高中生物北师大版（2019）必修二 第6章第一节《生物进化的证据》教学设计

教 学 设 计
教学基本信息
课题 第6章 第一节 生物进化的证据
学科 生物学 学段：高中 年级 高一
教材 书名：《普通高中教科书 生物学 必修2 遗传与进化》出版社：北京师范大学出版社
教学目标及教学重点、难点
教学目标：1.通过分析化石、比较解剖学和胚胎学的信息、细胞与分子生物学等证据，认同化石等可以作为生物进化的证据，现今生物是由古生物逐步发展进化而来，建立“进化与适应”的生命观念；运用“结构与功能”的生命观念分析核酸分子杂交和抗原抗体杂交原理。2.通过本课时展示的化石、比较解剖学和胚胎学的信息、细胞与分子生物学等证据，认同科学研究中实证和推理的重要性，培养科学思维能力；基于各物种宏观及微观上的异同，运用科学思维中的逻辑推理，说明生物之间的亲缘关系；基于各类生物之间相似性及亲缘关系，运用科学思维中的逻辑推理，说明生物由共同祖先进化而来。教学重点：1.分析化石的形成过程、分类及其所包含的信息。2.分析DNA分子杂交及抗原抗体杂交的过程，举例说明现代生物在分子生物学层面拥有共同特征的证据。教学难点：分析DNA分子杂交及抗原抗体杂交的过程。
教学过程
教学环节 主要教学活动 设计意图
课程导入 介绍人们对进化的朴素认识及科学界的进化理论，指出两者的矛盾，并提出问题：科学上证明生物由共同祖先进化而来的证据有哪些？ 让学生重新思考并认同科学研究对证据和逻辑的要求，建立科学思维，并总览整节课。
寻找证据 1.展示经典的化石图片，并提出疑问：化石如何形成？能为我们提供哪些信息？展示不同化石的形成过程，举例说明化石带来的两方面信息：年代与本身特征，由此展示生物进化是由低等到高等、由共同祖先进化而来。2.展示并说明生物体同源器官、胚胎发育之间的异同，并提出疑问：上述事实能够说明什么？学生经过思考，可以推理出相似的结构和发育过程暗示了生物由共同的模板发育而来，这个共同的模板可能就是现今不同种生物的共同祖先。3.展示生物之间血红蛋白DNA编码的异同，并提出疑问：不同生物该DNA的差异是由什么造成的？能否由此推断生物的亲缘关系？学生经过思考，结合之前所学的基因突变的特点，可以推断出不同生物DNA之间的差异可能是其“分道扬镳”之后随机突变引起的，因此差异越大，生物分开的时间越早，亲缘关系越远。 通过展示化石提供的信息及分析信息背后推理出的事实，令学生认同化石可以作为生物进化的铁证。通过宏观上生物相似性的事实，令学生通过分析该事实推理出现生生物拥有共同祖先的事实，提升逻辑推理能力并进一步认同生物的进化。通过结合之前知识分析DNA编码序列，提升学生逻辑推理能力，强化本教材各个知识模块的联系，并令学生进一步认同生物拥有共同祖先。
技术手段 展示核酸分子杂交的基本手段，并提问学生：不同生物的DNA分子基本结构是否相同？核酸分子杂交后互补程度取决于什么？如何通过该手段推断生物之间的亲缘关系？学生通过回忆之前的知识，可知所有生物DNA分子结构相同，因此互补程度取决于碱基的相似度，故杂交分子互补程度越高，亲缘关系越近。 通过结合之前的知识分析DNA杂交的基本原理，提升学生的分析推理能力，进一步认同分子生物学证据对进化论的支持。
实践应用 展示抗原抗体杂交的基本思路和基本操作，并提问学生：为何表中生物的血清都能与抗人血清发生一定反应？不同生物的反应程度说明什么？学生通过思考可知，不同生物都与抗人血清反应说明了这些生物与人的相似性，反应程度越强则关系越近，就此可推断人与这些生物的亲缘关系及上述生物与人拥有共同祖先。 通过分析该情境，令学生将核酸相似性的情境迁移至蛋白质相似性，提升学生的分析推理能力，再次认同分子生物学对进化论的贡献。
课程小结 再次提问：有哪些证据表明生物由共同祖先进化而来？并帮助学生整理本节课所涉及的证据。 首尾呼应，强化本节课的知识重点。
学科素养
教学活动和问题串
教学环节
有哪些证据表明生物由共同祖先进化而来？
课程导入
进化适应观：化石证据中时间信息与生物特征的信息，现今生物个体及微观层次的相似性，指向了生物由共同祖先进化而来
化石如何形成？
又能为我们提供哪些信息？
寻找证据1
生物的同源器官说明什么？
生物胚胎发育的相似说明什么？
寻找证据2
结构功能观：DNA与蛋白质的基本结构与核酸分子杂交、抗原抗体杂交的基本原理
寻找证据3
编码血红蛋白基因的为何会有差异？能否据此推断生物之间的亲缘关系？
科学思维：基于本课时展示的进化证据，认同科学研究中实证和推理的重要性；基于生物分子结构基础，合理利用推理说明生物之间的亲缘关系；基于生物之间相似性及亲缘关系，合理推断生物由共同祖先进化而来
技术手段
不同生物的DNA分子基本结构是否相同？核酸分子杂交后互补程度取决于什么？如何通过该手段推断生物之间的亲缘关系？
为何表中生物的血清都能与抗人血清发生一定反应？不同生物的反应程度说明什么？
实践应用
有哪些证据表明生物由共同祖先进化而来？
课程小结