第五节 生物的进化[下学期]

第五节 生物的进化
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【知识技能】
列举不同环境中生物的形态、结构与功能的统一性，认同生物与其生存环境相适应的生物学观点；说出化石形成的过程，列举生物演化的证据，认同物种可变的进化观点；区分神创论与进化论，列举生物进化现象，比较拉马克与达尔文进化观点的异同；了解达尔文进化论的主要观点，运用自然选择理论解释自然界中的生物进化现象。
【科学思考】
自然界的各种生物是从哪里来的？地球上曾经出现过种类繁多的生物，许多与今天的生物不相同，这说明了什么？在高山上我们找到了海洋贝壳化石，这说明了什么？
【解决问题】
通过对动植物化石，了解生物进化现象。阅读科学史的材料，讨论、比较各种进化理论，感受进化理论的形成过程。探究“桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因”，理解自然选择学说。
【情感与态度】
在生物进化证据及以自然选择为中心的进化学说的学习中渗透辩证唯物主义和生物进化观点的教育；通过介绍达尔文及其进化理论对学生进行爱科学、为科学献身精神的教育。
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【课标解读】
列举生物进化现象，了解达尔文进化论的主要观点，收集关于生物进化问题的最新研究成果。在教学过程中教师应注意引导学生认识关于进化的科学理念，关注与这一主题内容相关的科学前沿和高新技术的进展及其应用可能给社会带来的影响。鼓励学生将所学的知识与实际相结合。
【内容分析】
本节内容在教材中第15～24页。教科书首先列举了很多生物独特的形态结构，表现了生物对环境的适应，利用对化石的研究探究生物现象。接着教科书介绍进化理论的演变——物种不变论、布丰的直线进化理论、拉马克的“用进废退”进化理论、达尔文的进化论。教科书还设计了一个课堂探究，让学生评价达尔文的“自然选择学说”。最后总结了生物的主要进化历程。
这节内容主要介绍生物进化思想的形成及进化理论的演变过程，教科书设计时力图利用科学史的素材以探究的方式呈现生物进化思想和进化理论的形成过程。通过本节内容的教学一方面要使学生树立生物进化的思想，另一方面也就让学生懂得一种假说的提出需要证据的支持，而随着新证据的不断被发现，原先被认为是正确的假说会不断地得到修正和补充，甚至被否定。本章的重点是化石与物种进化观点的形成；地质时期物种的难点是布丰和拉马克理论的比较；分析达尔文自然选择学说与布丰和拉马克理论的共同点；探究桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。
【学情分析】
这一节课的学习过程上，知识本身难度比较大，多数教师又通过讲授进行教学活动，学生处于被动的视听地位，没有形成教与学的互动过程，学生学习的积极性往往不高。通过设计“情景——问题——讨论——解决问题”的模式构建一个互动和探讨的环境，让学生在互动和探讨中学习，提高学生的兴趣。
【学法点拨】
1、 学生观看有关生物形态结构与环境相适应的挂图、幻灯或影视片，通过讲座认识到自然界中的生物都有着与其所处环境相适应的复杂而精巧的身体结构。
2、 学生介绍物种不变论、布丰的直线进化理论、拉马克的“用进废退”进化理论、达尔文的进化论，比较、分析后了解不同进化论的异同。
3、 学生探究“桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因”，理解生物对环境的适应，而形成自然选择这一生物进化的基本观点。
【经验介绍】
1、 注意在用达尔文学说解释生物界的现象时，避免出现拉马克学说的观点。教师在教学中要紧紧抓住达尔文自然选择学说的主要内容及其相互关系，指导学生运用这些知识来解释生物现象。在学生中最容易接受“用进废退”的观点，虽然此观点并不错，但不是达尔文的理论；学生还容易出现的观点是，把生物拟人化，如认为长颈鹿为了要吃高处的树叶，就努力伸长脖子，久而久之，脖子就长了。好象生物与人一样有一种意识、欲望，这又与拉马克的观点一致解决这方面的问题，要把拉马克学说与达尔文学说进行比较，找出区别和联系。这样不但能避免能出现上述问题，而且还可以使学生明确生物科学发展的连续性。
2、 注意达尔文学说进一步发展的教学内容。虽然教材中对此内容只提了一句话，但教学法中应该适当地展开，给学生一些进化理论的新进展、新的信息，甚至可以提出；进化理论和生物科技的发展，寄希望于在座的同学们，希望将来在同学们中出几个生物学家，以激发学生的学习动机和对学生进行理想教育。
教学文档
【教学课时】
共2课时
【课前准备】
学生：预习课本，查阅有关达尔文进化理论的资料。
教师：准备教学图片，查阅所有进化理论的资料，详细了解。
【教学流程】
第一课时
1、 短片赏析 走进自然
1、 教师出示《动物星球》或《人与自然》片段，带领学生走进自然情境。
2、 教师设疑：以上这些生物存在哪些对自然环境的适应性？
3、 学生讨论：学生讨论后列举各种生物对自然环境的适应性。（动物的保护色只是动物在适应环境的过程中所表现出来的一个方面，还有其他的方面，例如警戒色、拟态等也是对自然环境适应的结果。）
4、 教师追问：是谁对生物进行了如此合理的设计呢？
2、 敢于思考 探索新知
1、 学生讲座针对生物对自然环境的适应性学生讨论其原因。
2、 教师点评：尊重学生的思维进行简单点评，并引出神创论让学生分析。
3、 学生讨论：对神学说展开讨论，勇于发表自己的看法。
4、 教师讲解：事实的论证需要一定的证据——引出进化论（可对进化论与神创论的斗争进行简单的讲解）。
5、 多媒体展示：生物进化论的证据所在——化石。
6、 教师讲解：化石为生物进化提供了证据，进化论已经普遍被人们接受；讲解动物化石形成的过程。
动物化石形成过程如下：
（1） 当动物死后落入水底时，形成化石过程就开始了；
（2） 动物尸体上的肌肉开始糜烂，露出骨骼；
（3） 水带来了泥土和沙子，掩埋了这些骨骼；
（4） 接着，水渗进骨中，将无机盐沉淀在里面，就形成了化石；
（5） 沙或泥土继续堆积，慢慢地形成沉积物，如石灰岩，化石就保存在其中；
（6） 某些岩石层又回到地面，在风或不的侵蚀下，露出了化石。
7、 教师设疑：许多被发现的化石显示过去的很多生物与并不相同，这说明了什么问题？有时在高山上会出现海洋贝壳化石，这说明了什么问题？
8、 学生讨论：在历史长河中，生物在不断地发生着变化；现在的高山在过去可能是海洋，说明着地壳是在不断地运动变化着。
9、 教师讲解：化石可以作为生物进化的一种证据但是要想使证据更为直接有利，我们就要总结出生物逐渐演变的一个过程，寻找同种生物在不同年代形成的化石。
10、 问题分析：根据始祖马和近代马的特征，你能描述它们当时的生活环境吗？将一系列年代不同的马化石进行比较后，你能发现随着时间的推移，马的外形在逐渐地发生着什么变化吗？
（第一个似马的祖先，始祖马，大约出现在5500万年以前，生活在热带的森林和沼泽地带，取食灌木上的嫩叶。它的前腿有四个脚趾，后腿有三个脚趾，大小如同一只小狗。草原古马由渐新马进化而来，生活在1800万年前中新世时期开阔的草原上，草原古马的前后脚仍然有三个脚趾，但它只依靠中趾来行走，而两旁的侧趾已经退化到几乎不起作用了。上新马在500万年前的上新世时期出现，它的体形已经增长到像现代中等大小的马。前后脚已经变成真正的单趾，只用粗壮的中趾行走。）
11、 教师讲解：通过进一步讲解植物的进化过程，明确生物进化的方向：由简单到复杂、由低等到高等的缓慢演变。
12、 学生探究：列举其他生物演化的现象或证据（可安排课后通过多种途径查阅资料。）解释“活化石”现象的原因。
13、 教师讲解：如今可通过发达的技术手段来对生物进化观点进行论证。
第二课时
一、人物介绍 深入科学
1、乔治·布丰（George Buffon,1717-1788），法国人，是第一个提出广泛而具体的进化学说的博物学家。布丰收集了不少有关自然科学的材料，编写了《博物学》。在书中，他提出了进化论点，认为物种是可变的，特别强调环境对生物的直接影响，当物种生存环境的改变，尤其是气候与食物性质的变化，可引起生物机体的改变。
2、拉马克（Jean-Baptiste de Lamarck,1744-1829）是法国伟大的博物学家，较早期的进化论者之一。于1778年出版了3卷集的《法国植物志》，这时，他已是一位有成就的植物学家，也是现代博物馆标本采集原理的创始人之一。他的代表作是《无脊椎动物系统》（1810）和《动物学哲学》（1809），在这两本巨著中拉马克提出了有机界发生和系统的进化学说。
2、 敢于思考 探索新知
1、 教师设疑：生物为什么会进化？生物进化的原因是什么？
2、 教师讲解：这一直是生物学界苦苦追寻的一个问题。在不同的时期，科学家对此有着不同的诠释。其中布丰和拉马克就是在其研究的过程蝇就分别形成了不同的理论。请阅读课文并根据自己事先查阅好的资料（可课前安排）分组总结两位科学家所形成的理论，并比较其异同。
3、 学生探究：分组总结布丰和拉马克的理论，并比较其异同。
布丰认为：物种是可变的，现在活着的种类是从今天已经不存在的种类演变而来的。
拉马克认为：现存的生物，包括人类都是由其化物种变化而来的，现存的生物都有各自的祖先；物种的变异是一个连续的过程，自然界的生物存在着由低级到高级、简单到复杂的一系列种类；物种进化的原因是生物本身存在着一种由低级向高级发展的力量。
是
4、 教师讲解：这些理论的形成都是对神创论的一种冲击，但对神创论造成致命打击的是达尔文的《物种起源》。
达尔文（Charles Darwin,1809——1882）是英国著名生物学家。19岁，达尔文的家人把它送到剑桥（Cambridge）去学习神学，希望他成为一个乡村牧师，但是达尔文对自然历史的兴趣变得越加浓厚，完全放弃了对神学的学习。在剑桥（Cambridge）期间，达尔文结识了当时著名的植物学家亨斯洛（Henslow）和著名地质学家塞维克（Sedgwick），并接受了植物学和地质学研究的科学训练。1859年发表了《物种起源》一书，用大量的事实证明了生物变异的普遍性、变异与遗传的关系，提出了自下而上竞争和自然选择学说，系统地论述了物种形成的机制。该书的发表标志着现代生物进化理论的形成，引发了近代最重要的一次科学革命，因而达尔文被称为生物进化论的奠基人。
5、 学生讨论：根据下图比较拉马克和达尔文对长颈鹿进化解释的不同之处。
拉马克的解释：是环境对生物体的影响，导致生物体的变化。（图1）
达尔文的解释：是自然选择的结果。（图2）
拉马克对长颈鹿进化的解释 达尔文对长颈鹿进化的解释
6、 学生讨论：请根据生物进化树图谈谈你对这幅图的理解。
7、 、教师讲解：根据各种学说之间斗争的事实对学生进行科学观念的教育。
8、 教师讲解：自然选择学说。
9、 学生探究：华树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。
（1） 1850年以前浅色尺蛾数量远多于黑色尺蛾，这表明稀有的黑色尺蛾是由浅色尺蛾基因突变产生的。
（2） 1900年黑色尺蛾的数量远多于浅色尺蛾，被污染的环境使得浅色尺蛾容易被鸟类捕食而处于选择劣势，黑色尺蛾由于具有保护色而处于选择优势。自然选择使桦树尺蛾种群中的黑色突变类型迅速发展。
10、教师讲解：生物的主要进化历程；人类的演化历程。