陕西省石泉县高中生物第一章生物科学和我们1.2生物科学的学习过程课件苏教版必修2

1、学习目标：学习目标：概述科学思维的基本过程概述科学思维的基本过程.1.2图片图片1 生命是怎样起源的?生物又是如何进化的?这一直是人们孜孜以求并希望解决的问题。人类在探索生命起源和生物进化的过程中已取得了许多重大成就，如创立了进化学说。生命起源科学家的科学思维方式在这一过程中也得到了充分的展现图片图片2进化论发展过程的重要人物进化论发展过程的重要人物拉马克拉马克达尔文达尔文木村资生木村资生一、科学家不断思考:进化理论的创立和完善1.拉马克拉马克:获得性遗传获得性遗传 法国拉马克(Lamarck,17441829)，进化论的创始者。 2.家养动物、栽培植物与野生动植家养动物、栽培植物与野生动植物

2、存在较大的区别，而这些生物又物存在较大的区别，而这些生物又是从野生动植物演变过来的。是从野生动植物演变过来的。 1.古生物与现代生物既相近又相异；古生物与现代生物既相近又相异；事实方法：观察分类比较观察、思考基础上的推论观察、思考基础上的推论“物种不是不变的，更不是上帝创造的。在物种不是不变的，更不是上帝创造的。在自然界里，自然界里，环境的影响使生物发生变异环境的影响使生物发生变异，并，并且从一种生物类型变成另一种生物类型。且从一种生物类型变成另一种生物类型。生生物的器官是用进废退的物的器官是用进废退的。”意义： 开辟了进化理论的先河，为科学进化论的发展铺平了道路。不足： 受当时科学水平的限制

3、，他对生物进化的解释过于简单化，在很大程度上只是一些猜测，还不能对物种的起源和生物的进化作出科学的论证。 主要思想： “用进废退用进废退”和和“获得性遗传获得性遗传”2.达尔文：自然选择学说1809年2月12日，达尔文出生在英国的施鲁斯伯里。达尔文从小就热爱大自然，尤其喜欢打猎、采集矿物和动植物标本。 1831年，达尔文从剑桥大学毕业。同年12月，达尔文以“博物学家”的身份乘坐“贝格尔号” 的海军勘探船，开始了漫长而又艰苦的环球考察活动。达尔文达尔文贝格尔号贝格尔号加拉帕戈加拉帕戈斯群岛斯群岛进化理论达尔文每到一地总要进行认真的考察研究，采访当地的居民，爬山涉水，采集矿物和动植物标本，挖掘生物

4、化石，发现了许多没有记载的新物种。后来，达尔文又随船横渡太平洋，经过澳大利亚，越过印度洋，绕过好望角，于1836年10月回到英国。这次环球考察历时五年。 图片图片1图片图片2图片图片3达尔文达尔文达尔文观察到的事实举例例例1.在加拉帕戈斯群岛上的地雀在加拉帕戈斯群岛上的地雀他发现13种地雀物种，分布在不同的岛屿上，而这些地雀又是从南美洲飞来的。由于地理隔离，生活环境发生改变，地雀的形态逐渐发生改变，说明环境的影响使物种发生了分化.例例2.克格伦岛上的昆虫克格伦岛上的昆虫 他发现的他发现的550种昆虫，其中有种昆虫，其中有200种昆种昆虫的不适应飞行（无翅或翅不发达），另虫的不适应飞行（无翅或翅

5、不发达），另外的翅非常发达，他解释是善于飞行的甲外的翅非常发达，他解释是善于飞行的甲虫容易被海风吹落在海洋里而被淹死。只虫容易被海风吹落在海洋里而被淹死。只有翅非常发达或无翅、翅不发达的甲虫才有翅非常发达或无翅、翅不发达的甲虫才可能保留下来。可能保留下来。 达尔文把这种达尔文把这种 保留和淘汰物种的过保留和淘汰物种的过程称为自然选择。程称为自然选择。达尔文（达尔文（Darwin)，1859年出版了年出版了一书，阐明了以一书，阐明了以自然自然选择为核心选择为核心的生物进化论。的生物进化论。方法：观察、比较、分类推理建立模型自然选择学说主要内容有四点：自然选择学说主要内容有四点：1、过度繁殖、过度

6、繁殖:过度繁殖是达尔文的自然选择理论的基本条件。过度繁殖是达尔文的自然选择理论的基本条件。达尔文认为，地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力，都达尔文认为，地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力，都有依照几何比率增长的倾向。有依照几何比率增长的倾向。 2、生存斗争、生存斗争:生存斗争是达尔文的自然选择学说的中心概念。生存斗争是达尔文的自然选择学说的中心概念。每个生物在生活过程中必须跟自然环境作斗争、跟同一物种的每个生物在生活过程中必须跟自然环境作斗争、跟同一物种的生物作斗争、跟不同物种的生物作斗争生物作斗争、跟不同物种的生物作斗争,其中以同一物种的生其中以同一物种的生物之间的斗争最为激烈物之间

7、的斗争最为激烈;并认为在自然界里并认为在自然界里,各种生物彼此相互各种生物彼此相互影响、相互制约、相互依存影响、相互制约、相互依存. 3、遗传和变异、遗传和变异:达尔文认为一切生物都具有产生变异的特性。达尔文认为一切生物都具有产生变异的特性。引起变异的根本原因是环境条件的改变。在生物产生的各种变引起变异的根本原因是环境条件的改变。在生物产生的各种变异中，有的可以遗传，有的不能够遗传。异中，有的可以遗传，有的不能够遗传。 4、适者生存、适者生存 ：在生存斗争中，具有有利变异的个体，容易在在生存斗争中，具有有利变异的个体，容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之，具有不利变异的个体，则生存斗争中获胜而

8、生存下去。反之，具有不利变异的个体，则容易在生存斗争中失败而死亡。容易在生存斗争中失败而死亡。 意义意义 ：科学的解释了科学的解释了（1）生物进化的原因）生物进化的原因（2）生物的多样性和适应性。）生物的多样性和适应性。 不足：不足：自然选择学说对于自然选择学说对于（1）遗传和变异的本质）遗传和变异的本质（2）自然选择如何对可遗传的变异起作用的问题）自然选择如何对可遗传的变异起作用的问题不能作出科学的解释。不能作出科学的解释。3.木村资生：分子进化的中性学说 木村资生木村资生 20世纪60年代以后，随着分子生物学的发展，日本学者木村资生首先提出了 “中性学说”。他认为：生物进化的主导因素不是自

9、然选择，而是中性突变的随机固定。每种生物的信息大分子都有一定的进化速率。二、向科学家一样思考：科学思维1、观察观察：当你用一种或多种感官去：当你用一种或多种感官去收集有关信息收集有关信息时时,就是在观察就是在观察.2、推理：当你对观察到的现象、推理：当你对观察到的现象作出解释作出解释时，就是时，就是在进行推理。在进行推理。3、分类：把某些、分类：把某些特征相似特征相似事物归类到一起的逻辑事物归类到一起的逻辑方法称为分类。方法称为分类。4、建立模型：建立模型是用来显示、建立模型：建立模型是用来显示事物事物或或过程过程的的表示手段。如：表示手段。如：画图、列表、文字表述画图、列表、文字表述。5、交

10、流、交流 ：交流就是与他人交流就是与他人交换看法交换看法、分享信息分享信息的的过程。过程。 科学思维的基本过程：科学思维的基本过程：学习科学思维观察观察推理推理分类分类交流交流建立模型建立模型达尔文达尔文1、观察、观察有目的、有计划地和思维活动紧密结合的考察研究方法。在克格伦岛上观察了在克格伦岛上观察了550种甲虫，发现存在无种甲虫，发现存在无翅或翅不发达等性状。得出海风对甲虫有翅或翅不发达等性状。得出海风对甲虫有“选选择择”作用的结论。作用的结论。图片图片长颈鹿的长颈和长的四肢是因为长长颈鹿的长颈和长的四肢是因为长颈鹿希望吃到高处的树叶而产生颈鹿希望吃到高处的树叶而产生“伸长伸长”愿望的结果

11、。愿望的结果。但事实上这种观点但事实上这种观点并不正确并不正确。拉马克拉马克学习科学思维2、推理、推理对观察到的现象做出解释，推论不一定完全正确。图片图片观察观察推理推理分类分类交流交流建立模型建立模型学习科学思维通过分类方法发现古代生物和现代通过分类方法发现古代生物和现代生物既相似又相异，得出不是不变生物既相似又相异，得出不是不变的科学结论。的科学结论。拉马克拉马克3、分类、分类把某些特征相似的事物归类到一起的逻辑方法。通过比较，识别出事物之间的异同点，再进行分类。观察观察推理推理分类分类交流交流建立模型建立模型学习科学思维细胞亚显微结构细胞亚显微结构4、建立、建立模型模型用来显示事物或过程

12、的表现手段，如画表、列表等。能帮助人们理解无法直接观察到的各种事物。图片图片1DNA双螺旋结构双螺旋结构图片图片2观察观察推理推理分类分类交流交流建立模型建立模型5、交流、交流与他人交换看法、分享信息的过程。有效的交流需要许多技能，包括听说读写以及建立模型的能力。通过交流来了解彼此的研究成果、信息和想法。学习科学思维观察观察推理推理分类分类交流交流建立模型建立模型科学思维的过程：科学思维的过程：交流交流交流提高语言提高语言表达能力表达能力交流扩大信息量扩大信息量交流交流获得新观点获得新观点提高学习效率提高学习效率学习科学思维“澄江动物群澄江动物群”考证了脊椎动物的起源。图片浏览（图片浏览（4张）张）观察观察推理推理分类分类交流交流建立模型建立模型“澄江动物群”化石为什么会引起科学界的极大关注“昆明鱼昆明鱼”“海口虫海口虫”“云南虫云南虫”“海口鱼海口鱼”具有脊索、背神经索、鳃裂具有脊索、背神经索、鳃裂具有头的特征和原脊椎构造具有头的特征和原脊椎构造形似海口虫，但无脑的特征，属于脊索动形似海口虫，但无脑的特征，属于脊索动物物属于早期脊椎动物属于早期脊椎动物 “澄江动物群澄江动物群”化石为什么会引起科学界的化石为什么会引起科学界的极大关注极大关注? ?1 1、由于没有可靠的的化石记录可以考证脊椎动物的起源，、由于没有可靠的的化石记录可以考证脊椎动物