自制立体生物进化树模型

罗 艺 王重力 许 波

（云南师范大学生命科学学院 云南昆明 650500）

“生物起源和生物进化”出现在八年级下册第七单元第三章，要求学生能综合运用前面几章讲过的各个主要生物类群的基础知识。学生通过立体生物进化树的制作，可构建系统的生物进化知识，同时有利于将之前学习过的不同生物的知识通过进化树组合在一起。

随着现代信息技术的快速发展，多媒体教具深受教师的喜爱，动画演示等辅助教学可帮助学生理解抽象知识，从而也导致了传统自制教具“相形见绌”，逐渐淡出课堂教学。自制教具虽不如多媒体教具丰富、美观，但其也有不可比拟的优势，自制教具可激发学生学习兴趣、提升动手能力、开拓创新精神。但学校里基本都是教师制作教具，且教具创新性少，主要原因是学生学业繁重、难收集制作材料、动手能力较差。下面介绍的立体生物进化树是一种纸模型，以简单的材料及操作步骤制作出书本样式的“跳出来的生物群系”，通过树状分布的方式借助形象和直观的生物图片表示不同时期生物进化历程。

1 生物进化树立体化教具的制作步骤

生物进化树立体化教具（图1）的制作分为以下几个步骤。

图1 立体生物进化树

（1）选取材料：可选取硬卡纸、剪刀、固体胶、透明胶带。

（2）制作生物进化树的生物部分：在网上下载蓝藻、真细菌、变形虫、黏液菌、鞭毛虫、草履虫、接合菌、子囊菌、担子菌、藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物、腔肠动物、扁形动物、线形动物、软体动物、棘皮动物、环节动物、节肢动物、两栖动物、爬行类、鸟类、鱼类、哺乳类的彩色图片。通过电脑绘图画出生物进化树的平面图形，以五界系统的进化为基础，用不同颜色的方框分别表示原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界（图2）。在不同颜色的方框中画出每一界的进化历程，并将提前下载好的生物彩图安排到进化树的分支上，在每一个方框的下方留白作为粘贴区域，最后用彩色打印机打印出来。把打印好的平面生物进化树用固体胶粘贴在卡纸上以增加硬度，并在留白部分沿着虚线剪出约60°的角，以方便后期粘贴。

图2 平面生物进化树

（3）粘贴：用硬度较大的卡纸作为安装座。安装座对折后形成的压痕称为谷折，将生物进化树粘贴区域向后折粘贴到安装座的谷折上（图3）。粘贴时注意间距，以免后排的生物群系被遮挡。最后，将安装座对折合上，立体生物进化树就制作完成，可轻松地打开和关闭它。粘贴在谷折处的生物进化树可借助打开时的拉力“跳出来”，呈现出一个立体的生物进化树纸模型。

图3 安装座

2 生物进化树立体化教具的优点

2.1 实物美观立体，制作简单快捷

生物进化树是一种纸模型，打印纸、卡纸等都可作为材料，方便取材，也可重复利用废纸，制作成本低的优势使其易于推广。学生只需动动手将画好的平面生物进化树裁剪后粘贴到安装座上即可获得一个“跳出来的生物群系”，对初中生来说操作简单、可行性强。

立体生物进化树一打开，生物群系便跃然纸上，形式新颖，与教材上的平面生物进化树形成反差，给学生带来了视觉冲击，抓住学生的眼球、激发学生动手操作的兴趣。进化树上的生物以彩图的形式呈现，生物本身最真实的色彩得以显现，加深了学生的印象。生物群系按照进化顺序从高到低依次排列，使立体进化树呈现得错落有致，加强美观效果。

2.2 构建知识体系，加深知识理解

八年级下册教材涉及的生物进化理论以自然选择学说为核心。学生通过生物进化的学习，能够概述生物进化的主要历程，解释生物多样性的原因。对于生物进化的研究成果，教材也以平面生物进化树的方法来表达。学生虽然在生物学八年级下册的第七单元第三章才学习生物进化，但之前就对生物进化历程中涉及到的生物群系有所学习（表1）。

表1 生物进化涉及章节

生物进化的历程不仅是一个新的知识点，也是对之前学过的关于生物分类知识的一个复习和提升，是从进化视角再次审视不同种类生物进化时间关系，以及一些关键特征出现对生物适应环境变化的意义。

学生在制作立体生物进化树时，通过在网上搜集所涉及生物的彩图，可对之前学习过的生物的形态特征、生活习性等进行复习，把生物彩图安排到进化树的分支上是将生物按照进化顺序进行整合的过程。经过整个制作过程，抽象知识直观化，学生在脑海中形成非常深刻的印象，有助于学生对整个生物进化历程的概述。

2.3 驱动探索动机，培养动手能力

初中生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，达尔文生物进化学说是重难点，学生理解起来比较困难。自制教具能很好地激发学生的创造力和探索动机。生物进化历程属于动态过程类教学内容，每位学生的空间思维都存在差异，若仅根据平面生物进化树想象立体的动态过程，则不易教师对学生的想象过程进行有效监控。学生与教师共同设计立体生物进化树，能最大限度启发学生思维、触发学生空间想象力。在设计立体生物进化树时，学生要依据进化历程将生物合理的安排到进化树的分支上，这就需要学生结合达尔文的生物进化学说探索生物进化的历程，将传统讲授课堂转变为探究式课堂。

另一方面，学生在准备材料与制作过程中，可能会出现找不到相应材料或制作效果不理想等问题，可通过寻找替代材料、改变粘贴间距等进行改进，在一次次的试误中经受失败的考验、提升动手能力，最终呈现出满意的作品、享受成功的喜悦。

3 总结

生物进化的历程是人教版生物学八年级下册第七单元第三章的内容，教学的重难点是：概述生物进化的主要历程。因为内容相对抽象，且生物的进化历程是一个动态过程，所以教师若仅凭借课本上的平面生物进化树进行讲解，则会导致学生注意力不集中、易失去学习兴趣，教学难以突破难点、突出重点。同时，进化树上所涉及的生物知识分散在不同教材中，通过制作立体进化树可将已学过生物进行整合，帮助学生梳理知识体系。为此，让学生利用剪刀、固体胶、卡纸等简易材料制作一款“跳出来的生物群系”的立体化生物进化树，非常便于学生深刻理解生物进化的历程。

该立体生物进化树的设计还不尽完美，在实际运用于教学时教师还可挖掘当地特有生物的教学资源，依据进化历程将当地特有生物安排在立体生物进化树的分支上，和学生一起开发校本教具。