第1单元 第1章 第1节 生物的特征

第一单元第一章 第一节 生物的特征
教案设计
教学目标：
　　1．学会科学观察的一般方法，通过观察、比较和分析，了解生物的基本特征。
　2．通过组织学生参加各种教学活动，逐渐培养学生观察、口头表达、分析问题和解决问题的能力。
　　3． 教学活动中注意培养学生与他人合作的精神。使学生成为既能准确地表达自己的见解，又能虚心倾听别人的意见的人。
教学重点和难点：
　　1．引导学生观察生命活动的现象，并得出生物的基本特征是本节教学的重点。
　　2． 一些生物的特殊生理现象的分析和归类是本节教学的难点。
课前准备：
　　1． 活体生物如：盆载的植物体１-２种；
　　2． 动物标本１-２件；
　　3． 珊瑚；小机器人；有关的投影片等。
教学设计：
　　教学过程设计
　　引入：展示盆栽植物和一个小机器人，说明它们的根本不同在哪里？
　　盆栽植物是生物。说明生物与非生物是有区别的。生物具有区别非生物的本质特征。
　　引导学生根据书上提供的图片和文字资料和已有的生物学知识，说明生物的特征。学生以小组为单位抽题讨论（如果学生人多可两组一题）小组选出组长、记录员、发言人。小组研究讨论结束后，可研究讨论其他组的题。待各组完成后，各组派代表向全班汇报，最后可以安排本小组同学补充发言，而后其他小组同学再发言补充（教师除了组织学生的活动，可以作为学生中的一员参与他们的讨论和研究）。
　　下面是讨论的大致内容：
　　1．生物的生活需要营养物质
　　（1）植物可以通过光合作用自己制造有机物，并为动物提供了食物；
　　（2）寄生植物获取别的生物体中的有机物。如猪笼草、菟丝子、食人树等；
　　（3）动物从自然环境中获取现成的有机物。如猫抓鼠吃；青蛙抓虫吃；狗吃肉；羊吃草等；
　　（4）细菌、真菌等分解枯枝落叶朽木动物的尸体粪便等有机物。任何生物的生存都需要营养物质。
　　2．生物需要呼吸
　　（1）植物的光合作用需要的能量来自呼吸作用提供，植物的各项生理活动所需要的能量都是由呼吸作用提供的。
　　（2）人从出生到生命的最后一刻不能停止的是呼吸。成人呼吸频率16-18/每分钟。
　　（3）鱼生活在水中需要大量滤水从水中摄取氧气。
　　（4）鲸每15-20分钟就要从水中冒出呼吸一次。
　　（5）水生的爬行动物有专门适应水中进行气体交换的结构，如海龟它的肺能贮藏空气，它的泄殖腔内有肛门囊，囊壁富有血管，可在水中呼吸。鳖喉部有粘膜形成绒毛突起，其上毛细血管丰富，水中气体可由此进入，可以10小时在水中不出来。
　　（6）水生植物有气道如藕的茎中有气道；水稻的茎杆是中空的可通气。
　　3．生物体都能繁殖后代
　　（1）许多植物能够产生种子。用种子繁殖后代。
　　（2）有些植物能产生秧子如白薯、草莓；小麦、水稻能分蘖；
　　（3）白薯、土豆能出芽。
　　（4）藻类、苔藓、蕨类能产生孢子，用孢子繁殖后代。
　　（5）细菌、草履虫等生物通过分裂生殖，产生新个体。
　　（6）许多动物通过产崽繁殖后代。
　　4．生物能对外界刺激做出反应
　　（1）植物缺水会发蔫；水多了会涝。
　　（2）施肥少了长不好；施肥多了会烧苗。
　　（3）含羞草受到外界刺激会做出反应；捕虫植物有特殊的捕虫作用。
　　（4）植物有向光性、向水性、向肥性等。
　　（5）动物会捕捉食物逃避敌害等。
　　5．生物能将身体内产生的废物排出
　　（1）植物能够通过落叶带走一部分废物。
　　（2）人可以通过出汗、呼出气体和排尿等将废物排出体外。
　　6．生物能生长
　　（1）植物能由一粒种子长成一棵参天大树。
　　（2）小鸟由卵孵出长成大鸟。小孩能够长成一个大人。等
　　7．生物还会生病、衰老、死亡
　　（1）植物有生有死，植物会生病。
　　（2）动物有生有死，动物也会生病。
　　8．除病毒外，生物都是由细胞构成的，细胞是生物结构和功能的基本单位，等等。
　　总结：通过本节课的学习，你能说一说什么是生物吗？（根据生物的特征说）
　　板书设计：
第一节 生物的特征
　　１. 生物的生活需要营养
　　２. 生物能进行呼吸
　　３. 生物能排出身体内产生的废物
　　４. 生物能对外界刺激做出反应
　　５. 生物能生长和繁殖
　　６. 生物能生病、老化和死亡
　　７. 除病毒外，生物都是由细胞构成的
　　８. 生物体具有共同的物质基础和结构基础
　　９. 生物体能进行新陈代谢
　　10.生物体能遗传变异
　　11.生物能适应环境和影响环境等
　　能力训练：可用书上练习P6
　　（1）分析图片弹钢琴的机器人、慢慢生长着的钟乳石为什么不是生物？
　　（2）珊瑚和珊瑚虫都是生物吗？详细说明。
　　教学点评：
　　本节课通过研究、讨论、汇报、发言、补充发言等形式来完成。挖掘学生身边的事情，回顾学生已有的知识。教师既是一个组织者又是一个参与者。可以展开思路，大胆去想。给每个学生参与创造了机会，因为发言的人多，信息广，给每个人的学习也创造了机会。
典型例题
　　1．学完这节课，假如有人问你：“什么是生物？”你该怎样回答呢？请举例说明。
　　【答案】小狗是生物。小狗能呼吸，小狗需要吃食物，小狗对外界刺激能做出反应，小狗能长大，还能繁殖后代，能遗传等等。人是生物、小麦是生物等等。
　　【分析】每一种生物都应具有生物的全部特征。
　　2．问：一个苹果、一个鸡蛋、一粒小麦种子、一棵小树苗，它们都是生物吗？你判断的依据是什么？
　　【答案】苹果、鸡蛋、种子都是生物体的一部分，而不是生物；树苗是生物。
　　【分析】苹果、鸡蛋、小麦种子是生物体的一部分，单独存在时不表现出生命的特征。只有鸡蛋孵出小鸡，苹果籽、小麦种子长出幼苗时才具有生物的基本特征。因此小树苗是生物而苹果、鸡蛋、种子不能称其为是生物体。
　　3．当我们来到树林里或公园中，周围的景色迷人，有山、有水、有河流，有人、有树、有小草，还有一些不知名的小虫子，河中或小池中时而有小鱼游动，天上时而还飞过几只小鸟。　　
　　请你静下心来找一找，那些是生物，那些不是生物你分类的根据是什么？
　　【答案】树、人、草、小虫、小鱼小鸟都是生物，具有生物的特征；山、水、河流不是生物，因为它们不具有生物的特征。
　　【分析】树、人、草、小虫、小鱼小鸟都是生物，因为它们具有生物的特征，例如能呼吸、能繁殖、能生长等；山、水、河流不是生物，因为它们不具有生物的特征。
习题精选
　　1．观察右图：图1中的A和B两图中间的线段你认为一样长吗？用直尺量一量，结果是 ____。图2中你感觉A、B两图中间的圆一样大吗？量一量，结果是 。做完这两个观察实验，你有什么体会？__________。
图 1
图 2
　　2．如果让你仔细地观察一棵树，你可能需要的工具是_________，你会动用哪些感觉器官__________？______________ 。
　　参考答案
　　1．一样长 一样大 视觉有时会出现误差，精确的观察需要一定的工具。
　　2．米尺、放大镜、纸、笔、照相机、标尺竿等；视觉、嗅觉、听觉、触觉都可能用到。
科学地观察
　　要对复杂情况作出精确的观察是极端困难的，观察者往往不自觉地产生谬误。乔治在谈到目击者观察日常生活现象之全然不可靠时说：“观察到什么现象取决于观察者是什么人。要使观察者之间意见一致，必须保证：他们注意力十分集中，他们不应觉得自己的生命受到威胁，他们主要的生活必需品得到满足，并且不能出其不意地使他们惊惶失措。如果他们观察的是短暂的现象，必须使其重复多次，观察者最好不仅注视而且必须搜寻每一个细节。”为了说明很难作出细致的观察，乔治讲了一个故事：
　　在戈廷根一次心理学会议上，突然从门外冲进一人，后面追着一个手里拿着手枪的人。两人正在屋子中央混战时突然响了一枪，两人又一起冲了出去。从进来到出去总共二十秒种。主席立即请所有的与会者写下他们目击的经过。这件事是事先安排，经过排演并全部照下相来的，尽管这种情况与会者当时并不知道。在交上的四十篇报告中，只有一篇在主要事实上错误少于百分之二十，有十四篇有百分之二十到四十的错，有二十五篇有百分之四十以上的错误。特别值得一提的是：在半数以上的报告中百分之十或更多的细节纯属臆造。这次观察尽管效果很差，但条件是有利的，因为整个经过十分短暂，并非常惊人足以引起人们注意，细节又是事后立刻记下，记录者都惯于作科学观察，并且与事件都无个人牵挂。心理学家常作这类实验，其结果大体雷同。
　　由此可见，观察者不仅经常错过似乎显而易见的事情，而且更为严重的是，他们常常臆造出虚假的现象。虚假的观察可能由错觉造成，或者是头脑本身滋生了谬误。各种几何图形能造成视觉上的错觉，光在水、玻璃及热空气中折射造成的畸变也使人产生视觉上的错觉。视觉观察不可靠之最突出的例子就是魔术师的戏法。还有声音上错觉也会造成类似错误的观察。在记载和报告观察到的现象时，产生的第二种谬误是头脑本身滋生的。许多这类错误之所以出现，是由于头脑容易无意识地根据过去的经历、知识和自觉的意愿去填补空白。歌德曾说：“我们见到的只是我们知道的。”
　　总所周知，不同的人在观察同一现象时，各人会根据自己的兴趣所在而注意到不同的事物。在乡间，植物学家会注意到不同的植物，动物学家注意动物，地质学家注意不同的地质结构，农夫注意庄稼、牲畜等等。一个没有这些爱好的城市居民，见到的则可能是悦目的风景。许多男人同一个女人呆上一天，过后对她的穿戴只有极模糊的概念，但是大多数的女人在见到另一个女人以后几分钟就能详细描述那个女人的服饰。
……
　　综上所述，可以看到观察者对复杂情况所做的报告是如何不可靠。确实，即使对简单的观察现象进行观察和做准确的描述也是十分困难的。科学实验在于挑选出某些事物，借助适当的方法和工具进行观察。这些方法和工具一般误差较小，作出的结果能够再现，且能符合科学知识的普遍观念。贝尔纳将观察分为两种类型：（1）自发观察或被动观察，即意想不到的观察；（2）诱发观察或主动观察，即有意识地安排，通常是根据假设安排的观察。
　　进行有效的自发观察，首先必须注意到某个事物或现象。观察者自觉或不自觉地将观察到的事物与过去经验中有关知识联系起来；或在思考这一事物的过程中提出了某种假设，这时，观察到的事物才有意义。
　　人们不可能对所有的事物都做密切的观察，因而，必须加以区别，选其要者。在从事某一学科方面的工作时，“有训练的”观察者总事有意识地搜寻根据自己所受教育认为有价值的具体事物，但是，在进行科学研究时，他常常只能仰仗自己的辨别能力，只能靠自己的一般科学知识、判断，以及有时靠自己设想的假设来指导。
　　在做实验的时候，我们如果仅仅注意那些预期的事物，就很可能错过预料之外的现象。而这些现象，尽管开始时可能令人不解，却最可能导致意想不到的重要事实的发现。有人说，正是例外的现象可能用来解释常见的现象。每当发现不正常的现象时，就应该搜寻与之可能有联系的情况。要做出创造性的观察，最好的态度不是仅只注意主要之点而排除其他，而是留神意外的现象，须知所谓“观察”不是消极地注视，而是一种积极的思维过程。
　　对事物进行科学的观察，就是要进行最专注的详审细查，必要时要借助摄影。做详尽的笔记和绘图都是促进准确观察的宝贵方法。这就是要求学生在实习课中画图的主要原因。在记录科学的观察时，我们永远应该精益求精。
　　培养那种以积极探究的态度注视事物的习惯，有助于观察力的发展。在研究工作中养成良好的观察习惯比拥有大量学术知识更为重要，这种说法并不过分。在现代文明中，我们的观察器官迅速退化，而原始时代的狩猎者却非常发达。科学家需要有意识地发展这种能力，而实验室和临床的实际工作应在这方面起有益的作用。举例说，观察动物时，应该有计划、有步骤地进行观察，并有意识地记录下诸如品种、年龄、性别、颜色斑纹、形态特征、眼睛、天然孔口、饱腹和空腹、乳腺、皮毛状态、举止行为等特点，并记录其周围环境，包括其粪便排泄物或食物残渣。当然，除此以外，对有病的动物还要进行临床检查。
　　进行任何形式的观察都要有意识地寻找可能存在的每个特点，荀子各种异乎寻常的特征，特别是寻找见到的各事物之间，或三事物与已有知识之间任何具有启发性的联系或关系。我们观察到的大部分关系都是出于机遇，并不具有重要意义，但偶尔也有一两点导致富有成效的设想。观察时最好将统计学置之脑后，并对观察到的资料中那些最微小的联系所可能具有的意义加以考虑，尽管从数学角度乍一看去可能是不屑一顾的。对十分有限的素材进行认真观察得到的发展，要超过将统计学应用于大量素材而得到的发现。后者的价值主要在于检验由前者产生的假设。在观察时，人们应该培养善疑多思的思想方法，注意搜集值得追踪的线索。
　　观察训练遵循着与其他任何方面的训练相同的原则。首先必须刻苦勤奋，随着实践的增多，行动逐渐变得不知不觉或无意识，遂养成习惯。进行有效的科学观察还必须有良好的基础，因为只有熟悉正常情况，才能注意到不寻常或未加释明的现象。
节选自《科学研究的艺术》W.L.B贝弗里奇著，陈捷译
生物统一性
　　生命形态的多样性并不妨碍我们将其归为一类，统称为生物——生活着的物体。具有生命这一特性，使一切生物可与非生物明确区别开。生物还共同具有下述一系列特殊的基本特征：（1）有序性；（2）新陈代谢；（3）生长和发育；（4）反应；（5）运动；（6）适应；（7）生殖；（8）进化。
　　综合上述生命的特征，可以作为划分生物与非生物的相当可靠的依据。唯一的例外是病毒类物质形态，当病毒进入寄生细胞内时能表现某些生命特征，如类似繁殖行为的复制增殖等，但当病毒单独存在时则不表现这些生命特征。因此严格地讲，病毒不是独立的生物。但是病毒作为既可以独立存在于生物体之外，又能在寄主细胞中复制增殖并引起生物病变的一类特殊的大分子有机体，显然应属于生物学的重要研究对象。
靳得明主编《现代生物学基础》