探索生物多样性：从物种、基因到生态系统的奥秘

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1. 单位概要

生物多样性是指地球上生命的丰富性，反映在生态系统和物种的多样性、它们的过程和相互作用，以及物种内部或物种之间的遗传多样性上。它是一个多方面的概念，包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。种（），简称种（），是具有一定形态生理特征和一定自然分布面积的生物类群，是在自然界中能交配繁殖产生后代的生物种群，是生物分类的基本单位。物种多样性也是生物物种的多样性。地球上的生命种类繁多，很难计算出具体数据。生物体的各种特性都受基因控制，生物体的细胞中有数千个基因，每个基因都携带特定的遗传信息，表征着生物体的不同特征。不同种类的生物具有不同的基因类型和基因序列，同一物种的不同个体的基因也不同。遗传多样性导致生物物种的多样性以及同一物种的不同个体之间的差异。生物体相互联系，相互作用，生物体与环境之间也是如此，它们构成了不同的生态系统，这表现在生态系统的多样性上。每个生物都生活在一定的生态系统中，而某种生物的数量减少或某种生物的灭绝都会影响到它所处的生态系统，而生态系统的剧烈变化也会加速生物物种和遗传多样性的丧失，最终影响到整个地球上生命的生存， 包括我们的人类。因此，生物多样性的保护已成为世界各国关注的热点问题。

本单元以六年级学生的认知特点为基础，以物种多样性和遗传多样性为基础，以对地球生物多样性的理解为线索，从学生身边的校园生物开始，引导学生进一步了解地球生物物种的多样性（第 1~2 课）和种群内不同生物的差异（第 3~5 课）， 从而进一步构建对地球生物丰富性和多样性的理解。遗传和变异是生物世界中的普遍现象，是生物进化的基础。多样性、生存和灭绝都是生物进化的结果。在引导学生了解种群内生物的多样性和古代生物多样性的过程中，本单元组织了遗传变异（第 3~5 课）和生物进化（第 6 课）的相关内容。研究生物多样性是为了更好地保护生物多样性，也是为了保护我们作为人类。因此，本单元的最后一课（第 7 课）组织学生研究生物多样性与我们之间的关系以及如何更好地保护它。

本单元的学习内容来源于课程标准 5~6 年级的以下相关学习内容。

7.3.3 常见植物的简单分类。

11.3.1 描述和比较植物后代与其父母的异同，如花的颜色、叶子的颜色、大小和形状等。

11.3.2 描述和比较后代与父母的异同，如皮毛的颜色、身体的大小、形状和外观等。

11.4.1 根据化石数据描述已灭绝的生物，如恐龙、猛犸象等。

11.4.2 描述和比较已灭绝的生物体与当今某些生物体之间的相似之处。

12.4.1 认识到人与自然环境应该和谐相处。

12.4.2 认识到保护我们周围生物多样性的重要性。

本单元有 7 节课。第 1~2 课指出了生物物种的多样性;第 3~5 课指出，同一物种的生物存在个体差异，即种群内生物的多样性;第 6 课旨在了解古代生物的多样性并建立古代和现代生物之间的联系;第 7 课指出理解生物多样性与人类之间的关系，并引导学生意识到生物多样性应该得到保护。

在第 1 课“校园生物搜索”中，校园是学生们非常熟悉的地方，本节课的重点是调查校园内的生物，学习如何研究该地区的生物多样性，并体验生物物种的多样性。

在第 2 课“制作校园生物分布图”中，基于第 1 课对校园生物的调查，我们将通过交流活动总结生活在校园内的生物物种，并使用双裂分类学对校园植物进行分类，在认识到校园植物多样性的同时，建立对植物多样性和共性的独特理解。在制作校园分布图的过程中，引导学生进一步了解生物体需要一定的生存环境，生活在不同环境中的生物体的种类和数量是不同的。

在第 3 课“各种植物”中，我们将比较植物后代和父母之间的异同，以了解植物的遗传变异，了解同一植物个体之间的差异，并欣赏种群中植物的多样性。

第 4 课“多样化的动物”，比较了动物后代和父母之间的异同，了解动物的遗传变异，了解同一动物的个体之间存在差异，并进一步欣赏了种群中动物的多样性。

第 5 课 “外表不同的我们”，人是地球生物中的一员，地球上几乎没有两个人是完全相同的。本课以我们自己的面相学研究为载体，进一步帮助学生理解同类型生物体个体之间的差异，并欣赏生物世界的多样性。

第 6 课 “古代生物的多样性”让您了解古代生物，了解古代生物的多样性，建立古代生物与现代生物之间的联系，并通过对化石的观察和研究体验生物的进化现象。

第 7 课“生物多样性的保护”旨在通过了解生物体与人类之间的关系来了解生物多样性的价值并提高对生物多样性保护的认识。

综上所述，本单元以生物多样性研究为载体，帮助学生建立生物多样性、遗传变异、生物进化等科学概念，并学习双歧杆菌分类学等研究生物世界的各种方法，从而增强科学探究能力，树立人与自然和谐共生的意识。

2. 本单元的教学目标

科学概念 目标

校园里生活着不同种类的生物。

生活在不同环境中的生物种类和数量是不同的。

生物后代和亲本后代之间有相似之处和不同之处。

这

父母和后代之间的相似现象称为遗传。父母和后代之间以及后代之间的差异现象称为变异。

生物体的遗传变异现象使它们多样化。

人们的身体特征、血型、性格和行为模式存在遗传差异。

在古代，地球上有不同的生物。

化石保留了有关古代生物的信息。

有些古老的生物已经不复存在，有些生物与古代生物相似。

生物多样性与人类生活息息相关，是人类行为的重要资源。

生物多样性在保护全球环境方面发挥着重要作用。

不良的人类行为威胁着地球的生物多样性。

科学探究的目标

通过调查可以获得有关校园生物多样性的有用信息。

二元分类可用于对校园内的植物进行分类。

可以通过创建校园生物分布图来显示调查结果。

能够使用观察和比较方法发现亲生后代和父母之间的相似之处和不同之处。

根据观察到的现象，可以客观地描述亲生父母和后代之间的异同。

能够整合人的相貌并分析人与人之间的差异。

您可以通过观察化石来推断古代生物的特征，并了解古代生物。

能够通过观察比对、数据审核等方式收集证据，推测一些古代生物与现存生物的关系。

能够从生活中汲取证据并描述生物多样性与人类之间的关系。

能够利用信息获取了解生物多样性的状况。

能够根据对生物多样性破坏原因的分析提出保护生物多样性的策略。

科学态度目标

表现出对研究校园生物多样性的浓厚兴趣。

能够与小组成员合作分享他们自己的发现。

在调查过程中能够珍惜生命，尊重事实。

根据观察到的现象，可以客观地描述亲生父母和后代之间的异同。

能够描述观察到的现象并根据证据陈述自己的观点。

有意识地采取行动保护生物体和周围环境的能力。

科学、技术、社会和环境目标

要知道，生物体和生物体、生物体和它们所生活的环境是相互依存和相互影响的。

意识到人类对遗传变异和其他现象的科学研究可以改善人类生活。

意识到人类活动会影响生物多样性和我们生活的地球环境。

意识到科学发展在改善人类生活和促进人类文明方面的作用。

单位词汇

生物多样性：生物多样性是指地球上生命的丰富性，反映在生态系统和物种的多样性，以及它们的过程和相互作用的多样性，以及物种内部或物种之间的遗传多样性上。生物多样性是一个多方面的概念，包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。

生态环境：是由生态关系组成的环境的缩写。它是指生物体生存繁殖及其生存的各种自然因素和条件的总和，是由生态系统和环境系统中的各种“要素”组成的大系统。

调查：一种专注于某个主题来理解和调查的科学研究方法。调查是科学探究的常用方法之一，它通常是通过实地考察、访谈、焦点小组、问卷、测验和获取书面材料在自然过程中进行的。

双裂分类学：又称拉马克双裂分类学，由法国生物学家拉马克提出，最早应用于植物分类，现在被广泛应用。是指通过选择明显且相关的特征，将一组事物分成两个对应的分支，然后将每个分支中的分类群划分为两个具有相对特征的分支，依次进行，直到所有分类群都分离出来。

个体：个体是“群体”的对立面，在辩证法中构成了一对类别。生物学中的个体通常是指生物体。病毒、细菌、植物、动物等都是生物个体。一定数量的生物个体构成了一个生物种群。

形态特征：形式是形式或状态，是指事物存在的外观，或在某些条件下的表现形式。生物体的形态特征是指单个生物体的外观，通常用形状、大小、颜色和成分来描述。

行为： 这是动物对复杂环境的适应。动物的行为复杂多样，根据行为的不同表现形式可分为觅食行为、攻击性行为、繁殖行为等不同类型，根据习得方式又可分为先天行为和学习行为。

相貌特征：主要是指一个人的脸所呈现的特征，包括脸型、发际线、额头、眉毛、眼睛、鼻子、嘴巴、耳朵等。

遗传现象：生物体的后代和父母之间或多或少相似地存在的现象。

化石：化石是古生物学、遗迹或遗迹留在岩石中的遗迹，由于某种原因被埋在地层中，并在数万年的复杂变化后形成。化石是科学家研究古代生物的重要依据，他们可以通过分析不同时代地质层中保存的生物化石，推断出不同时代生活在地球上的生物种类。

古生物学：一个地质学术语，用于指代生活在地质时期但现在大部分已灭绝的生物。包括古代植物（芦苇、鳞片等）、古代无脊椎动物（货币虫、菊石、三叶虫等）、古代脊椎动物（恐龙、始祖鸟、猛犸象等）。遗骸、遗迹、古生物遗迹均作为化石保存下来，如三叶虫、猛犸象、粪便化石、恐龙脚印等。

灭绝：指一种生物体的灭绝。当地特定种群的每个成员的死亡称为地方性灭绝;一个物种的所有成员在全球范围内的死亡称为全球灭绝。

生态系统：是指在一定空间范围内由生物体和环境组成的统一整体。在这个统一的整体中，有机体相互影响和限制，以及生物体与自然环境之间。生态系统可大可小，森林、草原、农田、河流、湖泊等都可以被视为生态系统。生物圈是地球上最大的生态系统。

自然保护区：为了保护生物多样性，人们划分了一定面积的土地或水体，包括具有代表性的自然生态系统和稀有濒危野生动植物物种，进行专项保护和管理。

物料清单

学生：放大镜等观察设备、植物图片和模型或与其后代和父母有关的图片和模型、具有后代与父母关系的动物图片、观察记录表、遗传性疾病信息、古代生物图片、书面材料以及生物多样性保护信息。

教师准备：校园生物资料、学校生物课记录表、孟德尔相关资料、古代化石图片、生物多样性保护多媒体资料。