苏教版生物八年级上册教案5.16 生命起源和生物进化

第十六章生命起源和生物进化第一节 生命的诞生课题生命的诞生课型新授课课时安排1课时教学目标知识与技能1.了解原始地球为生命起源提供的条件。2.了解生命起源的化学进化的大致过程。3.了解“米勒实验”及其说明的问题。过程与方法1.通过解释米勒实验的设计原理及结果,培养学生分析和推理的能力。2.通过指导学生归纳生命起源的进化顺序,培养学生分析、综合的思维能力。情感态度与价值观1.通过了解生命起源的化学进化过程,渗透生命物质变化发展的量变和质变的辩证统一观点。2.通过了解我国探索生命起源所取得的成就,进行爱国主义教育。教学重点生命起源的化学进化过程。教学难点解释米勒实验和描述生命起源的化学进化过程。教学方法自主学习、合作、探究。教学过程教师活动学生活动设计意图一、导入新课出示大量图片,认识自然界中各种各样的生物,花草树木,虫鱼鸟兽,万类霜天竞自由。我们不禁要问:这样一个物种繁多的世界是怎样产生的呢?学生发表自己的观点。创设一个轻松的学习环境,让学生去感受、去体验、去寻找、去认同,把学生原有的知识提取出来, 地球上最初的生命又是如何诞生的呢?(激发学生兴趣)把学生探究的欲望激发出来,这样的教学就有了成功的基础!二、探究新知探究一、早期生命诞生的各种说法教师引导,学生看书:了解早期有关地球上生命起源的各种假说。1.神创论:地球上的一切生命都是由上帝设计创造的。2.自生论:认为生命物质可随时从非生命物质直接迅速产生出来(如:腐肉生蛆)。3.宇生论:认为生命来自其他星球,某些微生物的孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而到达地球,从而使地球具有初始的生命。4.化学演化学说:生命在历史早期的特殊环境中,由非生命物质经历长期的化学进化过程而产生。教师小结:地球生命的诞生一直是科学家们争论的焦点之一,虽然众说纷纭,但是大部分学者还是同意“化学演化学说”。自由发表看法,经过议论,大部分学生会选择“化学演化学说”。其他三种说法都不成立。通过自由发表议论,充分发挥学生的智慧和想象,再一次激发学生的学习兴趣,使大部分学生能够达成共识、统一思想,同意“化学演化学说”的观点。探究二、生命起源的过程——化学演化学说结合课本及图片资料,了解原始地球的状况。思考题(课件):1.地球产生的年代?2.原始地球的状况如何?学生积极参与回答问题,通过介绍我国为生命起源问题做出的重大贡献, 3.原始大气是怎样形成的?主要成分有哪些?地球从诞生到现在,大约有46亿年的历史,早期的地球是一个很炽热的球体,地球上赤日炎炎、火山喷发、熔岩横溢、电闪雷鸣、烟尘滚滚。原始大气中只有甲烷、二氧化碳、氨、水蒸气、硫化氢等简单物质。于是,生命起源的化学进化过程便开始了。思考题(课件):1.生命起源的化学进化过程分为哪三个阶段?每个阶段化学物质如何变化?2.化学进化过程的第一阶段是谁通过实验证实的?进行简要点评,并播放米勒实验的动画,要求学生认真观察,并分析实验。1953年,美国科学家米勒做了一个模拟原始地球环境的实验。实验证明:在一定的条件下,原始大气中的各种成分是能够转变为有机小分子的。提问:那么其他阶段是否也被人们证实了呢?请同学们结合自己收集的资料给大家讲讲另外两个阶段是怎样进行的?有没有证据证明这些阶段是可能发生的呢?第一阶段:由无机小分子形成有机小分子。(推测已经得到科学实验的研究证实,表明此阶段的化学过程是完全可能的)第二阶段:由有机小分子形成有机大分子。(推测还没有得到肯定的实验证实,但有一些线索)教师进行点评。阅读课本内容自学,了解化学进化过程。增强了学生的爱国主义情感,激发了学生热爱祖国、热爱科学、要为祖国科学事业而努力学习的动力。本环节是本节课的重点内容,主要认识生命起源化学进化过程的三个阶段,教师精心设置疑问,可使学生带着明确的目标展开积极的思考和讨论。通过学生的认真分析和讨论,提高了学生信息获取的能力。 出示资料,介绍我国在探索生命起源问题上取得的重大成就。1965年,我国科学工作者首次合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素(含有51个氨基酸的蛋白质)。1981年,我国科学工作者合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸(即酵母菌体内转运丙氨酸的tRNA)。这两项发现,对生命起源化学进化过程的第二阶段的研究有着重要的意义,它反映了我国在生命起源问题上所取得的重大成就。第三阶段:由有机大分子演变成原始生命。(推测既无假说,也无实验证实)总结化学进化过程的三个阶段,并要求学生讨论以下问题。思考题(课件):1.原始生命起源于何处?2.原始生命诞生的标志是什么?3.哪个阶段是最复杂、最具有决定意义的阶段?4.在现今地球条件下,非生命物质能不能再演化为原始生命了?5.我们应如何对待现存的生命,尤其是濒临灭绝的生物?小结:第三个阶段最复杂,这一阶段形成了具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的物质,是生命起源过程中最具有决定意义的阶段。我们知道了原始生命的产生过程,总结归纳生命起源的化学进化过程的三个阶段,并指出米勒通过实验证实了化学进化过程的第一个阶段的产生是完全可能的。师生活动:学生讨论、总结、回答, 地球上生命的出现是原始地球条件和各种物质相互作用的结果,而现在的地球不具备这些条件,现在的地球不再是一个到处赤日炎炎、火山喷发、电闪雷鸣、熔岩横溢的地球,而现在大气与原始大气的成分相比发生了很大的变化。因此,在现在的地球环境下是不可能产生新的原始生命的,正因为如此,倘若地球上灭绝一种生物,那么它将是永远的消失,一去不复返。因此,我们要珍惜现有的生物,我们要保护生物、保护地球。教师补充点评。三、课堂小结1.早期对生命诞生的认识:神创论、自生论、宇生论。2.生命起源的化学演化学说:学生自主回顾本节所学所得。使本节课所学知识形成知识网。四、当堂演练1.关于原始大气的说法,不正确的是( D )A.由火山喷发形成B.不含氧C.由水蒸气、氨、甲烷等组成D.温度比现在的大气温度要低2.地球上最早的生命诞生于( D )A.温泉B.岩层C.原始大气D.原始海洋 3.原始生命是在原始海洋中诞生的,主要原因是( B )A.水中有氧B.许多生化反应离不开水C.水是营养物质D.水是生物体的组成成分4.在原始地球条件下,由无机小分子生成有机小分子的过程中,其所需要的能量来自( D )A.太阳的辐射能B.物质氧化分解提供的能量C.新陈代谢释放的能量D.宇宙射线、紫外线、闪电等提供的能量5.下列各项是原始大气中所没有的是( D )A.氢B.水C.氨D.氧6.米勒实验证明了( C )A.生命是由上帝创造的B.地球上的生物来自宇宙C.生命起源于非生命物质D.生物是在不断进化的7.原始生命起源的过程可以简单概括为( A )A.无机物→有机物→原始生命B.有机物→无机物→原始生命C.无机物→原始生命→有机物D.无机物→有机物→原始大气8.从陨石中含有能够形成生物体所需的有机物的事实,可以推测构成生物体的有机物能够( A )A.在地球以外形成并被带到地球上B.在地球上形成并被带到地球以外C.在宇宙的任何一个星球上合成D.在宇宙的任何一个星球上形成生命【课堂反思】 这节课我们通过收集资料,对资料进行分析,通过对科学家实验的分析,用证据和逻辑推理来了解关于生命起源的几种假说,无论你支持哪一种观点,或许你还有你自己的观点,但都需要有充足的证据来证明这些观点,因为只有在证据面前人们才会信服这些观点。所以,这节课我们不是要大家接受哪种观点,而是让大家了解这些观点,对地球的起源有所认识,为大家以后的探索或接受新观点提供一个基础。当然, 生命起源的问题还有许多的难题有待研究和解决,而这些都需要多学科的综合、合作,这就需要同学们学好各门功课,为将来从事生命科学研究奠定坚实的知识基础,也希望同学们今后继续探索生命的奥秘。第二节 生物进化的历程课题生物进化的历程课型新授课课时安排1课时教学目标知识与技能1.概述生物进化的主要历程。2.举例说出研究生物进化的方法。3.列举生物进化的证据。过程与方法1.在讨论生物进化证据的过程中,锻炼学生比较和分析的方法和技能。2.在总结生物进化历程的过程中,培养学生归纳总结的能力。情感态度与价值观1.在学习研究生物进化方法的同时感受科考工作的意义和科考工作者的艰辛。2.感受生物进化历程的漫长。教学重点1.概述生物进化的主要历程。2.研究生物进化的方法。教学难点概述生物进化的主要历程。教学方法自主学习、合作、探究。教学过程教师活动学生活动设计意图一、导入新课展示郑氏始孔子鸟复原图。分析完成问题。引入新课。 讲述:图中的动物你一定很陌生吧!它生活在距今约1.31亿年前,像鸟,但翅膀上还长着爪子。没有人亲眼见过这种动物,科学家是用什么方法来研究它的?它可能是由什么动物进化来的?科学家根据化石,运用比较的方法来研究郑氏始孔子鸟。它可能是由古代爬行类进化来的。二、探究新知探究一、学习研究生物进化的方法1.研究生物进化的证据(1)地层中的化石提示了生物的进化顺序。①化石:化石是古生物的遗体、遗物和遗迹,由于某种原因被埋藏在地层中,经过若干万年的复杂变化形成的。②化石的分类:化石一般可以分为两类,一类是由生物的遗体直接形成的,这类化石常常是植物或动物身体的坚硬部分,如植物的茎干,动物的骨骼、贝壳等;有的则是完整的生物体,如琥珀里的昆虫、寒武纪时代的三叶虫化石等。另一类则是由生物的生活痕迹或遗物形成的,如恐龙的脚印、恐龙蛋和粪便等。③化石是研究生物进化的重要证据:尽管地球在历史演变过程中没有文字记载,却留下了许多特有的印记。如果把地层比作一部记载地球演化历程的史册,那么化石就如同各地层中的特殊文字,记载着生物进化的历史,是研究生物进化最直接的证据。知道什么是化石。了解化石的分类。知道化石是研究生物进化的重要证据。图文介绍什么是化石。图文介绍化石的分类。图文介绍化石是研究生物进化的重要证据。 ④不同地层中生物的特点:研究发现,不同地层中埋藏着不同类型的生物化石,形成晚的地层中的化石生物与现代生物的结构比较相似,形成早的地层中的化石生物则与现代生物的结构差别较大。在越古老的地层中形成化石的生物结构越简单、分类地位越低等、水生生物越多;在越晚近的地层中形成化石的生物结构越复杂、分类地位越高等、陆生生物越多。后来经过许多科学家进一步研究发现,地球上各种生物并非是在同一时期出现的,而是有早有晚,它们有的一直繁衍下来,有的却灭绝了。各类生物化石在地层中按照一定顺序出现的事实证明,现在各种各样的生物是经过漫长的年代逐渐进化而来的。科学家通过对化石的研究发现,鱼类的化石在比较古老的地层中就出现了,两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类则依次在更为晚近的地层中才出现。巧记:地层中的化石特点地层形成有早晚,化石形成有特点;地层越深越简单,地质年代越久远;由深到浅变复杂,生物进化是必然;化石证据最直接,学好进化也不难。点拨:高等生物的化石不可能出现在较古老的地层中,但是低等生物的化石既可能出现在较古老的地层中,也可能出现在较晚近的地层中。(2)比较不同生物细胞色素c中差异氨基酸的数目,推测生物之间的亲缘关系。①细胞色素c。知道不同地层中生物的特点。图文介绍不同地层中生物的特点。通过资料引导比较不同生物细胞色素c中氨基酸的差异,推测生物之间的亲缘关系。 细胞色素c是生物细胞中与细胞呼吸有关的一种蛋白质,由多种氨基酸按照不同的序列构成,进化速度比较缓慢。据科学家推算,细胞色素c的氨基酸顺序每200万年才发生1%的改变。因此,测定不同生物细胞色素c中氨基酸的组成和顺序的差异为研究生物进化提供了重要依据。一般来说,生物间细胞色素c的氨基酸的组成和顺序差异越大,亲缘关系越远;生物间细胞色素c的氨基酸的组成和顺序差异越小,亲缘关系越近。②几种生物与人的细胞色素c的氨基酸组成的差异。物种黑猩猩马果蝇小麦向日葵差异氨基酸数目012273538注:数字表示相应物种的细胞色素c与人的细胞色素c不同的氨基酸数目。从表中可以看出,人与黑猩猩的细胞色素c的差异氨基酸数目最小,与马的则大一些,而与果蝇、小麦、向日葵的更大,由此可以推测,人与黑猩猩的亲缘关系最近,与马次之,与果蝇、小麦、向日葵的亲缘关系则较远。(3)除此之外,还可以比较动物胚胎的形成和发育。例如,高等动物的胚胎发育都是从一个受精卵开始的,这说明高等动物起源于低等的单细胞生物。①在研究不同地层中生物的特点时,科学家采用了比较的研究方法,即比较不同类型动物的化石在地层中出现的顺序,阅读资料比较不同生物细胞色素c中差异氨基酸的数目,推测生物之间的亲缘关系。得出分析结果,知道化石证据的分析研究。指导分析结果,图文介绍化石证据的分析研究。 从而判断动物的进化顺序。利用组成生物体的一些重要物质的差异,来比较生物之间的亲缘关系。科学家在研究上述生物进化问题时都采用了比较的方法。②根据资料,对生物进化的历程可以作出如下的推测:生物是不断进化的,而且它们之间存在一定的亲缘关系。鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类的进化顺序为:鱼类→两栖类→爬行类→鸟类和哺乳类。2.生物进化的其他证据(1)郑氏始孔子鸟化石。2005—2006年,科学家在河北丰宁县的一片湖边林地考察时,发现一件属于恐龙时代的新鸟类化石,并命名为郑氏始孔子鸟。它是孔子鸟类中已知最原始的代表,生活在距今约1.31亿年前。孔子鸟类群是现今发现的最早具有角质喙而没有牙齿的原始鸟类。注意:鸟类是由古代的爬行类进化而来的,现在的爬行类已经无法再进化成鸟类了。①郑氏始孔子鸟化石的特征:科学家研究发现,这种动物既具有鸟类的一些特征,如前肢变成翼、具有羽毛等;又具有爬行类的一些特征,如前肢的末端有爪等。②推测:鸟类可能是由爬行类进化来的,郑氏始孔子鸟是爬行类向鸟类进化的过渡类型。(2)生物体形态结构的比较。通过比较生物体形态结构的特点, 可以帮助我们追溯生物进化的过程。①马的前肢、鹰的翅膀和蝙蝠的前肢骨骼的比较。通过对马的前肢、鹰的翅膀和蝙蝠的前肢骨骼的比较,发现它们的外形虽差别很大,但它们骨骼的组成和排列是相似的,都是由肱骨、前臂骨(尺骨、桡骨)、腕骨、掌骨、指骨等组成的,各部分骨和动物身体的相对位置相同。②推测:通过对马的前肢、鹰的翅膀和蝙蝠的前肢骨骼的比较,可以推测马、鹰和蝙蝠是由共同的祖先进化而来的。拓展:同源器官同源器官是指起源相同,结构和部位相似,而形态和功能不同的器官。如一些脊椎动物的前肢——鸟的翼、蝙蝠的前肢、鲸的鳍、马的前肢以及人的上肢等。同源器官是在胚胎发育上从相同的胚胎原基以相似的过程发育而来的。同源器官的存在证明凡是具有同源器官的生物,都是由共同的祖先进化来的。只是在进化过程中,同源器官适应不同的生活环境,逐渐出现了形态和功能上的不同。3.研究生物进化的方法——比较法(1)概念。比较是指根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对比,确定它们的相同和不同之处。通过比较各个事物的特征,把握事物之间的内在联系,认识事物的本质。尝试根据生物体形态结构进行比较。根据同源器官进行比较。知道研究生物进化的方法——比较法。图文介绍根据生物体形态结构的比较。图文介绍同源器官。介绍研究生物进化的方法——比较法。 点拨:常用的比较法有两种:①横向比较法,是根据同一标准对同一时期的不同对象进行比较的方法;②纵向比较法,是对同一对象在不同时期的特点进行比较的方法。(2)比较法在研究生物进化中的应用。比较法是研究生物进化时常用的方法。例如,对不同种类生物的形态结构、基因和蛋白质(如细胞色素c)进行比较,以及对现在生物种类的横向比较等,可以推断生物进化的大致历程等。探究二、生物进化的大致历程1.动植物进化历程树原始生命在地球上出现以后,就缓慢地向前进化。地球上最早出现的生物是原核生物,后来才出现了真核生物,而形形色色的植物和动物都是真核生物。概括地说,原始的原核生物由于营养方式的不同,一部分进化成为有叶绿素的原始藻类,另一部分进化成为没有叶绿素的原始单细胞动物,这些原始藻类和原始单细胞动物就分别进化成各种各样的植物和动物。科学家根据对地层中化石的研究、生物的亲缘关系和进化关系,绘制出了动植物进化历程树。总结:原始生命的进化2.植物进化的大致历程了解进化树。介绍进化树。 生活在海洋中的原始藻类植物,经过极其漫长的年代,逐渐进化成为适应陆地生活的原始苔藓植物和蕨类植物,使原来的不毛之地披上了绿装。但是,它们的生殖还都需要有水的环境,不能真正适应陆地生活。后来,一部分原始的蕨类植物进化成为原始的种子植物,原始的种子植物包括原始的裸子植物和原始的被子植物,它们的生殖完全脱离了水的限制,更加适应陆地生活,并逐渐发展为陆地上最占优势的物种。植物的进化历程如图所示:巧记:植物进化历程藻类植物最原始,进化过程分两支;一支苔藓较矮小,一支蕨类长得高;生活环境也变化,水生过渡到陆生;种子植物蕨类来,裸子、被子再分开。注意:(1)原始蕨类植物是由原始藻类植物进化来的,而不是由原始苔藓植物进化来的。(2)原始裸子植物和原始被子植物都是由原始蕨类植物进化来的,而不是原始裸子植物进化为原始被子植物。3.动物进化的大致历程(1)无脊椎动物进化的大致历程:生活在海洋中的原始单细胞动物,知道植物进化的大致历程。视频介绍植物进化的大致历程。 经过极其漫长的年代,逐渐进化成为种类繁多的原始无脊椎动物,包括原始腔肠动物、原始扁形动物、原始线形动物、原始环节动物、原始软体动物等,这几类动物的结构越来越复杂,但是,它们大都需要生活在有水的环境中。后来发展到了原始的节肢动物,它们有外骨骼和分节的足,如昆虫等,对陆地环境的适应能力较强,生殖过程脱离了水的限制。(2)脊椎动物进化的大致历程:地球上最早出现的脊椎动物是原始的鱼类。经过极其漫长的年代,某些鱼类进化成为原始的两栖类,某些两栖类进化成为原始的爬行类,某些爬行类又进化成为原始的鸟类和原始的哺乳类。各类动物的结构逐渐变得复杂,生活环境逐渐由水中移到陆地上,最终完全适应了陆地生活。脊椎动物的大致进化历程如图所示:注意:在脊椎动物的进化历程中,原始爬行类的一支进化成为原始鸟类,另一支进化成为原始哺乳类,进化关系并非原始爬行类→原始鸟类→原始哺乳类。巧记:脊椎动物的进化历程无脊椎动物进化成,低等鱼儿在水中,水陆过渡属两栖,爬行动物真陆生,鸟儿主宰蓝天下,哺乳地面来纵横。4.生物进化的总体趋势一般来说,知道无脊椎动物进化的大致历程。知道脊椎动物进化的大致历程。视频介绍动物进化的大致历程。 生物进化的总体趋势从形态结构上是由简单到复杂,从进化水平上是由低等到高等,从生活环境上是由水生到陆生。在漫长的进化过程中,既有新的生物种类产生,也有一些生物种类灭绝。各种生物在进化过程中逐渐形成了适应各自环境的形态结构和生活习性。注意:体型的大小不是生物进化的趋势。5.生物进化历程的继续探索关于生物进化的历程,目前还有很多问题没有弄清楚,化石方面的证据也不是很全面。不过,随着新的研究手段的应用和新证据的发现,人们归纳生物进化的总体趋势。引导归纳生物进化的总体趋势。对生物进化历程的认识将越来越接近历史原貌,人们对生物进化的认识将不断丰富和深入,如我国发现了许多关于生物进化的新证据:继“辽宁古果”“中华古果”和“十字里海果”之后,在辽宁西部又发现了我国迄今已知最早的“第4朵花”——“李氏果”,它生活在距今1.25亿年前,与现在的被子植物有着直接的进化联系。知道人们对生物进化历程的继续探索。图文介绍人们对生物进化历程的继续探索。探究三、评价证据与假说(有关恐龙灭绝的原因)1.假说假说是根据已知的科学事实和科学原理,对所研究的自然现象及其规律性提出的推测和说明。任何一种科学理论在未得到验证之前都属于假说,它们的正确性有待于进一步搜集证据进行检验。2.证据在一些生物进化的研究中,科学家往往根据已有的证据提出某种假说,知道什么是假说和证据。 然后搜集证据进一步证明假说。找到的证据,有的支持假说,有的却并不支持假说。3.评价证据与假说举例科学家在地层中发现了很多恐龙化石,对恐龙化石的研究和其他资料表明,恐龙曾经作为地球上的“霸主”达1亿多年,但是,它们却在距今6000多万年前神秘地灭绝了。关于恐龙灭绝的真正原因,自古以来众说纷纭。下面是科学家提出的两种假说。(1)假说A内容:在6000多万年前,一颗小行星、陨石或彗星撞击了地球,引起了海啸、火山爆发,导致恐龙迅速灭绝。支持的证据:①在墨西哥,人们发现了一个6000多万年前由一颗直径近10千米的小行星撞击地球造成的大坑。大的行星和陨石撞击地球会造成尘埃飞扬,遮天蔽日,导致生物大量死亡。②恐龙灭绝的时间相对较短。③恐龙的化石常常是集中出现,表明它们可能是同时大批地死亡的。其中,证据①的支持力度较大。(2)假说B内容:恐龙是逐渐消亡的,灭绝原因是不能适应当时的环境变化。根据材料评价证据与假说。介绍假说和证据。引导根据材料评价证据与假说。 支持的证据:①在造成墨西哥大陨石坑的小行星撞击地球事件之后,恐龙还生存了几十万年。②有人发现,在某一批70个恐龙蛋的化石中,只有1个有胚胎,这表明这批恐龙蛋的受精率比较低。三、课堂小结学生自主回顾本节所学所得。使本节课所学知识形成知识网。四、当堂演练1.化石记录显示,在越古老的地层里成为化石的生物( 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2.下列关于比较法的说法中,不正确的是( D )A.比较是指根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对照B.对各个事物特征的比较,可以把握事物之间的内在联系,认识事物的本质C.对不同生物种类的形态结构进行比较,可以推断它们之间的亲缘关系D.比较可以确定任何事物的相同点和不同点3.下列有关生物进化的叙述中,不正确的是( C )A.始祖鸟可以证明鸟类与爬行类之间存在一定的亲缘关系B.原始大气中有氢气、甲烷等气体,但不存在氧气 C.现代人类是由黑猩猩经长期自然选择的过程进化而来D.生物进化的总趋势是由简单到复杂、低等到高等、水生到陆生4.根据郑氏始孔子鸟身体结构跟爬行类、鸟类都有相同之处,经逻辑推理可得出如下结论( A )A.爬行类进化成鸟类B.鸟类进化成爬行类C.爬行类与鸟类有亲缘关系D.生命起源于无机物【课堂反思】 从整体上看,本节课通过一系列师生互动、学生互动的教学活动实现预设的教学目标。在教学过程中,把学生作为学习探究和解决问题的主体,给学生创设主动参与的机会,引导学生参与知识的形成过程;采用多媒体课件拓展了教学的时空,增加了课堂容量;通过资料分析的训练,锻炼了学生的比较能力和表达能力,研究性学习让每个学生都体验到探究的快乐和成功的喜悦。通过本节课的教学,在明确生物进化历程的基础上,非常自然地向学生进行了保护生命、热爱生物圈的情感态度与价值观教育。第三节 生物进化的学说课题生物进化的学说课型新授课课时安排1课时教学目标知识与技能1.概述生物进化的自然选择学说及其意义。2.说出加拉帕戈斯群岛上地雀进化的原因及其过程。过程与方法能够说出加拉帕戈斯群岛上地雀进化的原因及其过程。情感态度与价值观1.形成细心观察、实事求是、严谨的科学态度和追求真理的科学精神。2.感悟科学知识是一个不断深化的过程,培养质疑和创新精神。教学重点1.认同生物进化的观点。2.描述加拉帕戈斯群岛上地雀进化的原因及过程。3.说出达尔文生物进化学说的基本思想及其意义。 教学难点描述加拉帕戈斯群岛上地雀进化的原因及过程。教学方法自主学习、合作、探究。教学过程教师活动学生活动设计意图一、导入新课讲述:在人类探究生物进化奥秘的历史上,有一位科学家的贡献最为卓著,他就是孜孜以求探索进化足迹的巨人——达尔文。认真听课、思考。以故事的形式引起学生的兴趣。1831年,达尔文在结束了剑桥大学的学习后,以学者的身份跟随“贝格尔号”舰航行,进行了历时5年的环球旅行。在这次旅行中,达尔文对所到之处的地质和生物仔细观察,深入比较了各种化石动物和现存动物的相互关系,仔细分析了环境因素对生物生活的影响。在吸收前人进化思想的基础上,于1859年出版了《物种起源》一书。这本巨著的问世,第一次把生物学建立在科学的基础上,以全新的生物进化思想推翻了“神创论”和“物种不变”的理论。此书中明确提出了生物进化的自然选择学说,这一学说被恩格斯赞誉为“19世纪自然科学三大发现之一”。学习、了解科学家的故事。学习达尔文认真追求真理的科学精神。二、探究新知探究一、自然选择学说的内容1.一条鲫鱼平均一次产卵5万粒左右。加拿大的一株一枝黄花可产生上万粒种子。2.如果按照上面所说的那样,一条鲫鱼一次可产卵5万粒左右,为什么池塘里没有盛满鲫鱼?说明生物具有很强的繁殖能力。生物为争夺必需的食物和生活空间等进行激烈的生存斗争,还要受到天敌的控制。 3.现在我们通过回顾加拉帕戈斯群岛上地雀进化材料的内容,思考以下问题:(1)加拉帕戈斯群岛上的地雀哪些地方出现了差异?(2)地雀的喙变成了哪些形状?地雀的喙发生改变与什么因素有关?(3)假设地雀生活的环境中只有仙人掌,第一种地雀的喙无变化,第二种变为凿状,第三种变得尖而长,第四种变得粗而尖,在这个环境下的生存斗争中,哪种地雀更容易存活下来?学生活动:请同学们以小组为单位,积极地将自己通过微课学习后思考的内容进行小组交流,然后请小组代表进行汇报。4.在生存斗争的过程中,胜者可以更好地繁衍生息,败者最终被淘汰。古代的长颈鹿,有颈长一些的和颈短一些的,颈的长短是可以遗传的。在缺乏青草的时候,颈长的可以吃到高处的树叶,就容易存活下来,并且繁殖后代。颈短的吃不到足够的树叶,活下来的可能性就比较小,留下来的后代也更少。经过很多代后,颈短的就被淘汰,颈长的特征越来越明显,因此我们现在看到的长颈鹿都是颈长的。总结:生物在繁衍的过程中会不断产生变异,其中的很多变异是可以遗传的。在生存斗争中,发生了有利变异的个体容易生存下来,而发生了不利变异的个体,则容易被淘汰,这就是自然选择。小组活动:让学生通过材料分析,加拉帕戈斯群岛上的地雀发生变异是普遍现象。地雀在繁衍的过程中产生了很多变异的个体,在环境条件改变时(如食物),有些变异的个体适应了环境条件的改变,在生存斗争中存活下来,并且将产生的变异遗传给了后代。所以出现了几种取食不同食物的地雀,它们的喙各不相同。适者生存,不适者被淘汰。1850年,当时的环境条件下,浅色的桦尺蛾不易被天敌发现,而深色的桦尺蛾容易被发现,培养学生分析问题和归纳总结的能力。通过老师的问题引导,体现学生的主体地位,让学生分析得出自然选择学说的主要思想。通过小组合作,加强合作学习的能力,培养归纳总结、交流表达的能力。学案的提前下发,让学生在上课之前就思考了生物进化的过程和原因, 利用达尔文的进化理论,试着分析工业污染地区桦尺蛾黑化的现象。材料分析:1850年英国曼彻斯特地区山清水秀、绿树成荫、空气清新。这样的环境有利于地衣的生长,这种地衣覆盖在树干上,呈灰白色,桦尺蛾就在树皮上停留。那时候,大多数桦尺蛾的体色是浅色的,只有少数是深色的,这些深色桦尺蛾是浅色桦尺蛾在自然条件下的变异类型。100年后,英国进行工业化大生产,那个地区工厂林立,工厂排出的废气杀死了地衣,使黑色的树皮露出了真面目,深色的桦尺蛾在黑色的树皮上不易被天敌发现,所以它的数量就越来越多,变成了常见类型,而浅色变成了少数个体,这是什么原因呢?是不是目前地球上的生物进化到现在的状态,就停止了呢?因此深色的桦尺蛾所发生的变异是不利的变异;而100年后由于环境污染,深色的桦尺蛾的体色易于隐藏,不易被天敌发现,属于有利的变异。因此在环境改变的同时,这种变异的个体通过激烈的生存斗争被保留了下来,这其实就是生物的进化。自然选择使不断变化的生物适应于不断变化的环境,这样就使生物在遗传变异和自然选择的作用下不断进化,而且是一个不会停止的过程。目的是强化、巩固本节课的重、难点。利用已学的知识分析解决问题。探究二、生物进化学说在发展许多年过去了,达尔文的进化学说就是最终的学说了吗?这个理论有没有不足之处?不是,谁都不可能重现46亿年的历史变迁, 达尔文的生物进化学说能够解释地球上出现的生物进化的所有问题吗?此后,又出现了很多其他的生物进化学说,例如:现代综合进化论,分子进化中性论等。现代综合进化论:变异是生物进化的材料,通过自然选择保留适应性变异,随着这些变异的巩固和扩大,就可能产生新物种。分子进化中性论:所有生物的基因在代代相传的过程中都在积累着微小的有利变异,最终导致生物的进化。总结:在科学研究中对现有的理论提出疑问和存在争论是正常的。合理的怀疑是科学进步的动力。只有在认真学习的过程中,善于思考,才能结出智慧的果实。如果达尔文不是一个善于思考、认真观察的人,就不会有那么一部宏伟巨著的出现。出现很多的生物进化学说实属正常。不能,澄江动物群的发现,为寒武纪生物大爆发提供了科学依据,也是对达尔文的渐变式进化理论的极大挑战。认同这些理论在认可达尔文的生物进化学说的基础上,对其进行了一定的补充。让学生真心地认识到科学知识不是一成不变的,鼓励学生平时要留心观察生活,善于发现问题、提出问题,并想办法解决问题。鼓励学生在学习的过程中,要有质疑的精神和创新精神。三、课堂小结学生自主回顾本节所学所得。使本节课所学知识形成知识网。四、当堂演练1.与自然选择学说无关的内容是( B )A.生存斗争B.用进废退C.适者生存D.过度繁殖2.根据达尔文的生物进化学说,当今丰富多彩的生物界形成的原因是什么的结果( B ) A.人工选择B.自然选择C.遗传变异D.无法确定3.下列关于某杀虫剂杀虫效果的叙述,不符合达尔文自然选择学说的一项是( A )A.杀虫剂使用后害虫产生抗药性强的变异B.杀虫剂使用之后抗药性弱的个体被淘汰C.杀虫剂出现之前害虫存在过度繁殖的倾向D.杀虫剂使用前害虫就已经产生抗药性强的变异4.现在人类滥用抗生素,用抗生素治疗由细菌引起的疾病效果越来越差的原因是( B )A.抗生素质量越来越差B.细菌逐渐形成了抗药性C.人类的体质越来越差D.现在环境污染比较严重5.根据达尔文的生物进化学说,下列论述不正确的是( D )A.田鼠打洞和夜出活动是自然选择的结果B.昆虫的保护色越来越逼真,他们天敌的视觉也越来越发达,是因为双方相互选择C.有一种猫头鹰因为视力弱,行动迟缓,捉不到田鼠而被淘汰了D.狗的牙齿坚硬,是长期磨炼出来的【课堂反思】 如何让学生理解生物遗传变异是自身原因引起的,并不是环境引起的,环境只是起选择作用,是本节课的教学难点和重点。教材展示了达尔文的自然选择学说的观点,介绍了一个让学生探究达尔文地雀是如何从食虫地雀进化为后来四种地雀的例子。可以列举长颈鹿这个例子来说明生物遗传变异不是环境引起的,因为长颈鹿的例子很形象、很直观,学生理解起来比较容易。通过列举长颈鹿的例子后,再让学生去解释达尔文地雀是怎样进化的,这样学生学起来就比较轻松。第四节 人类的起源和进化 课题人类的起源和进化课型新授课课时安排1课时教学目标知识与技能1.概述人类起源于古猿。2.概述人类进化的主要历程。过程与方法通过课前材料的收集、课堂讨论,培养学生收集资料、获取信息的能力,以及发现问题、解决问题的能力。情感态度与价值观通过学习培养学生以科学的态度认识人类的起源和进化问题,认同人类进化与发展的辩证唯物主义观点。教学重点1.知道人猿同祖,并说出人与猿的相似点。2.概述人类进化的主要历程。教学难点说出人与猿的相似点。教学方法自主学习、合作、探究。教学过程教师活动学生活动设计意图一、导入新课组织学生探讨1861年英国《笨拙周报》对达尔文嘲讽的漫画。引入新课《人类的起源和进化》。观察漫画,说出漫画中的人物是达尔文,漫画将达尔文的肖像与猿结合,嘲讽达尔文。观察、分析漫画,激发学生的兴趣。二、探究新知思考漫画背后的故事。问题驱动,引发思考。 探究一、初步探究人类的起源提出问题:引导学生思考当时人们在争论的问题——“人类是从哪儿来的?”作出假设:通过邮票上的女娲造人图、意大利米开朗琪罗的上帝造人图,说明神创论假设:物种是逐个独立创造出来的,不会随着时间的推移而发生变化。寻找证据:阅读相关书籍,达尔文的《物种起源》《人类的由来和性选择》。讲述达尔文环球考察、收集资料,回国后观察分析。加拉帕戈斯群岛上地雀的进化等诸多证据。得出结论:证据不支持神创论的观点。达尔文的进化论的观点得到认同。指出现代类人猿和人类的共同祖先是森林古猿。欣赏邮票、壁画,说出两幅图中的传说:女娲造人,上帝造人。了解获取知识的方法:电子书籍。分析证据:根据证据不支持假设,判断假设不成立。了解达尔文的进化理论。联系生活,作出假设。应用信息技术,获取信息,寻找证据。方法:科学探究、论证法。探究二、人猿同祖提出问题:人类是怎样从森林古猿进化而来的?人类和现代类人猿的亲缘关系是怎样的?探究基因:方法:现代分子生物学基因水平揭示亲缘关系。播放央视影音搜索的视频《动物与人类的亲缘关系》,组织学生活动。进一步思考:观看视频,比较基因相似度,分析亲缘关系的远近,在多媒体上移动现代类人猿的图像,完成补充关系图。说出四种现代类人猿中与人类亲缘关系最近的是黑猩猩。说出:1.问题驱动,引发思考。信息技术:央视影音搜索视频,剪辑片段。培养学生分析信息的能力。 与人类亲缘关系最近的是哪一种现代类人猿?探究环境:为什么森林古猿进化上会分支成现代类人猿和人类?根据生物与环境相适应的基本观点,引导学生探究现代类人猿、人类、森林古猿的生活环境以及他们与环境相适应的运动方式的异同。现代类人猿和森林古猿的生活环境主要是森林,人类在地面。2.现代类人猿和森林古猿的运动方式主要是树栖、攀缘、臂行,人类是直立行走。运用生物与环境相适应的基本观点思考新问题。探究三、人类进化的主要历程提出问题:从森林古猿到人类,最显著的变化是运动方式实现由臂行向直立行走。运动方式重大变化的原因是什么?探究环境:播放视频《东非大裂谷》,引导学生想象、猜测直立行走的原因是由于环境的改变、森林减少导致的。引导学生根据环境对生物的影响,解释运动方式的变化。探究身体:展示央视影音的视频截图,类人猿和人类足背屈度图,引导学生体验、对比,并尝试运用结构与功能相适应的观点解释不同的结构适应不同的运动方式。探究化石:进化上最重要的证据是化石。维基百科搜索引擎搜索human,展示露西化石图片。引导学生思考比较脚踝关节结构的异同,推断露西的运动方式。播放央视影音搜索的视频《人类的起源》(根据环境影响生物的观点,从环境的变化的角度思考运动方式发生显著变化的原因。想象说出环境变化:地壳运动、气候剧烈变化导致森林减少,变成稀树草原。说出由于环境的改变迫使森林古猿放弃臂行,向直立行走转变。学生活动:做背屈动作。对比人类和类人猿的足背屈度,寻找直立行走的证据。认同结构的改变使得直立行走成为可能。运用环境影响生物的基本观点思考新问题。信息技术:央视影音搜索《东非大裂谷》视频,剪辑片段。培养学生分析信息的能力。 露西化石部分)。展示视频截图分支的大树演示的人类进化图、书籍《岩石里的头盖骨》、纵横交错的河网演示的进化图。通过观察、比较现代类人猿、人类、森林古猿的脚踝关节,寻找直立行走的证据。说出露西和人类的脚踝关节比较相近(正方形),不同于现代类人猿(梯形),推断露西和人类的运动方式相同——直立行走。了解不同的进化观点,分小组讨论。第一、二组讨论:最早直立行走、制造工具、离开非洲对人类进化的意义。第三、四组讨论:最早穿衣、烹饪、用火对人类进化的意义。运用结构与功能相适应的观点思考问题。学生活动体验。信息技术:应用维基百科wikipedia搜索引擎。探究生活:展示维基百科搜索的人类进化时间轴。交流、补充。对比数据,分析趋势,小组合作互助、补充、互评。 引导学生小组讨论直立行走、解放双手、制造工具、火的使用、烹饪、穿衣等人类生活方式改变对人类进化的意义,组织全班交流。探究思维:展示人类的脑容量进化数据图,大脑皮层神经中枢图,引导学生分析趋势及影响。组织学生交流、讨论。讨论脑容量增大对脑的发育、语言产生、思维发展的意义。全班交流、深入思考、小组评价。培养分析数据的能力和推理能力。三、课堂小结人类起源祖先:森林古猿起源地:东非大裂谷地带条件环境的改变自身形态结构的变化发展直立行走使用工具制造工具会用火大脑发达,产生语言学生自主回顾本节所学所得。使本节课所学知识形成知识网。四、当堂演练1.人类和现代类人猿的共同祖先是( B )A.黑猩猩B.森林古猿(古猿)C.北京猿人D.长臂猿2.下列哺乳动物中,与人类亲缘关系最近的可能是( A )A.黑猩猩B.猕猴C.黑叶猴D.狒狒3.下列有关现代类人猿与人类相对比的叙述中,不正确的是( B )A.有共同的祖先B.运动方式相同C.制造工具的能力不同D.脑发育的程度不相同4.下列有关人类起源与发展的叙述,错误的是( B )A.现代类人猿和人类的共同祖先是森林古猿B.古人类“露西”的脑容量接近现代人类,她能制造复杂的工具C.在从猿到人的进化过程中,首先出现的重要变化是直立行走 D.古人类用火把食物烤熟,改善了身体的营养,促进了脑的发育【课堂反思】 本节课以生物学的基本观点统领,以探究贯穿课堂,授课逻辑清晰,引发学生生物学科的理性思维。通过漫画、达尔文的故事导入,初步探究人类的起源,认同进化论的观点;通过探究基因、比较四种现代类人猿和人类的亲缘关系,说出共同祖先是森林古猿;根据生物与环境相适应的观点,通过探究现代类人猿、人类、森林古猿的生活环境,说出适应环境的运动方式;根据环境对生物的影响的观点,通过探究东非大裂谷环境的变化,认同从猿到人的进化过程中环境的作用;通过小组评价、学生互评的学习性评价推动课堂。