那你能试着用自然选择学说解释长颈鹿的进化过程吗?
生:古代的长颈鹿存在着颈长和颈短、前肢长和前肢短的差异。后来因为环境变化,草减少了,颈短、前肢短的长颈鹿因为吃不到高处的树叶,存活下来的机会就小。而颈长、前肢长的长颈鹿因为能吃到高处的树叶,就容易生存下来,并且繁殖后代,就成为了现在我们看到的长颈鹿。
师:古时的长颈鹿存在着个体的差异,在大自然的生存竞争中,颈短前肢短的长颈鹿被淘汰,颈长前肢长的长颈鹿生存了下来,并将这一特性遗传给后代,逐渐积累,就成为了今天我们所看到的长颈鹿,这就是自然选择。达尔文关于生物进化的理论,并不是凭空猜想出来的,他曾经环游全球去进行实践考察,他的观点是建立在大量的事实基础之上,所以达尔文的进化论成为现代生物学的经典理论。接下来,请同学们打开课本,翻到第33页,认真阅读书中所给的例子,找一找不同体色的尺蠖蛾的数量发生了怎样的变化。
生:19世纪初期,尺蠖蛾呈浅色,只有很少是黑色。后来工业开始发展,黑色的尺蠖蛾数量逐渐增多。现在因为污染被治理,浅色翅的尺蠖蛾又开始多了。
师:那请同学们认真思考,是什么原因造成浅色翅的尺蠖蛾的数量发生了反复的变化,这是不是一种自然选择呢?
生:我认为是尺蠖蛾为了适应环境而改变了体色。因为当尺蠖蛾的颜色和桦树干的颜色不一样时,就容易被鸟儿发现并被吃掉。没有被吃掉的尺蠖蛾后代颜色就与它们的父母颜色一样,所以那种颜色的尺蠖蛾就多了。
生:我认为是环境污染造成的。尺蠖蛾的翅膀颜色与桦树皮相似时才能够生存下来,所以当环境污染造成桦树皮变成深色的时候,浅色翅的尺蠖蛾就难以逃脱天敌的捕食。而当环境污染得到整治时,桦树皮恢复了本色,浅色翅的尺蠖蛾又能大量地生存下来了。
师:同学们说得都很好,表达观点时条理清晰、有理有据。老师发现两位同学都说到了一个词——环境。看,当桦树干是白色时,如果你是鸟儿,你会最先发现谁呢?是黑色的尺蠖蛾,而浅色翅的尺蠖蛾因为与树干的颜色相近,不容易被发现,这样浅色的尺蠖蛾生存了下来,并繁殖后代。当桦树干因为工业污染变黑了,这时谁最先被发现呢?是浅色的尺蠖蛾,黑色的尺蠖蛾存活了下来。当污染被治理,桦树干变白了,浅色的尺蠖蛾又慢慢地开始多了。环境的改变造成浅色尺蠖蛾的数量发生了反复的变化,那些被吃掉的尺蠖蛾都是因为不能很好地适应当时的自然环境,被大自然所淘汰。这也再一次验证了自然选择的重要法则——适者生存,不适者被淘汰。接下来我们再看一个例子,鸡肉和鸡蛋是我们餐桌上必不可少的美味佳肴。下面我们要去认识一种不一样的鸡,想一想与你平时见到的鸡有什么不同呢?(播放原鸡视频)
