《现代生物进化理论的由来》公开课教案

4/4《现代生物进化论的由来》教学设计一、基本目的本节课为高一年级新授课。教师力图借用“5E”教学模式，通过吸引→探究→解释→拓展→评价等环节，以进化论的产生历程作为背景，让学生了解生物进化理论的历史，明确何为可验证的科学解释，在生物学事实和证据的基础上，促使学生从被动学习向主动学习转变，尝试培养学生理性思维能力以及解决实际问题的思维习惯。二、课前准备学生课前讨论“科学解释的基本特征（三个左右）”，纸笔记录。教师分类统计。三、教学实施Ⅰ.吸引（Engage）通过回顾必一“细胞的多样性和统一性”的材料，让学生思考：自古以来人们对于自然界的生物多样性、统一性的形成是如何解释的？Ⅱ.探究（Explore）1.给学生发引自古希腊的恩培多克勒的材料1，在班上大声朗读这个故事或者让学生读。2.提问学生认为恩培多克勒是如何解释生物的多样性和统一性的？你觉得这个解释科学吗？3.展示课前学生描述的科学解释的基本特征，明确最关键的三个特征。在黑板上写副板书：“科学解释的基本特征”——与已知事实相符；对未知事件作出预测；预测是可验证的；等等。4.提问：恩培多克勒的解释符合科学解释的基本特征吗？（师生讨论达成共识）Ⅲ.解释（Explain）学生阅读材料，分析两位学者的观点。5.给学生发以下资料（学生材料见附录）1)材料2：来自19世纪博物学家拉马克的文章2)材料3：来自19世纪科学家达尔文的文章6.学生分别阅读这两份材料，并完成其后的分析表格。分析项目分析内容1）此解释是否与已知事实相符？2）根据这个解释能否对未知的事件作出预测？3）该预测是否可验证？7.分享交流，解决问题。Ⅳ.评价（Evaluate）8.进一步思考讨论：1)为什么今天大多数的科学家接受达尔文对于多样性、统一性的解释？2)在多样性和统一性的哪些方面，达尔文未能作出科学的解释？3)布置课外作业：学生分析孟德尔通过假说—演绎法提出其遗传规律的过程中，哪些方面体现了科学解释的基本特征，并写在材料4的分析表格中。分析项目分析内容1）孟德尔提出的假说（解释）是否与已知事实相符？2）根据这个假说（解释）能否对未知的事件作出预测？3）该预测是否可验证？四、板书设计附录：材料1引自古希腊的恩培多克勒（公元前500-430）地球上，曾经有许多额部在没有脖子的情况下突然登场，手臂无需肩膀牵绊、自行闲逛，眼睛孤独流浪，留得额头和四肢独自游荡。这些东西经过一次次的偶然逐渐凑为一体，在此基础上其他东西渐次增替，出现了拥有无数只手的生物，其步伐如车轮滚动。身体两侧都有胸部和脸的生物被创造出来，后代中还出现了上半身为人下半身为畜的，或者人头兽身的生物，还有拥有毛茸茸四肢的雌雄同体的生物。这位博物学家是如何解释生物的多样性和统一性的？你觉得这个解释科学吗？材料2来自19世纪博物学家让-巴蒂斯特·拉马克（1744-1829）的文章我将表明，当意志指挥着一只动物采取某种行动时，执行该行动的器官会立即受到微量的、某种液体的刺激，这成为了决定行动的因素。因此随之而来的是，这些有组织的活动的增强、延伸和发展得以大量重复，甚至创造出了完成这些活动所需的器官。我们只需认真观察在我们周遭发生的一切，便会深信，这就是器官得以发展和改变的原因。如今，经习惯性地反复使用而导致器官出现的改变，会通过繁殖下一代而被保留。如果这个变化对于某种在一起繁衍后代的物种个体是普遍存在的，则在相同环境中，这种改变会传递给后续的个体，后续的个体无需再像一开始那样（大量重复活动的方式）重新获得这些改变。自然界渐次创造了所有动物物种，从不完美、简单的到最完美的，渐渐创造了越发复杂的组织结构。这些动物在全球各种生境繁衍，就如我们观察到的，这些生物从它们的环境中习得了与之相应的、经修饰的结构和习性。第二个结论是我自己的总结：假定动物的习性受环境的影响。动物的部分或总体上的习性、结构和组织器官都在不断被修饰，这种修饰甚至是巨大的。而出现这些修饰的原因都可以通过所有动物所在的环境条件得以解释。„„生活习性、生活方式以及环境中所有其他的影响，都在一定程度上促进了动物体型和各个部分的形成。随着新的体型的出现，动物也获得了新的能力，渐渐地，大自然成功地改造了动物，使它们成为我们现在所看到的样子。分析项目分析内容1）此解释是否与已知事实相符？2）根据这个解释能否对未知的事件作出预测？3）该预测是否可验证？材料3来自查尔斯·达尔文的文章（1809-1882）由于每个个体都需要在生存斗争中努力获取生存资源，任何细微的变异，无论是结构、习性还是本能上的，只要有利于个体适应新的环境，就是对个体的活力和健康的合理解释。至此，这难道还需要怀疑吗？在生存斗争中，拥有这些变异的个体有更好的机会能生存下来，而它们的后代继承了这些变异，即使是很细小的，但也拥有更好的生存机会。经年累月，能存活下来的便能继续繁衍，从长远来看，即使是平衡的轻微改变，也会导致一些变异因死亡而减少，或因存活而增加。一方面是对生存的选择，另一方面是对死亡的淘汰，还记得在短短数年间，Bakewell（18世纪英国农学家）对牛和Western对绵羊的培育的结果吗？千百代之后，谁还能自欺地坚持这一模一样的选择原理不会在自然界产生任何效果？假如有一群主要捕食兔子、但有时也捕食野兔（大型的兔子）的犬科动物，让其组织器官发生轻微的变化（变异），让这个变化使被捕食者兔子的数量慢慢下降并让野兔数量增加。这将驱使狐狸和狗去捕猎更多的野兔。然而，它（狐狸或狗）的组织（身体结构）也轻微地发生了改变，那些具有最轻盈的体格、最长的四肢、最好视力的个体，即使差异是如此地细微，也会获得轻微的优势。这些个体会活得更久，并在食物稀缺的年月存活下来，也会养育更多能继承这些细微变化的后代。而那些没有那么敏捷的个体会被无情地摧毁。毫无疑问，千百代之后这会产生瞩目的效果，即使与经人工精心繁育的灵缇犬（世界上奔跑速度最快的犬）相比，狐狸或狗的体格也能更好地适应于捕猎野兔而不是兔子。同样情况下，植物也将是如此。分析项目分析内容1）此解释是否与已知事实相符？2）根据这个解释能否对未知的事件作出预测？3