第4节 生物的进化(第1课时)
教学目标
1.知道生物进化的主要证据——化石。
2.说出化石形成的过程,列举生物演化的证据,知道生物是可变的观点。
3.了解生物进化的其他证掘:解剖学证据、分子生物学证据、胚胎学证据。
4.通过对马化石图片的观察、比较和分析,培养学生的观察能力。
5.根据解剖学证据和分子生物学证据提供的材料,得出不同生物之间有一定的亲缘关系的结论。
6.认同在生命演化过程中生物与环境之间的相互作用,形成生物进化的观点。
7.培养学生要有科学家的不断探索精神。
教学重难点
【教学重点】
化石形成过程。
【教学难点】
物种演化的观点。
教学过程
一、导入新课
鱼为什么有鳍和流线型身体?干旱地区的仙人掌为什么会变成叶刺?高大的乔木为什么会有庞大的根系?毒蛇为什么会具有最致命的武器——毒腺?是谁设计了生物?
二、讲授新课
(一)化石告诉我们什么
【教师】自然界的各种生物是从哪里来的?这个问题与生命是如何起源的一样,很早就引起了人们的关注,并有着各种不同的解释。
神创论:有人认为各种生物都是由神创造的。世间万物一经创造,就不再发生任何变化了,更不会形成新物种。
为什么人们会相信神创论?
【学生】思考,回答。
【教师】当时受科学技术发展水平的限制,没有人能提出一个比神创论更具说服力的假说。
【教师】进化论:现存的生物是在原始生命诞生以后,在长达数十亿年的漫长年代通过演化而形成的。进化论认为:生物最初是由非生命物质发展而来的,不同生物有着共同的原始祖先,在进化过程中呈现出生物的多样性。
神创论和进化论曾进行过长期的斗争,在很长一段时间里,人们相信神创论,但随着科学技术的进步,尤其是通过对化石和遗传物历的研究,获得了很多生物进化的证据。现在进化论已普遍被人们所接受。现在地球上还存在能真实记录古代生物形态结构信息的证据吗?
【学生】思考、回答。
【教师】动植物化石是生物进化的有力证据。那么,化石是什么呢?化石是怎样形成的?
【学生】阅读教材,回答。
【教师】归纳:化石是地层中保留下来的古代生物的遗体、遗物和遗迹。化石是在千万年的历史中逐渐形成的。
1.当动物死后落入水底,形成化石的过程就开始了。
2.动物尸体上的肌肉开始腐烂,露出骨骼。
3.水带来了泥土和沙子,掩埋了这些骨骼。
4.接着,水渗透进骨中,将无机盐沉淀在里面,就形成了化石。
5.沙或泥土继续堆积,慢慢地形成沉积岩(一般需要几百万年),如石灰岩等。化石就保存在岩石中。
6.某些岩石层在地壳变化时冒出水面,在风和水的长期侵蚀下,露出了化石。
【教师】化石有哪些种类呢?
【学生】阅读教材,回答。
【教师】归纳,化石可以分为三类:
遗体化石:动植物遗体被埋后,在一定条件下形成的化石,如始祖鸟化石、动物骨骼化石等。
遗物化石:动物的粪便和蛋也可以形成化石,这类化石被称为遗物化石。
遗迹化石:动物在沙地或泥地上爬过的痕迹和留下的足印,也可以形成化石。这类化石叫做遗迹化石。
【教师】引导学生思考、讨论:
1.地球上曾出现过种类繁多的生物,许多与今天的生物并不相同。这说明了什么?
2.有时在高山上会发现海洋贝壳化石,这说明了什么?
【学生】讨论、回答。
【教师】评价并总结:
在漫长的年代中,地球上的生物为了适应环境,在各个方面发生了一系列变化。有的因不适应环境而灭绝。所以它们与今天的生物并不相同,这说明生物是不断进化的。
生物的生存离不开环境,从化石的形成过程和发现过程来看,这座高山曾经是海洋,后来由于地壳运动隆起,形成高山。
【教师】指导学生阅读教材,了解物种可变的遗传观点。
【学生】阅读教材。
【教师】1.物种可变观点的形成:早期的古生物学家对化石生物与现在的生物不相似这一现象感到迷惑不解。通过对化石材料的深入分析,在18世纪的后半叶,一种思想逐渐明晰起来:世界是运动的,地球不是一个固定不变的星球,生物也是在变化……这就是物种可变的进化观点。
2.证据:为了检验自己的假设是否正确,科学家考察了大量的化石标本,有些人将同类的化石标本按年代先后顺序排列起来,结果发现了一些支持生物演化观点的证据。
【教师】指导学生读图(教材插图:马的化石)或观看视频:【知识解析】马的进化。
提问: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可以发现,随着时间的推移,马的体型在逐渐_______,四肢由_____趾变为____趾。
【学生】观察图片或观看视频,思考、回答。
【教师】评价、总结:始祖马的体型小,趾的数目多,当时它们生活在比较茂密的树林之中,降雨较多,行动比较灵活。而近代马一般生活在缺乏高大树木的草原上,降雨较少,由于缺少树林,它们必须通过快速弃跑来躲避敌害等。在进化过程中,马的体型在逐渐变大,四肢由四趾变为三趾。
【学生】听讲,了解生物演化的证据。
【教师】小结:通过对大量各类化石的研究,目前多数古生物学家认为自然界中的生物不断地进行着由简单到复杂、由低等到高等的缓慢演变,我们称之为生物演化。
【教师】为了重建物种的演化过程,科学家需要确定现代生物间的亲缘关系。过去都是通过观察化石生物的形态结构特征来推测生物间的亲缘关系。目前,有什么新的方法吗?
【学生】结合自身知识积累,回答。
【教师】小结。(建议使用知识卡片:【科学博览】分子生物学的进化证据,【科学博览】胚胎学的进化证据,【科学博览】比较解剖学的进化证据)
课堂反馈
1.化石之所以能够成为生物进化的证据,主要原因是( C )
A.化石是研究生物进化的唯一证据
B.化石是古生物学研究的对象C.各类生物的化石,在地层里的出现有一定顺序
D.化石是经过漫长的地质年代才形成的
2.化石记录显示,在越古老的地层里成为化石的生物是( A )
A.越简单、低等,水生的越多
B.越复杂、高等,水生的越多
C.越简单、低等,陆生的越多
D.越复杂、高等,陆生的越多
四、课堂小结
师生一起小结本节的知识,学生边讲教师边板书,或通过课件展示。
第4节 生物的进化(第2课时)
教学目标
1.知道生物进化的一般规律;
2.了解自然选择学说,能用自然选择学说解释生物的进化;
3.学会探究桦尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因的模拟实验;
4.认同生物与其生存环境相适应的生物学观点;
5.认同在生命演化过程中生物与环境之间的相互作用,形成生物进化的观点;
6.培养学生要有科学家的不断探索精神。
教学重难点
【教学重点】
比较拉马克和达尔文进化观点的异同。
【教学难点】
1.自然选择学说;
2.比较桦尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。
教学过程
一、导入新课
【教师】课件展示图片:兰花螳螂。引导学生思考:兰花螳螂的形体有何好处?
【学生】思考回答:不易被猎物察觉,适合守株待兔的掠食方式。
【教师】设疑:兰花螳螂这种酷似兰花的外表是如何形成的呢?
二、讲授新课
(一)进化论的演变
【教师】大量的事实表明,生物是进化的,但是一个接踵而来的问题是,生物为什么会进化,即生物进化的原因是什么?
指导学生阅读教材,了解法国博物学家布丰的进化理论。
【学生】阅读教材,了解布丰的理论。
【教师】总结讲述:布丰最早较为系统地阐明了生物是如何进化的。他认为物种是可变的,但是活着的种类是从今天已经不存在的种类演变而来的。它们之所以会发生变化,是因为物种生活的环境发生了改变,特别是气候和食物的变化,引起生物体的改变。
【教师】指导学生阅读教材,了解拉马克的进化理论。
【学生】阅读教材,了解拉马克的进化理论。
【教师】总结讲述:1809年,法国博物学家拉马克提出了新的观点,即“用进废退”。拉马克认为,现存的生物,包括人类都是由其他物种变化而来的,现在存活的生物都有各自的祖先。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。例如,在解释“为什么长颈鹿的腿和颈都那么长”时,拉马克认为长颈鹿祖先的腿和颈都不长,当环境发生变化时,如干旱,地上的草枯死了,这些动物只能把颈伸长去吃树叶,久而久之,经常使用的腿和颈就长长了。这种特征会遗传给它的后代,后代出生时腿和颈就比父母长一些。这种现象一代代地传下去,最后就形成了现在的长颈鹿。
【教师】引导学生思考、讨论:比较布丰和拉马克的理论,在有关现存物种的来源、金华原因等方面有什么相同和不同之处?
【学生】思考、讨论。
【教师】总结:
布丰理论
拉马克理论
不同点
① 由不存在的物种演变而来
② 演变的动力是环境改变
① 由不同的物种变化而来
② 进化的动力是生物体本身的力量
相同点
承认现在的生物都是演化而来的
【学生】听讲,比较布丰和拉马克的理论。
【教师】拉马克的“用进废退”理论虽有一定道理,但事实上由于使用而发达起来的器官特征并不能遗传给后代。达尔文通过几十年的观察分析,终于在1859年出版了《物种起源》一书,提出了自然选择学说。
指导学生阅读教材,总结达尔文自然选择学说的内容。
【学生】阅读教材,总结达尔文自然选择学说。
【教师】总结讲解:
1.过度繁殖:各种生物都具有很强的繁殖能力,能产生很多的后代,远远超过环境的承受能力。这是自然选择的基本条件,为自然选择提供了充足的选择对象。
2.生存竞争:在自然界中,生活环境的各种因素都会影响长颈鹿的生存,如气候的变化、捕食者的捕食以及与同类竞争配偶和食物等。它们都为生存而进行着竞争,结果是只有部分个体得以生存和繁殖下一代。这是自然选择的手段、动力和途径,也是生物进化的外在因素。
3.遗传变异:达尔文认为生物都存在差异,同种个体之间并不都是一样的,这种差异在一定条件下会产生不同的结果,有的能适应环境,有利于生存,并通过繁殖将这种特征传递给后代,有的则不能适应环境,这是生物进化的内在因素。它们并不能都存活下来,只有有限的后代能够存活,长颈鹿的祖先也是如此。
4.适者生存:适应环境的个体生存下来,不适应环境的个体被淘汰。这是自然选择的结果,也是核心内容。
自然选择的四个要点之间的关系:过度繁殖是基本条件;生存斗争是手段、动力、途径;遗传变异是生物进化的内因;适者生存是必然结果,是核心内容。
【学生】听讲,认识并理解达尔文的自然选择学说。
【教师】对长颈鹿的进化。达尔文有新的解释:达尔文认为生物都存在差异,同种个体之间
并不都是一样的。长颈鹿的祖先中有的颈和前肢长些,有的则颈和前肢短一些。这种差异在一定条件下会产生不同的结果。如在干旱时,颈和前肢长些的个体,因为能够吃到树上高处的树叶,比颈和前肢短些的个体有更多的生存机会,并通过繁殖将这种特征传递给后代。这样通过长期的自然选择,长颈鹿的颈和前肢增长的特征逐渐积累,就产生了现在这种长颈鹿。
(建议播放视频:【知识解析】达尔文的自然选择学说)
【学生】听讲或观看视频,进一步认识自然选择学说的内容和生物进化的过程。
【教师】自然选择学说的提出有什么意义呢?
【学生】阅读教材,回答。
【教师】总结:达尔文于1859年发表的《物种起源》中解释物种进化的自然选择理论对神创论造成了极大的冲击,也引起了许多人的激烈扰议,但是,由于自然选择学说很好地解释了生物的进化,并且有许多证据的支持,故被人们普遍接受。达尔文还认为现存于地球上的生物,包括人类在内,都是自然选择的结果,并且都是由一个共同的祖先进化而来的,因此生物间存在着或近或远的亲缘关系。
有时一种新观点,即便是正确的,要被认同也是十分不容易的。
即便有许多人反对,但达尔文学说的有许多证据的支持。即便有许多人反对,但达尔文学说有许多证据的支持。例如,达尔文认为生物进化是缓慢的,那么,在一种生物向另一种生物进化的过程中,应当存在过渡的类型。地层中挖掘出的一些过渡类型的生物化石,为自然选择学说提供了证据。
始祖鸟化石:19 世纪,在欧洲中部的地层中发现的处于爬行类与鸟类过渡类型的始祖鸟化石就被认为是有力的证据。
中华龙鸟化石:20世纪90年代,在我国辽宁省北票市四合屯发现的中华龙鸟化石也进一步证明了自然选择学说。
【学生】听讲,了解自然选择学说的证据。
【教师】拓展自然选择学说的进步性和局限性:达尔文的自然选择学说很好地解释了生物的适应性和多样性,但限于当时的科技水平,达尔文的自然选择学说无法解释遗传和变异的原因以及自然选择如何对可遗传的变异起作用等,而且仅限于对生物个体的分析。
【教师】引导学生思考、讨论:达尔文在自然选择学说中,分别汲取了布丰和拉马克理论的哪些观点?
【学生】思考、讨论。
【教师】总结、讲述:达尔文汲取了布丰和拉马克两人的进化观点,他认为生物不是一成不变的,而是缓慢演化的。达尔文肯定了布丰学说中环境的选择作用,又吸收了拉马克关于生物进化的动力,即自身的动力——变异。
(二)生物进化的主要历程
【教师】生物是不断进化的,那么生物进化的顺序是怎样的呢?
【学生】阅读教材内容,回答。
【教师】总结讲述:通过对远古到近代不同地质年代化石的研究,科学家们发现无脊椎动物早于脊椎动物,脊椎动物中的鱼类、爬行类和哺乳类是先后出现的,出现越迟,结构越完善。植物也一样,进化的顺序是藻类→苔藓→蕨类→裸子植物,直到距今6500万年,被子植物才兴盛起来。(建议播放:【知识解析】生物进化的主要历程(微课))
【学生】听讲,认识生物进化的大致历程。
【教师】我们人类是怎样进化的呢?
【学生】阅读教材,结合课前搜集的资料,回答。
【教师】介绍人类的进化历程。(建议使用演示动画:【知识探究】人类的起源与发展)
课堂反馈
1.按照达尔文的进化观点,长颈鹿进化的原因是( D )
A.颈长者的繁殖能力较强
B.颈长者较凶悍,攻击力大
C.人工选择的结果
D.自然选择的结果
2.下列有关进化历程的叙述中,错误的是( B )
A.原始的单细胞动物进化为原始的无脊椎动物
B.原始的爬行类进化为原始的两栖类
C.原始的鱼类进化为原始的两栖类
D.原始的爬行类进化为原始的哺乳类
3.生物的进化历经了从简单到复杂,从水生到陆生的过程。在动物的进化历程中,最早成为真正陆生脊椎动物的是( C )
A.鱼类 B.两栖类 C.爬行类 D.哺乳类
3.下图所示的进化树,简要表示了几种生物之间的亲缘关系。从进化树我们可以推测( C )
A.a、b、c、d四种生物的共同祖先是e
B.在地层中出现最早的生物是e
C.较a和e而言,a、b间的亲缘关系更近
D.a一定比c高等
四、课堂小结
师生一起小结本节的知识,学生边讲教师边板书,或通过课件展示。
课件20张PPT。第4节 生物的进化(第2课时)第1章 演化的自然一、导入新课鱼为什么有鳍和流线型身体?干旱地区的仙人掌为什么会变成叶刺?一、导入新课高大的乔木为何会有如此庞大的根系?毒蛇为何会有最致命的武器——毒腺? 是谁设计了生物?二、讲授新课(一)化石告诉我们什么1.关于生物从何而来神创论 认为各种生物都是由神创造的。世间万物一经创造,就不再发生任何变化了,更不会形成新物种。 当时受科学技术发展水平的限制,没有人能提出一个比神创论更具说服力的假说。二、讲授新课(一)化石告诉我们什么1.关于生物从何而来进化论 现存的生物是在原始生命诞生以后,在长达数十亿年的漫长年代通过演化而形成的。进化论认为:生物最初是由非生命物质发展而来的,不同生物有着共同的原始祖先,在进化过程中呈现出生物的多样性。现在地球上还存在能真实记录古代生物形态结构信息的证据吗?二、讲授新课(一)化石告诉我们什么2.化石-生物进化的有力证据化石是什么?化石是指保存在地层中的古代生物的遗体、遗物和遗迹。二、讲授新课化石是怎样形成的?动物死后落入水底尸体上的肌肉开始腐烂,露出骨骼泥土和沙子掩埋骨骼水渗透进骨中,无机盐在骨中沉淀,形成化石沙和泥土继续堆积,形成沉积岩,化石就保存在岩石中岩石层在地壳变化时冒出水面,在风和水的长期侵蚀下,露出化石(一)化石告诉我们什么2.化石-生物进化的有力证据二、讲授新课(一)化石告诉我们什么2.化石-生物进化的有力证据化石遗体化石:遗物化石:动植物遗体被埋后,在一定条件下形成的化石,如始祖鸟化石、动物骨骼化石等。动物的粪便和蛋也可以形成化石。遗迹化石:动物在沙地或泥地上爬过的痕迹和留下的足印,也可以形成化石。二、讲授新课(一)化石告诉我们什么2.化石-生物进化的有力证据 1.地球上曾出现过种类繁多的生物,许多与今天的生物并不相同。这说明了什么? 在漫长的年代中,地球上的生物为了适应环境,在各个方面发生了一系列变化。有的因不适应环境而灭绝。所以它们与今天的生物并不相同,这说明生物是不断进化的。二、讲授新课(一)化石告诉我们什么2.化石-生物进化的有力证据2.有时在高山上会发现海洋贝壳化石,这说明了什么? 生物的生存离不开环境,从化石的形成过程和发现过程来看,这座高山曾经是海洋,后来由于地壳运动隆起,形成高山。二、讲授新课(一)化石告诉我们什么3.物种可变的进化观点 1.你能描述它们当时的生活环境吗? 始祖马的体型小,趾的数目多,当时它们生活在比较茂密的树林之中,降雨较多,行动比较灵活。而近代马一般生活在缺乏高大树木的草原上,降雨较少,由于缺少树林,它们必须通过快速弃跑来躲避敌害等。二、讲授新课(一)化石告诉我们什么3.物种可变的进化观点 2.将一系列年代不同的马化石进行比较后可以发现,随着时间的推移,马的体型在逐渐_______,四肢由_____趾变为____趾。变大四三二、讲授新课视频:【知识解析】马的进化。三、课堂反馈A2.化石记录显示,在越古老的地层里成为化石的生物是( )
A.越简单、低等,水生的越多 B.越复杂、高等,水生的越多
C.越简单、低等,陆生的越多 D.越复杂、高等,陆生的越多1.化石之所以能够成为生物进化的证据,主要原因是( )
A.化石是研究生物进化的唯一证据
B.化石是古生物学研究的对象C.各类生物的化石,在地层里的出现有一定顺序
D.化石是经过漫长的地质年代才形成的C四、课堂小结化石告诉我们什么生物从何而来神创论进化论化石-生物进化的有利证据物种可变的进化观点化石是什么化石的分类化石的形成再 见课件30张PPT。第4节 生物的进化(第2课时)第1章 演化的自然一、导入新课兰花螳螂这种酷似兰花的外表是如何形成的呢?有什么作用?二、讲授新课(一)进化论的演变布丰的进化理论 乔治·布丰,法国博物学家,第一个提出广泛而具体的进化思想。 物种是可变的,但是活着的种类是从今天已经不存在的种类演变而来的。它们之所以会发生变化,是因为物种生活的环境发生了改变,特别是气候和食物的变化,引起生物体的改变。二、讲授新课(一)进化论的演变拉马克的“用进废退”理论 拉马克 现存的生物,包括人类都是由其他物种变化而来的,现在存活的生物都有各自的祖先。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。二、讲授新课(一)进化论的演变拉马克的“用进废退”理论 拉马克对长颈鹿进化的解释二、讲授新课(一)进化论的演变二、讲授新课(一)进化论的演变达尔文的自然选择学说事实1:生物都有过度繁殖的倾向事实2:物种内的个体数能保持稳定事实3:资源是有限的推论1:个体间存在着生存斗争事实4:个体间普遍存在差异(变异)事实5:许多变异是可能遗传的推论2:具有有利变异的个体,生存并留下后代的机会多推论3:有利变异逐代积累,生物不断进化出新类型二、讲授新课翻车鱼一次产卵3亿多粒过度繁殖(一)进化论的演变达尔文的自然选择学说二、讲授新课种内竞争(一)进化论的演变达尔文的自然选择学说生存斗争种间斗争与无机环境的斗争二、讲授新课(一)进化论的演变达尔文的自然选择学说遗传变异二、讲授新课(一)进化论的演变达尔文的自然选择学说适者生存二、讲授新课(一)进化论的演变达尔文的自然选择学说 因为( ),长颈鹿产生很多后代;由于( ),后代中有的颈和前肢长些,有的短些;突然环境恶化,食物匮乏,于是在( )中,颈和前肢长的个体,有更多的生存机会,也就是( )。同时繁殖后代,逐代积累,演变成了现在这样。过度繁殖遗传变异生存斗争适者生存二、讲授新课(一)进化论的演变达尔文的自然选择学说自 然
选 择(外因)二、讲授新课视频:【知识解析】达尔文的自然选择学说。二、讲授新课(一)进化论的演变自然选择学说的证据 始祖鸟化石 中华龙鸟化石二、讲授新课(一)进化论的演变二、讲授新课【教学实验】模拟保护色的形成过程。二、讲授新课(二)生物进化的主要历程生物进化遵循了什么规律?从单细胞到多细胞,
从简单到复杂,
从低等到高等,
从水生到陆生。二、讲授新课植物进化的历程原始的单细胞藻类多单细胞藻类原始的苔藓和蕨类植物原始的种子植物(二)生物进化的主要历程二、讲授新课原始单细胞动物古代鱼类腔肠、扁形、线形、环节、软体、节肢动物原始两栖类古代爬行类鸟类、哺乳类原始的无脊椎动物原始的脊椎动物动物进化的历程(二)生物进化的主要历程二、讲授新课【知识解析】生物进化的主要历程(微课)。二、讲授新课南方古猿化石距今420万~100万年间。 带有一些猿的特征:弯曲的指骨、稍为突出的犬齿和较小的脑颅。(三)人类进化的主要历程能够两足直立行走的古猿。南方古猿阶段二、讲授新课(二)人类进化的主要历程直立人阶段——人类进化史关键的一个阶段 距今200万~20万年间,
最早用火,并开始狩猎。能像现代人一样奔跑,能按照自己的意愿制造石器。具有语言能力。直立人在制造石器二、讲授新课(二)人类进化的主要历程智人阶段 ——最终进化成现代人类 距今20万~5万年间,
晚期智人已经身穿缝制的兽皮衣,并能使用简单的工具如长矛和标枪捕猎。晚期智人打猎归来二、讲授新课【知识探究】人类起源与发展。三、课堂反馈D1.按照达尔文的进化观点,长颈鹿进化的原因是( )
A.颈长者的繁殖能力较强
B.颈长者较凶悍,攻击力大
C.人工选择的结果
D.自然选择的结果三、课堂反馈B2.下列有关进化历程的叙述中,错误的是( )
A.原始的单细胞动物进化为原始的无脊椎动物
B.原始的爬行类进化为原始的两栖类
C.原始的鱼类进化为原始的两栖类
D.原始的爬行类进化为原始的哺乳类三、课堂反馈C3.右图所示的进化树,简要表示了几种生物之间的亲缘关系。从进化树我们可以推测( )
A. a、b、c、d四种生物的共同祖先是e
B.在地层中出现最早的生物是e
C.较a和e而言,a、b间的亲缘关系更近
D.a一定比c高等四、课堂小结生物的进化进化论的演变布丰的理论拉马克的“用进废退”理论进化的主要历程原始藻类原始单细胞动物各类植物各类动物进化的总趋势原始生命由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生达尔文的自然选择学说再 见