模拟保护色的形成过程-教学设计
生物探究 模拟保护色的形成过程
实验：模拟保护色的形成过程一、活动目标模拟保护色的形成过程，掌握生物进化的原因二、活动准备1分别准备两块不同颜色的布2.60张四种颜色的小纸片三、过程与方法1.提出问题：生物保护色的形成与什么有关？2.做出假设：生物保护色的形成与生物生活的环境有关3.制定并实施计划：(1) 分别准备两块不同颜色的布和60张四种颜色的小纸片(2)以小组为单位，3~4个同学为一组，推选一人为组长。
(3)组长在桌子上展开布料，作为生物的“生活环境”，并检查小纸片，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）(4)组长是监督人，其他同学都是“捕食者”，他们的“猎物”是小纸片，组长时刻注意“捕食者”取出的“猎物”数和剩下的“猎物”数。
（5）“捕食者”事先背对桌子，组长将小纸片均匀地撒在布上，不要使小纸片粘在一起。
（6）每个同学想象自己是“捕食者”，小纸片是你的“猎物”，彩布的背景是你的生活环境。
你每转向桌子一次，选一张小纸片（只用眼睛判断它的位置），把它拿出来放在另一只手中，然后继续转身选取，直到彩布上只剩下25张小纸片（幸存者），组长通知不在选择时为止。
注意：“捕食者”不要特意寻找某种颜色的小纸片。
（3）统计“幸存者”的颜色、数目。
（4）补充“幸存者”的三倍数目（幸存者所繁殖的后代），将“幸存者”及后代混合，重复试验，记录数目（5）第一块布实验完成后，再换一块不同颜色的布再进行实验实验图片绿布蓝布实验数据：绿色布蓝色布四、结果与结论1.在绿布实验中小纸片“幸存者”最多是绿色，第三代中，小纸片“幸存者”最多的是绿色。
2.比较第一代和第三代的“幸存者”，在群体中不在出现黄色。
1.在蓝布实验中小纸片“幸存者”最多是蓝色，第三代中，小纸片“幸存者”最多的是蓝色。
2.比较第一代和第三代的“幸存者”，在群体中不在出现黄色。
结论：通过实验、整理数据和讨论我们得出体色与环境相识（既拥有保护色）利于生存。
而在两次实验中与背景色差异过大的不利于生存，甚至灭绝。
人教版初中生物八年级下期第三章第三节实验：“模拟保护色的形成过程”说课
一、使用教材 二、实验器材 三、原实验不足及实验创新要点 四、实验设计思路 五、实验教学目标 六、实验教学内容 七、实验教学过程 八、实验效果评价及反思
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一、使用教材
• 人教版《生物学》教材八年级下期，第三 章“生命起源和生物进化”第三节“生物进化 的原因”
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二、实验器材
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三、原实验不足及实验创新要点
原实验ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ足
• 学生主观因素干扰 • 统计数据困难 • 操作繁琐复杂，实验耗费时间较长
创新要点
• 以Scratch软件编写一个小游戏，学生只 需要通过电子白板完成游戏即可达到实验 目的，并自动统计数据，从而回避原模拟 实验中出现的问题
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四、实验设计思路
• 减少学生的主观选择 • 降低数据统计的困难 • 优化实验过程，提高实验趣味性
程；并尝试分析生物进化的原因。
八、实验效果及反思
实验效果
• 操作简便，时间短 • 自动统计数据 • 生动形象 • 降低学生主观干扰
反思
• 缺少学生自主设计实验 • 美术水平有限 • 仍然存在学生主观干扰
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谢谢
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• 触摸式电子白板或个 人式平板电脑
三、原实验不足及实验创新要点
• 在教材中的原实验中，利用彩色制片充当 被捕食者，大彩纸充当生物的“生活环境” 学生扮演“捕食者”，“捕食者”通过快速地 反应抓取与大彩纸颜色差距较大的“被捕食 者”从而模拟自然中的捕食情景，最终留下 颜色与大彩纸相近的“被捕食者”。
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七、实验教学过程
• 课前教师完成程序编写 • 学生阅读教材，了解原实验
内容 • 学生做出假设 • 学生分组进行实验 • 根据实验情况和数据完成下
模拟保护色的形成过程
《模拟保护色的形成过程》教案导学过程：（一）游戏导入1、小游戏：小鸡啄米思考：从此游戏中，你得出了什么结论？自然界中是不是也存在类似的现象呢？（引出保护色）2、了解本节的学习目标【学习目标】（1）通过模拟保护色的形成过程，分析生物进化的原因。
（2）、能概述自然选择学说，形成生物进化的基本观点。
（3）、通过模拟探究活动，培养模拟探究能力（二）自主合作模拟探究保护色的形成过程仪器材料、人员分工：1、五种颜色的小彩纸且大小相等（各100块）、一张白色大纸2、材料代表的意义：小纸片代表各种不同体色的同种动物（生物的变异现象），白色大纸代表生物生存环境的背景色，学生代表捕食者（可以让学生发挥想象力，如小纸片代表兔子，自己则代表狼，这样使实验的趣味性增强）3、组长是监督员和记录员，4名组员作为“捕食者”，小纸片是“猎物”。
试验方法、操作步骤：1组长将彩色纸片混合均匀撒在绿色布上,其它组员背向站立。
2每个捕食者转向有小纸片的彩色布料，取走第一眼注意到的小纸片。
3继续转身选取，直到彩布上只剩下25张小纸片，组长通知不再选择时为止。
4设每人“幸存者”生3个后代，即每个幸存者上加3块同色纸片，后充分混合。
5重复上面1-4步，重复3次，并记录每一次开始与结束时各颜色纸片数量。
6将实验数据填表。
小组讨论：1、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？2、第一代和第二代之间有什么变化？第一代和第五代之间又有什么变化？3、比较第一代和第五代的“幸存者“，哪种颜色在”幸存者“群体中没有代表？为什么？4、通过上面的模拟实验，你能推测保护色的形成过程吗？从中你能简单分析生物进化的原因吗？（三）尝试应用用达尔文的自然选择学说，分析猎豹和羚羊的进化过程。
（1）古代的猎豹和羚羊的种群中都存在不同种类的个体，有的跑得快，有的跑得慢。
这说明生物具有的特性，它为猎豹和羚羊的进化提供了原始的。
（2）在长期的生存斗争中，跑得快的猎豹能够得到食物就容易；跑得慢的猎豹得不到食物，就会被然。
“模拟保护色的形成”的实验设计改进构想
“模拟保护色的形成”的实验设计改进构想引言：保护色是许多动物采用的一种自然保护机制，通过身体色彩的改变来伪装自己，使得天敌难以察觉。
为了深入研究保护色的形成机理，我们设计了一系列改进实验，以模拟保护色的形成过程。
本文将详述实验的目的、方法、结果和讨论，以期能更好地理解和解释保护色的形成。
一、目的本实验的目的是模拟保护色的形成过程，通过人为干预和观察，探索保护色的色彩变化、形状和环境适应性。
二、方法1. 实验材料准备：选择一种具有多变色斑的昆虫或鳞翅目昆虫为研究对象，例如飞蛾、蝴蝶等。
该昆虫个体数量应足够，并且易于养殖。
准备不同颜色的染料或颜料，以模拟不同环境下昆虫的色彩变化。
配置不同形状和颜色的模拟环境，例如绿色叶片、土壤、花朵等。
2. 实验过程：a. 随机选择一定数量的昆虫个体，放置于实验装置中，以提供适宜的食物和水源。
b. 在不同时间段或环境下，分别给予昆虫不同颜色的染料或颜料，例如喂食含有染料的食物等。
c. 观察昆虫的色彩变化和行为，并记录下来。
可以利用显微镜和图像处理软件对其外部颜色和纹理进行检测和分析。
d. 在不同形状和颜色的模拟环境中放置昆虫个体，并观察其选择行为和站立或伪装的位置。
3. 数据处理和统计：收集和整理实验数据，比较不同条件下昆虫的色彩变化和行为。
使用统计学方法，例如t检验、方差分析等，对数据进行分析和比较。
三、预期结果1. 色彩变化：预计在不同颜色的染料或颜料条件下，昆虫的色彩会发生相应的变化，以适应不同环境。
通过对昆虫体表颜色的分析，可以观察到色素的变化和分布情况。
2. 形状：预计在不同形状和颜色的模拟环境中，昆虫会选择合适的位置进行伪装或站立，以达到更好的保护效果。
3. 行为：预计不同环境条件下，昆虫的选食行为和逃避行为会有所不同。
通过观察和记录昆虫的行为，可以分析其对不同环境的适应性。
四、讨论通过上述实验，我们可以更加深入地了解保护色的形成机制。
通过人为干预昆虫身体色彩和环境，模拟自然环境中的各种选择压力，可以更好地模拟和观察保护色的形成过程。
“模拟保护色的形成”的实验设计改进构想
“模拟保护色的形成”的实验设计改进构想模拟保护色的形成是一个有趣且具有挑战性的实验课题。
保护色是生物为了避免被捕食者侵袭而进化出的一种防御策略。
它能使生物看起来更难以被察觉或定位，从而增加其生存的机会。
在模拟保护色的形成的实验中，我们可以通过改变背景颜色对生物的外观进行改变，以探索保护色的形成机制。
以下是对该实验进行改进的构想。
1. 实验目的研究不同颜色背景对生物外观的影响，进一步了解保护色的形成机制。
2. 实验材料- 实验动物：可以选择适应于不同背景颜色的昆虫或动物，如蝴蝶或螃蟹。
- 实验设备：包括用于观察和记录实验结果的显微镜、相机和计算机。
3. 实验步骤步骤1：选择适当的实验动物和背景颜色。
根据实验目的和研究问题，选择适应于不同背景颜色的生物，并准备相应的背景颜色材料。
步骤2：实验动物培养。
将实验动物以足够数量的个体进行培养，保证实验的可重复性。
步骤3：观察和记录。
使用显微镜或相机观察实验动物在不同颜色背景下的外观。
记录实验动物在不同背景下的颜色、纹理和形状。
4. 实验改进构想为了进一步改进实验，可以考虑以下几个方面：更多的背景颜色：在保护色的形成中，背景颜色的选择是非常重要的。
改进实验可以增加更多不同颜色的背景，以便进行更全面的分析和比较。
随机试验设计：为了确保实验结果的可靠性和统计意义，可以采用随机试验设计。
将实验动物置于不同颜色背景下的顺序和组合可以是随机的，以消除可能的偏差。
环境控制：为了确保实验结果的准确性，可以对实验环境进行更严格的控制。
控制光线强度和温度，并保持恒定的实验条件。
更多指标的分析：除了颜色、纹理和形状，还可以考虑其他评估保护色效果的指标。
可以测量捕食者发现实验动物的时间或成功捕食的次数。
5. 数据分析和结果收集和记录实验数据后，可以进行数据分析和结果的呈现。
使用统计方法，如方差分析（ANOVA）和t检验，比较不同背景下实验动物的外观特征。
将结果以图表、表格或图片的形式进行呈现。
模拟保护色得形成过程的教学设计
课时
1课时
教学程序的设计
教师活动
学生活动
设计意图
一、展示学生实验方案
教师以开门见山方式引入新课，并展示学生设计的实验方案
学生通过教学投影展示自己的实验方案，一般从探究活动的步骤设计的，先提出问题，然后作出假设，制定计划，实施计划，分析结果，最后是得出结论。
2：在实验中，有时捕食者的捕食并不成功，是否要增加一些障碍呢？
3：实验中能不能用闭眼代替转身？
4：为什么要把纸条均匀的洒在布上，而且同时是均匀的分布在每一个角落中，组员背对环境是因为在实际情况中捕猎者是不知道猎物在哪里的，这样做可以更真实的模拟环境，而且每次当组员转身的时候，组长可以迅速的改变猎物的位置，因为自然界中的猎物是在不断地走动的。。。（同学们听了这位同学的精彩回答，不禁的鼓掌）
（2）有些动物如某种蛾类幼虫的体表具有鲜艳的色彩和斑纹，并长有毒毛，很容易被食鸟发现，因此，这种具有与保护色不一致的体色是不利于它们生存的。
使保护色的概念得到深化和提升，也增加了学生的课外知识，丰富了他们的知识面
七、学生谈实验后的个人收获
引导学生谈课后收获，除了对学生的回答加以适当的肯定以外还鼓励学生把所得的收获应用在学习上
激发学生的求知欲，明确学习内容。培养学生设计实验的方案的能力，并通过全班同学面前展示，提高学生综合素质
二|、师生共同讨论和确定实验方案
引导学生对照现有实验材料和展示者的所用的材料有什么不同？
找出实验改进的目的是什么？
引导学生针对方案中的过程部分进行对照，找出异同处，讨论哪些地方可以改进或有疑问？
教师先从不同的角度对学生的发言肯定，并对前面四个问题都做了回答！简单的问题留给学生作答
探究保护色的形成教学设计
生物进化的原因第一课时模拟保护色的形成人教版教材八年级下册第七单元第三章第三节授课年级初二生物进化的原因第一课时模拟保护色的形成【教学内容分析】1. 课程标准对本节的要求：认同生物进化的观点；理解“生物的遗传变异和环境因素的共同作用，导致了生物的进化”。
2. 教材内容的地位和作用：本节来自人教版教材八年级下册第七单元第三章第三节《生物进化的原因》，是本章《生物的进化》中的重点内容。
第一课时中主要是以保护色的形成过程为例分析生物进化的原因，从而初步认识到：遗传和变异是生物进化的基础，环境的改变是生物进化的外在动力。
3. 教材的编写特点和意图：一是分析英国曼彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的真实事例，从逻辑上推断变化的原因；二是通过模拟实验，让学生从感性上认识到在捕食者（环境）的选择作用下适者生存，由此更好地理解达尔文的自然选择学说。
【教学对象分析】1. 学生的基础：在七年级讲述生物适应环境的时候学生已经对保护色有了初步的认识和了解，因此大部分学生能说出保护色的概念及实例。
在此基础上进一步分析保护色的形成过程属于“不仅要让学生知其然，还要知其所以然”，有一定的思维深度。
2. 学生的认知特点：能说出生物在进化过程中形成的适应环境的各种现象，但对其背后隐含的深层次原因欠缺思考，往往缺乏逻辑思维的严密性。
3. 学生的兴趣：有求知的欲望；喜欢动手参与实验，特别是动物实验。
【教学目标】1. 知识目标：能分析说出保护色形成的原因；能以保护色的形成过程为例简要阐述生物进化的原因；2. 技能目标：通过对实验的改进和对结果的统计分析，提高动手实验和分析数据的能力；3. 情感目标：培养大胆质疑的科学态度和严谨的科学思想；在实验中培养合作精神。
【教学重、难点】1. 教学重点：分析并改进模拟实验，理解保护色的形成过程并能由此分析生物进化的原因。
2. 教学难点：改进实验的方法并完成实验结果的统计分析；理解在生物进化过程中变异不是因环境而导致的，而是环境选择了有利的变异。
模拟保护色的形成过程
实验三：模拟保护色的形成过程
教学目标
1、知识与技能：
模拟保护色的形成过程，分析生物进化的原因。
概述自然选择学说，形成生物进化的基本观点。
2、过程与方法：
学习探究保护色形成的过程。
3、情感态度与价值观：
懂得自然选择学说，形成生物进化的基本观点。
教学重点
生物进化的原因
教学难点
探究模拟保护色的形成过程
材料：两张白纸，红、白、黄，绿四种颜色的“米粒”各二十粒。
准备：将四种颜色的“米粒”在白纸上分别撒匀。
规则：两位同学扮演“小鸡”，用手啄食“小米粒”，在规定时间内（8秒，全体同学倒计时）比赛谁最终啄食的粒数最多，最多者获胜
提出问题：
保护色是怎样形成的呢？
作出假设：
保护色与栖息地环境色彩相似的个体容易生存。
制订计划：
小组成员之间交流，全班参与讨论完善
1材料准备：100张四种颜色的小纸片且大小相等、一张大卡纸。
2材料代表的意义：纸片代表各种不同体色的同种动物，大卡纸代表生物生存环境的背景色，学生代表捕食者。
3实验操作：将小纸片均匀地撒在大卡纸上，实施捕食过程，直到大卡纸上只剩下25张小纸片，统计“幸存者”中各种颜色小纸片的数目。
假设每个“幸存者”都产生五个与自己体色相同的后代，重复上述捕食过程，每轮开始记录各种颜色的小纸片的数目。
•结果：经过三代的选择，幸存下来的“猎物”的体色与背景相近。
结论：生物保护色的形成与环境有关，保护色是生物长期进化的一种结果，生物进化是为了不断适应环境
作业：写探究报告
组长签名：
课后反思。
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《模拟保护色的形成过程》教学设计
一、教学目标
1、知识目标：模拟保护色的形成过程，初步了解生物进化的原因。
2、能力目标：掌握探究实验的一般步骤，培养科学的探究意识。
3、情感态度与价值观：
（1）培养学生善于发现问题，思考问题并解决问题的科学态度。
（2）尊重事实，对不同的实验结果进行全面分析，进而不断完善自己的实验方案。
（3）学会组内的分工和合作，营造探究氛围。
二、教学重难点
重点：能够模拟保护色的形成过程，初步了解生物进化的原因。
难点：掌握探究实验的一般步骤，培养科学的探究意识。
三、课型：探究实验课。
四、课时：1课时。
五、教学手段：卡纸、课本、课件等。
六、教学方法：引导法、讨论法、探究法。
教学过程
一、导入新课
师：幻灯片展示多组动物保护色的图片，提出以下问题：
1、你见过图中类似的现象吗？
2、具有保护色对于动物而言有什么作用？
3、你还能举出哪些保护色的例子？
4、如此多样的保护色是怎样形成的？
生：学生观看幻灯片；答：保护色；学生发言；学生举例；学生自由发言，说出自己认知的保护色形成过程。
师：今天我们就通过模拟实验的方法探究“保护色的形成过程”。
（幻灯片出示课题）
板书：课题
（设计意图：通过学生自主发言，引发学生认知冲突。
）
二、探究与实验
（一）提出问题
师：做探究实验，我们应遵循哪几大步骤？
1、课件出示预习题，让学生预习课本。
（板书：六大步骤）
2、幻灯片出示模拟实验要探究的问题。
3、我们能做出怎样的假设呢？
生：1、学生回答；
2、学生自学，预习课本；
3、学生思考，尝试做出假设。
（设计意图：明确探究实验的基本步骤）
（二）作出假设
师：教师组织学生交流各小组做出的假设，并适时做出评价。
生：各小组发言，交流本组做出的假设。
（三）制定实验计划
师：1、提出实验过程的学习要求（展示幻灯片），指导学生实验。
2、教师为学生提供准备的实验方案。
3、注意巡视，随时解答学生理解方案中的疑问。
4、发现并及时记录学生实验设计的创新思路和好方法，指导小组长组织组内交流共享。
生：1、学生明确学习要求，组内明确分工，以小组为单位进行实验；
2、学生参照课本上并结合自己的实验方案确定本组的实验方案。
3、参与组内交流讨论，提出新思路，交流共享。
（四）实施计划
师：1、组织学生实施实验计划。
2、及时发现、记录学生实验过程中出现的问题和好点子。
3、让做得快的小组将实验结果写在黑板上。
（为保证实验活动的成功，活动中让学生注意以下几方面。
1.进行探究活动时，全组同学要严肃认真，相互配合，统一听从组长的指挥，要有条不紊，忙而不乱。
2.彩色小方纸片的选择应多样化，其中之一最好与大彩纸的颜色一致或相近。
3.要注意提醒学生，实验时一定要把自己想像成“捕食者”，在选取彩色小纸片时，不要事先观察小纸片的位置，一定不要特意寻找某一种颜色的小纸片。
4.要及时记录小纸片的数量，并进行分析。
）
（五）得出结论
师：引导学生分析实验数据，解决思考题。
生：学生分析实验统计的数据，得出结论。
（得出结论：生物保护色的形成与环境有关，是通过环境对不同变异类型进行选择的结果。
）
（六）表达与交流
师：引领学生进行表达交流。
趁热打铁，巩固强化对实验结论的理解。
生：1、同老师一起总结实验收获，分析出现问题的原因。
2、对于一些与预设结果不符的现象，可从主观和客观两方面共同分析原因。
（设计意图：通过分析，学生可以更清楚这个模拟探究实验成功的关键。
）
三、知识扩展与应用
师：你能解释一下某些其他生物性状的形成过程吗？例如：长颈鹿的长颈、或是海岛上蝴蝶的残翅/无翅……教师引导学生将实验结论进行拓展延伸，由保护色的形成推导到其他生物性状的形成过程。
生：在教师的引导下进行思考、探讨，从而拓展思维，解决拓展性问题，将知识泛化，举一反三。
四、巩固练习
师：教师引领学生作答。
生：学生做练习题，巩固知识。
五、板书：
模拟保护色的形成过程
1、提出问题
2、做出假设
3、制定方案
4、实施方案
5、得出结论
6、表达交流
六、布置作业：
搜集生物适应环境的实例和资料。