生物进化的学说.doc

教 案 生物进化的学说南京市 沙洲中学 黎 星 2007-9-2生物进化的学说一、教学设计的指导思想以新课程倡导的“自主探究、合作学习、创新发展”的理念为依据，以达尔文生物进化的自然选择学说作为本节课的主线。通过精心创设问题情景，引导学生就达尔文在加拉帕戈斯群岛上的发现说明了什么问题等具体事例开展讨论，充分理解“19世纪自然科学三大发现”之一的生物进化是自然选择的结果。教学目标知识目标：1、说出达尔文生物进化学说的基本思想及其意义；2、描述加拉帕戈斯雀进化的原因。能力目标：培养学生搜集资料运用资料比较分析说明问题的能力。情感目标：培养学生热爱生命、实事求是、坚持真理的科学精神，树立辩证唯物主义自然观。重点：1、说出达尔文生物进化学说的基本思想及其意义；2、描述加拉帕戈斯雀进化的原因及过程。难点：说出达尔文进化学说和其他生物进化学说的关系。教学方法：讲述法与谈话法相结合教学准备：学生准备：搜集有关达尔文的科学研究、著作等资料。教师准备：多媒体课件和有关达尔文生平事迹、科学研究、著作等资料。有关达尔文对饲养动物（家鸽何家鸡）和栽培植物（甘蓝）的研究工作的资料。自然选择事例和古生物化石图片等资料。板书生物进化的学说一、达尔文生物进化学说：自然选择1、过度繁殖 2、生存斗争 生物进化的动力 3、遗传和变异 生物进化的内在因素 4、适者生存 生物进化的方向二、其他生物进化学说教学过程情景引入：图片展示与提问一些昆虫的保护色越来越逼真，而它们的天敌视觉也越来越发达，结果双方都没有明显取得优势，这说明什么？学生分析：为了生存，双方相互选择、共同进化黄蜂腹部具有黄黑相间的条纹。腹蛇体表上醒目的斑纹。（警戒色）捕捉枯叶蝶时，我们分明看到它由这里飞向另一处，但马上到那搜寻，却又不能立即找到。（拟态）生活在海藻中的一种鱼，遇到敌害时，身体侧立不动，似一株植物，从而逃避敌害。（拟态）师：我们以前学习过保护色（图片）警戒色和拟态，为什么生物会形成这样一些特征？ 学生分析：可能是进化新课1、达尔文的生物进化学说对于这些问题，世界上许多科学家做了长期、大量、艰苦的科学研究，其中英国学者达尔文的贡献最为杰出（简介达尔文生平）、图片展示和描述：1831年达尔文乘“贝格尔号”舰，从英国出发，进行了为期五年的考察（展示地图）。在浩瀚的太平洋上，贝格尔号军舰朝着距离南美洲西海岸散见于赤道附近的一群海岛疾驶而去。船长的使命是考察海岸和港湾，其中包括遥远的、与世隔绝的加拉帕戈斯群岛。然而，年仅二十六岁的达尔文所到之处是研究了各个岛上生存的植物和动物并观察收集了许多科学新物种的标本，特别是对加拉帕戈斯群岛的十三个岛屿上十四种地雀的考察，一个与世隔绝的群岛上居然有很多种外形不同的鸟类，它们的体形、喙以及生活习性的多样性让人觉得不可思议。在日后的探究实践中，达尔文仔细比较了化石动物和现存动物的关系，人工驯养和自然状态下生活比较，大量研究工作中提出了生物进化的“自然选择”学说。自然界中多数生物都有很强的繁殖能力。互动举例：李坤悯农诗中云：“春种一粒粟，秋收万颗籽”，象的寿命可达100岁，若每对象生产6头小象，740750年后其后代可达1900万头，达尔文称这种现象为过度繁殖。过度繁殖会带来什么问题呢？师生互动：一只雌蛙能产4千个左右的卵，卵受精之后发育成成蛙的，只占这些卵的5左右。在同一片森林的树木必须争夺阳光和水分，如果一棵树非常矮小，它就有可能因接受不到阳光而被“饿死”；食性相同的动物常常要互相争夺食物，身体强壮的个体能够得到足够的食物，而弱小的个体则由于得不到足够的食物而死亡；食肉动物和食草动物之间的捕食与反捕食斗争，强壮、敏捷的食草动物能够避开食肉动物的攻击而生存下去，并繁衍后代，而弱小、攻击力弱的食肉动物会因为没有食物而死亡。生物生存需要一定的条件，既要保证生物必需的食物和生存空间，而食物是有限的。提问：为了生存，生物在有限的生存条件下会出现什么现象呢？生物之间为了获得生存所需要的食物和空间而进行的斗争，称为生存竞争。生物生存斗争的结果是什么呢？下面进行探究活动。遗传和变异探究活动一：学生4人一组，阅读并分析教材必学内容，看看达尔文在加拉帕戈斯群岛上的发现说明了什么问题。鸟的变化，如，外观羽毛、鸟的叫声、筑巢、产卵等方面有没有太大变化？说明什么？（遗传） 喙的形状有没有变化？说明什么？（变异） 喙变成了哪些类型？为什么会发生变化？（针对不同食物而言）这些问题让学生发表看法。 学生活动达尔文地雀喙的形状与所取食物类型所取食物取食果实取食昆虫取食仙人掌取食种子喙的形状喙凿状喙不变喙尖而长喙粗而尖 当食物的供应发生变化时，加拉帕戈斯群岛上达尔文地雀的喙学生讨论，相互交流，发表见解： 它们同属于雀科，它们很可能是源自同一祖先，来自南美洲大学生讨论，相互交流，发表见解如下： 它们同属于雀科，它们很可能是源自同一祖先，来自南美洲大陆，迁移到加拉帕戈斯群岛上，在漫长的生存过程中逐渐发生了喙的形态、大小等方面的进化。达尔文通过加拉帕戈斯群岛上鸟的变种认识到，物种并非永恒不变。物种经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，导致原始地雀物种形成现在的地雀新物种。各岛上的不同地雀出现了不同的遗传变异或基因重组。生物能向前进化的内因是生物不断产生不定向的可遗传变异，而环境变化使这种遗传变异成为可能。师：假设它生活的地方只有仙人掌，一种鸟喙无变化，一种变为凿状喙，一种尖而长的喙，在生存斗争中，哪种能活下来？请学生回答师：能在沙漠中生活的植物，一般根系特别发达，或叶片变为刺，那些吸水、保水功能差的植物在沙漠中不能生存。师：在生存斗争中生物发生遗传和变异方面的变化。达尔文地雀喙的变化说明了生物变异的普遍性，这种变异又通过遗传被一代代保持下来。在生存斗争中生物的遗传和变异作用功不可没。适者生存师举例：在远离大陆的印度洋南部的克伦岛，达尔文发现这里的昆虫，一般呈两种类型：许多无翅或小翅的昆虫不能飞；少数能飞的昆虫翅膀则非常发达。说明对同一物种，变异往往发生在个体身上，而具有有利变异的个体容易在生存斗争中获胜，并繁殖；具有不利变异的个体则容易被淘汰。只有适应环境的物种才能活下来。1859年，进化论者达尔文出版了他的巨著物种起源。他在该书中，列举大量无可争辩的事实得出：生物不是永恒不变的；物种通过遗传与变异、生存竞争、自然选择和适者生存，引起性状分歧而进化。揭示了生物变化和发展的规律，科学地解释了不同物种的起源。达尔文的生物进化理论的要点是“自然选择”。他认为，既然在农业选种和畜牧育种上起主导作用的是“人工选择“，那么自然界中生物进化的动力只有具体的自然界，即“自然选择”。在长颈鹿的进化过程中很好的体现了自然选择学说的内容学生思考并交流：用自然选择学说解释长颈鹿的进化 。 教材上的思维拓展自从在欧洲发现了桦尺蛾工业黑化的现象以后，有人曾做过一个实验，把常态型的灰尺蛾和突变型的黑尺蛾，在工业区和非工业区释放，经过一段时间再捕捉回来。结果发现，在两个地区捕捉回来的两种尺蛾的数量和比例是不一样的，从教科书上表统计可看出，在工业区，黑色尺蛾存留下来的比例超过了灰色尺蛾的一倍以上，而在非工业区，存留下来的灰色尺蛾的比例超过了黑色尺蛾的一倍。实验的结果，与欧洲工业区尺蛾黑化的情况是一致的。这是自然选择的结果。 探究活动二：人工选择学生交流准备的资料 达尔文读过许多中国的著作，在达尔文的重要著作中曾多次引述中国的材料，在动物和植物在家养条件下的变异一书中，谈到养猪时，达尔文说：“在中国饲养猪的时期从现在起至少应追溯到4900年以前。现在中国人在猪的饲养和管理上费了很多苦心。因此，这等猪显著地呈现了高度培养族所具有的那些性状，所以无可怀疑地他们在改进我们欧洲品种中是有高度价值的。”在同一部著作谈到金鱼时，达尔文写道：“金鱼被引进欧洲不过是两三世纪以前的事情，但在中国自古以来它们就在拘禁下被饲养了。”“金鱼，由于养在小鱼缸中，并且由于受到了中国人的细心照顾，已经产生了许多族。”展示家鸽、家鸡、金鱼、菊花、等生物图片，让学生讨论回答以下问题：这些品种是怎样形成的？（人工选择）“人工选择”选择的是生物的哪一种特性？（生物变异的特性。）选择的生物变异如何在下一代积累加强？（通过生物遗传的特性。）选择的主导因素是什么？（人是选择的主导因素。）人工选择的结果是什么？（是形成生物的多种多样的品种。）品种的特点要符合什么？（符合人的需求）达尔文研究过人工选择，并联系到自然界也可能有类似人工选择的过程，得出自然选择的理论。达尔文认为，在不同的饲养或栽培条件下，原始祖先产生了许多变异，人们根据各自的爱好对不同的变异个体进行选择。经过若干年的选择使所选择的性状积累加强，最后选育出不同的品种。学生活动名称项目人工选择自然选择选择者人类不同的自然环境。过程通过人类的不断选择、淘汰、强化而形成生物新类型。在生存的斗争中，适应者生存，不适应者被淘汰。结果满足人类的各种需要。适应环境，不断进化。2、其他的生物进化学说师：除此之外，还有许多其他的生物进化学说，学生阅读教材，谈谈自己的理解，综合进化学说：变异是生物进化的材料，自然选择保留有利变异，淘汰不利变异就可产生新的物种。 分子进化学说：所有生物的基因在代代相传中积累微小的有利变异。 （图片展示）我国境内古生物化石的发现：“澄江动物群”，距今大约5.3亿年的寒武纪早期泥浆中丰富的动物化石，位于云南省澄江县境内。被国际上称为“二十世纪最惊人的科学发现”之一。那些栩栩如生的海口虫化石、西大动物化石、楔形古虫化石将脊椎动物起源的地质年代推前到寒武纪早期，被誉为“人类重塑地球生命史的一项惊人成就”。种种原因这些生物没有活下来。师生共同总结：自然界的环境多种多样，不同的环境对生物个体进行着选择，形成了适应不同环境的生物，适者则生存，不适者被淘汰，所以目前在地球上生活的各种生物大多是适应环境的。同时，也产生了生物的多样性。疑问：生物进化的历程是否已经完成？如果还在进行，我们为什么不易发现生物的进化？师：自然选择的进程十分缓慢。生物界的丰富多彩是经过许多亿年的选择形成的。课堂练习：本节课 自我评价（教科书76页）1至3题【本课小结】人类已得到的证据可证明生物物种是通过不断进化形成的。它一方面取决于生物个体的变异和遗传，一方面取决于环境的变化。自然选择学说合理的解释了生物进化的原因。自然选择是定向的，这个方向就是生物与环境相适应，选择或生存下来的生物都是“适者”；生物的遗传和变异是生物进化的内在因素；生存斗争是生物进化的动力；定向的自然选择决定着生物进化的方向。它能使适应环境的变异类型生存下来。评价选择题1. 根据达尔文的自然选择学说，长颈鹿的长颈和高的前肢是 （ ）A 由长颈鹿的意愿决定的B 自然选择的结果C 长颈鹿随世代的延续颈必然变长D 经常使用而逐渐发达的结果2. 每种生物都有很强的繁殖能力，但总是少量个体得以生存。达尔文对这一事实的解释是 （ ）A生存斗争 B适者生存C遗传和变异 D过度繁殖3. 1937年，有人把原产丹麦和德国的三叶草移到瑞典南部栽培，这时气候比较寒冷。最初三叶草茎叶的产量很低，但经若干年后，产量显著提高。人们对这一事实作出的解释中，错误的是 （ ）A 不耐寒的个体被自然淘汰B 耐寒的个体得以生存繁衍C 自然选择的结果D 三叶草在生活过程中逐渐适应了新的环境4. 马德拉群岛上经常刮风，经过长期的自然选择，保存下来的昆虫所具有的特征应该是 （ ）A强翅或无翅 B强翅或中等发达翅C中等发达翅或弱翅 D弱翅或无翅填空题1. 达尔文认为，地球上的生物一般具有很强的_能力，但是由于_和_等条件有一定的限度，因而生物会为此进行_。2. 在生存斗争中，通过激烈的竞争，适者生存，不适者被淘汰的过程，称为_。3. 生物进化是_的结果。例如，青霉素是一种抗生素，几十年来，由于反复使用致使某些细菌对青霉素的抗药性越