内容正文:
西安市车辆中学教师专用教案
年级 至 学年度 第 学期 科 第 周 教师
课题
6.1《生物有共同祖先的证据》
教材
分析
本节课选自高中生物学教材中进化相关内容,是帮助学生构建生物进化观念的重要基础。在学习本节课之前,学生已经对生物的多样性有了一定认识,而“生物有共同祖先的证据”则是从多个维度深入剖析生物之间的内在联系,揭示生物多样性背后的统一性 。通过化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平证据等内容的学习,让学生理解生物进化理论并非臆想,而是有着坚实的科学依据,为后续学习生物进化的历程和机制奠定基础,同时也培养学生科学思维和探究能力,帮助学生树立正确的科学自然观。
学情
分析
高中学生已经具备一定的观察、分析和归纳能力,对新鲜事物充满好奇心和探索欲,对于生物进化相关的话题也有一定的兴趣和认知基础,比如通过科普节目、网络信息等了解过恐龙化石等内容。但他们在知识的系统性和深度上有所欠缺,对于如何从不同的证据角度去论证生物有共同祖先,以及如何对各种证据进行科学分析和推理,还需要教师的引导和帮助。此外,部分学生在抽象思维和逻辑推理方面仍存在一定困难,在学习细胞和分子水平证据时可能会觉得内容较为晦涩难懂。
教学
目标
与
核心
素养
学生能够准确说出化石、比较解剖学、胚胎学、细胞和分子水平等方面为生物有共同祖先提供的证据。理解不同类型证据在证明生物进化及共同祖先中的作用和意义。(生命观念)
通过分析各种证据,培养学生观察、比较、分析、归纳等科学思维能力。能够运用所学证据解释生物之间的亲缘关系,提高知识迁移和应用能力。引导学生进行批判性思维,提升逻辑思维能力,形成科学的思维习惯。 (科学思维)
组织学生开展小组讨论,阐述遗传病监测和预防的措施及意义,培养学生提出问题、设计实验方案、收集和分析数据、得出结论的科学探究能力。鼓励学生对生活中相关的生物学现象进行观察和思考,培养学生的探究意识和创新精神。(科学探究)
激发学生对生物进化探索的兴趣,培养学生的科学探究精神。 帮助学生树立唯物主义自然观,认同生物界的统一性和多样性,形成生物进化的观念。树立正确的科学技术价值观,激发学生为推动社会进步而学习生物学的热情 。(社会责任)
教学重点
1. 化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平证据的具体内容及对生物有共同祖先的证明作用。
2. 理解不同证据之间的内在联系,形成生物进化的整体观念。
教学难点
1. 细胞和分子水平证据的理解,尤其是DNA和蛋白质等生物大分子的结构和功能相似性与生物进化的关系。
2 综合运用多种证据,科学地论证生物有共同祖先,并解释生物进化现象。
教法
讲授法、实验演示、直观演示法、问题引导法
学法
多媒体课件、实验器材,小组合作学习法
课时
1课时
教具准备
教 学 过 程
【情境导入】
问题探讨
播放一段地球上丰富多彩生物的视频,如从原始单细胞生物到复杂高等动植物的画面展示,引导学生思考:生物种类如此繁多,它们之间是否存在某种联系?进而提出问题:“这些形态各异的生物有没有共同的祖先呢?”引发学生的好奇心和求知欲,顺势导入本节课内容——生物有共同祖先的证据。
1.反对共同由来学说的人能拿出有说服力的证据吗?
不能。反对共同由来学说的人主要包括支持神创论、物种不变论的人,也有人认为,进化论只是一种假说,不是科学事实。反对的人可能会拿出这些说法来进行反驳,但这些都不是有说服力的证据。
2.你能说出什么证据来支持达尔文的观点?
化石、同源器官、基因、蛋白质等方面的证据。
播放一段地球上丰富多彩生物的视频,如从原始单细胞生物到复杂高等动植物的画面展示,引导学生思考:生物种类如此繁多,它们之间是否存在某种联系?进而提出问题:“这些形态各异的生物有没有共同的祖先呢?”引发学生的好奇心和求知欲,顺势导入本节课内容——生物有共同祖先的证据。
教师讲解
【地层中陈列的证据——化石】
由于遗传物质改变而引起的人类疾病。
概念:通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
辽宁古果的生存年代为距今 1亿4500万年的中生代,比以往发现的被子植物早1500万年,被国际古生物学界认为是迄今最早的被子植物。从辽宁古果化石表面上看,化石保存完好,形态特征清晰可见。
硅化木由远古树木埋入地下,经长期硅化过程形成,它们虽然是化石,但是树木的纹理依然清晰可辨、栩栩如生,具有珍贵的科研和观赏价值。从硅化木挺拔的姿态,我们隐约可以看出,这棵曾经生长的大树,经历了一场地震或火山爆发,被埋在地层中千百万年,成为现在的模样。
作用:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。
分布:大部分化石发现于 沉积岩 的地层中
习题巩固
1.图所示资料支持达尔文的共同由来学说吗?
支持。不同地层形成年代不同,越早形成的地层中首次出现的生物越低等,生物特征越简单;越晚形成的地层中首次出现的生物越高等,生物的特征越复杂。例如,21亿年前的地层中首次出现单细胞真核生物,7亿年前的地层中出现了多细胞生物,这说明多细胞生物出现的时间晚于单细胞真核生物,可判断多细胞生物是由单细胞真核生物进化来的。
同理,根据图可判断地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
2009年,我国科学家在辽宁省建昌县发现了完整的赫氏近鸟龙化石,其身体骨架与恐龙非常接近,但其骨架周围有清晰的羽毛印痕,显示其后肢和尾部都有飞羽;后肢发达,显示其善跑不善飞。
2.科学家认为这一化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了 有力证据,这是为什么?
赫氏近鸟龙既有恐龙的特征,也有鸟类的特征,是鸟类和恐龙的过渡类型。说明鸟类可能由恐龙进化而来。
在东非大裂谷地带,科学家发现了许多早期古人类化石,其中有318万年前的少女露西的骨骼化石,其上肢骨的结构与黑猩猩的相似,适于攀援,下肢骨与现代人类接近,适于直立行走。
症状:颈蹼,肘外翻、部分患者智力轻度低下。有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。外观表现为女性,但性腺发育不良,没有生育能力。
3.这一证据支持人猿共祖说吗?
露西既有智人的特征,又有黑猩猩的特征。说明人和黑猩猩可能有共同的祖先。
大量化石证据,证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的,而且还揭示出生物由 简单到复杂 、由
低等到高等 、由 水生到陆生 的进化顺序。
【当今生物进化的印迹——其他方面的证据】
1.比较解剖学证据
比较解剖学是研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构的科学。为生物是否有共同祖先寻找证据。
这四种前(上)肢骨骼有相同的起源,说明它们可能是由共同的祖先进化来的。在漫长的进化过程中,因为适应不同的环境,逐渐出现了形态和功能的不同。
2.胚胎学证据
胚胎学是研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。比较不同动物以及人的胚胎发育过程, 也可以看到进化的蛛丝马迹。
例如,人的胚胎在发育早起会出现鳃裂和尾,随着发育的进行,人的鳃裂和尾渐渐消失。
所有的脊椎动物都经历一个彼此相似的胚胎阶段,在这个阶段它们有四个肢芽,一个尾巴,和沿着它们的背部被称为体的分裂。从左到右:人,老鼠,蝙蝠,鸡,鳄鱼
3.细胞和分子水平的证据
(1)细胞学
在光学显微镜水平上研究细胞的化学组成、形态、结构及功能的学科。
(2)分子生物学
从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。
【资料1】细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质,约有104个氨基酸,据测算,它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。
关于人与其他生物的亲缘关系,从细胞色素c的相关资料可以得出什么结论? 这些数据是否支持生物有着共同的起源?
普遍含有细胞色素c说明这些生物都有共同的祖先;氨基酸序列差异的大小揭示了不同生物之间亲缘关系的远近,差异越小,表明亲缘关系越近。
补充材料(或教后感)
。
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
①骨骼的种类、组成及其排列顺序相同,说明这些生物可能由共同的原始祖先进化而来。
②外形及功能差别很大,原因是在漫长的进化中,
由于适应不同的生活环境,逐渐出现了形态和功能上的不同。
脊椎动物之间具有一定的亲缘关系;支持了人和其他脊椎动物有共同祖先。
板
书
设
计
生物有共同祖先的证据
一、化石证据
1. 概念:古代生物的遗体、遗物或生活痕迹
2. 作用:最直接、最重要证据,证明生物进化的渐进性
3. 分布规律:越古老地层,化石生物越简单、低等;越晚近地层,越复杂、高等
二、比较解剖学证据
1. 同源器官:结构相似,起源相同,功能不同
2. 意义:说明生物由共同原始祖先进化而来
三、胚胎学证据
1. 特点:脊椎动物胚胎发育早期相似(有鳃裂和尾),晚期出现差异
2. 结论:体现个体发育是系统发育简短而迅速的重演
四、细胞和分子水平证据
1. 细胞水平:细胞基本结构和功能的统一性
2. 分子水平:DNA、RNA、蛋白质等生物大分子的相似性
教
学
反
思
1. 部分教学内容进度把控不佳:在细胞和分子水平证据的讲解上,由于这部分内容较为抽象,学生理解难度较大,虽然采用了多种方式进行讲解,但仍花费了较多时间,导致后续课堂练习时间略显紧张,部分学生未能充分消化吸收这部分知识,在课堂练习中暴露出对生物大分子与进化关系理解不透彻的问题。
2. 学生个体差异关注不足:尽管课堂采用了小组讨论等形式促进学生互动交流,但在整体教学过程中,对于不同学习能力和知识基础的学生,缺乏更有针对性的指导。部分学习能力较弱的学生在小组讨论中参与度较低,难以跟上整体教学节奏;而学习能力较强的学生,在现有教学内容和活动中,未能得到进一步的拓展和提升,限制了他们的学习深度和广度。
3. 课堂生成性资源利用不充分:在课堂讨论和学生回答问题过程中,学生提出了一些富有创意和思考价值的观点和问题,但由于教学进度的限制,未能及时抓住这些生成性资源进行深入探讨和拓展,错失了进一步激发学生思维、深化教学内容的机会,使得课堂教学在一定程度上缺乏灵活性和开放性。
课后练习
生物有共同祖先的证据
1 化石之所以能证明生物的进化,根本原因是( )
A. 化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹
B. 地壳岩石的形成有一定的顺序
C. 各类生物的化石在地层里出现有一定的顺序
D. 化石是古生物学研究的对象
2 蟒蛇没有四肢,但它的体内还保留着后肢骨的残余,说明蟒蛇可能起源于有四肢的动物。这属于生物进化的( )
A. 化石证据
B. 比较解剖学证据
C. 胚胎学证据
D. 分子生物学证据
3 陆生脊椎动物起源于原始共同祖先的胚胎学证据是( )
A. 胚胎发育都从受精卵开始
B. 具有同源器官
C. 胚胎发育都离不开水
D. 胚胎发育早期都有鳃裂和尾
4 斯万特·帕博的开创性研究包括对已灭绝的尼安德特人的基因组进行测序,揭示当今人类和尼安德特人的遗传差异,为人类进化提供了( )
A. 分子生物学证据 B.胚胎学证据
C. 细胞生物学证据 D.比较解剖学证据
5 下图所示的地层中发现了a、b两种生物化石。下列观点正确的是( )
A. 生物a是由生物b进化来的
B. 生物a比生物b结构复杂
C. 生物a的数量比生物b的数量多
D. 生物a比生物b形体大
答案:
1.C
2.B
3.D
4.A
5.B 。
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