内容正文:
导学案:第三章 生物的进化 第二节 生物进化的历程
一、核心素养目标
素养维度
具体目标
生命观念
通过分析化石在地层中的分布规律,理解生物进化是由简单到复杂、由水生到陆生的不可逆过程,形成进化适应的生命观。
科学思维
运用比较法分析不同地质年代化石的差异,归纳生物进化的总体趋势;基于证据(如郑氏始孔子鸟化石)推断生物之间的亲缘关系。
实践探究
模拟地层剖面中化石的分布,设计“生物进化树”拼图活动,体验科学家的研究方法。
态度责任
认同化石是研究进化的直接证据,珍惜古生物化石资源;关注我国古生物研究的重大发现(如辽宁古果、郑氏始孔子鸟),增强民族自豪感。
二、课前预习 · 自主梳理
要求:阅读教材第57–62页(从“第二节 生物进化的历程”至“生物进化的大致历程”结束)及配套课件第3–9页,独立完成以下填空题。
知识点一:研究生物进化的证据
1. 化石:
· 概念:通过__________作用保存在地层中的古代生物的__________、__________或__________等。
· 分布规律:在较古老的地层中,埋藏的仅是结构较__________的生物化石;在较晚近的地层中,才会有结构更__________的生物化石。
· 意义:化石是研究生物进化最__________、最重要的证据。
2. 科学方法——比较:
· 概念:根据一定的标准,把彼此有__________的事物加以对比,找出内在联系、共同规律和事物本质的方法。
· 举例:比较马的前肢、鹰的翼和蝙蝠的前肢骨骼,发现它们有__________特征,说明它们可能由__________进化而来。
知识点二:生物进化的大致历程
3. 地球上最早出现的生物是__________生物(如细菌),后来才出现了__________生物(如动植物)。
4. 植物进化的主要历程(请补充完整):
· 原始藻类植物 → __________植物 → __________植物 → __________植物 → __________植物
5. 动物进化的主要历程(请补充完整):
· 原始单细胞动物 → 无脊椎动物(如__________、环节动物、节肢动物等)→ 脊椎动物(__________类 → 两栖类 → __________类 → 鸟类和__________类)
6. 生物进化的总体趋势:由__________到__________、由__________到__________、由__________到__________。
预习小判断(对的打“√”,错的打“×”)
· ( )在越古老的地层中,化石代表的生物结构越复杂。
· ( )郑氏始孔子鸟化石既具有爬行动物的特征,又具有鸟类的特征,说明鸟类可能起源于爬行动物。
· ( )生物进化的总趋势是个体由小到大。
· ( )通过比较不同生物DNA的差异,可以推断它们的亲缘关系。
三、课堂探究 · 深度学习
要求:以小组为单位(4人一组),完成以下三个探究活动,每组准备一张大白纸记录讨论结果。
【活动一】“地层探秘”——化石证据的解读(科学思维+生命观念)
情境:古生物学家在野外挖掘时,发现不同深度的地层中埋藏着不同类型的化石。这些化石就像一本“石头史书”,记录着地球生命的演变。
任务:观察教材第58页“不同地层中化石的示意图”及课件第13–14页,完成以下分析。
地层剖面图分析(假设地层从上到下依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,Ⅳ最古老):
地层编号
可能出现的化石类型(填“简单”或“复杂”)
代表生物举例
Ⅰ(表层)
哺乳动物、鸟类
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ(最深层)
三叶虫、原始细菌
小组讨论:
1. 为什么越古老的地层中化石代表的生物越简单?这说明了什么?
2. 如果在某地层中同时发现了鱼类和两栖类化石,你如何判断哪个出现得更早?为什么?
3. 推理:如果某个地层中从未发现哺乳动物化石,能否断定该地层形成时哺乳动物尚未出现?为什么?
【活动二】“化石侦探”——从过渡类型推断亲缘关系(科学思维+态度责任)
情境:辽宁古果、郑氏始孔子鸟、胡氏耀龙……这些我国发现的珍贵化石,像“缺失的环节”一样连接着不同类群。
任务:阅读教材第57–58页“分析·讨论”及课件第2页、第11页,完成以下表格。
化石名称
发现地点
主要特征
连接了哪两类生物?
证据意义
辽宁古果
蕨类植物→种子植物(或裸子→被子)
郑氏始孔子鸟
有牙齿、翼上有爪、尾椎未退化
支持鸟类起源于爬行动物
胡氏耀龙
内蒙古宁城
恐龙→鸟类
小组讨论:
1. 为什么说“辽宁古果是原始被子植物”?它为什么重要?
2. 郑氏始孔子鸟既像爬行动物又像鸟,你能列举它分别具有的爬行类和鸟类的特征吗?
3. 角色扮演:假如你是一名古生物学家,发现了某种“长着羽毛的恐龙”化石,你会如何向公众解释这一发现对鸟类起源研究的价值?
【活动三】“拼出生命树”——生物进化历程排序(实践探究+科学思维)
情境:如果将地球46亿年历史压缩成一天,人类在最后几秒才出现。生物进化的顺序是怎样的?让我们用卡片拼图来还原。
材料:每组一套卡片(写有生物类群名称:藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物;原始单细胞动物、腔肠动物、环节动物、节肢动物、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类)。
任务:
1. 按照进化顺序,将植物卡片贴在左侧时间轴上,动物卡片贴在右侧。
2. 完成教材第60页图6-22“动植物进化的大致历程示意图”中的空缺。
植物进化顺序:
原始藻类 → _____ → _____ → _____ → _____
动物进化顺序:
原始单细胞动物 → 腔肠动物 → _____ → _____ → 节肢动物 → 鱼类 → _____ → _____ → 鸟类和哺乳类
讨论:
1. 为什么蕨类比苔藓更适应陆地生活?这与进化趋势有什么关系?
2. 在进化历程中,哪一类动物最先成为真正的陆生脊椎动物?它们为什么能摆脱水环境的束缚?
3. 思维拓展:如果恐龙没有灭绝,你认为哺乳动物还能崛起吗?为什么?
【拓展微探究】比较解剖学证据——同源器官
阅读教材第59页“科学方法 比较”及图(马的前肢、鹰的翼、蝙蝠的前肢),回答:
1. 马的前肢、鹰的翼、蝙蝠的前肢在形态上不同,但骨骼结构却相似,这说明了什么?
2. 这些器官的功能相同吗?为什么叫“同源器官”?
3. 除了化石和比较解剖学,还有哪些证据能证明生物进化?(提示:分子生物学、胚胎学等)
四、课堂检测 · 学以致用
一、选择题
1. 下列哪项是研究生物进化最直接、最重要的证据?( )
A. 化石
B. 比较解剖学
C. 分子生物学
D. 胚胎学
2. 在较晚近的地层中,不可能找到的化石是( )
A. 哺乳动物化石
B. 鸟类化石
C. 爬行动物化石
D. 三叶虫化石
3. 下列植物类群中,进化地位最高、结构最复杂的是( )
A. 藻类植物
B. 苔藓植物
C. 蕨类植物
D. 被子植物
4. 下列关于生物进化总体趋势的叙述,不合理的是( )
A. 由水生到陆生
B. 由简单到复杂
C. 由低等到高等
D. 由体型小到体型大
二、非选择题
5. 请将下列动物类群按进化顺序排序(填字母):
A. 哺乳类 B. 爬行类 C. 两栖类 D. 鱼类
→ → →
6. 阅读材料,回答问题:
材料:我国科学家在辽宁西部发现了一种叫做“中华龙鸟”的化石,它的身体既有爬行动物的特征(如长长的尾椎、牙齿),又有鸟类的特征(如全身覆盖羽毛)。
(1)中华龙鸟属于哪类动物?
(2)这一发现为“鸟类起源于爬行动物”提供了什么类型的证据?
(3)除了化石证据,你还能提供其他证据支持这一观点吗?
五、课后实践 · 项目式学习(二选一)
选项A:制作“生物进化树”手抄报
· 任务:绘制一张从原始生命到现代主要生物类群的进化树,标注关键类群的出现时间和重要化石证据(如三叶虫、辽宁古果、郑氏始孔子鸟等)。
· 要求:A3纸,图文并茂,可参考教材图6-22。
· 成果:班级展览,评选“最佳进化树”。
选项B:参观自然博物馆或在线虚拟展厅
· 任务:参观当地自然博物馆(或访问中国古动物馆、国家自然博物馆的线上展厅),选择一种你感兴趣的化石,记录它的名称、发现地点、生存年代、形态特征及其在进化史上的意义。
· 要求:撰写200字左右的“化石名片”,附上照片或手绘图。
· 成果:班级分享,汇编成“化石档案集”。
六、学习反思与评价
评价维度
自我评价(⭐级)
小组评价(⭐级)
我能说出化石的分布规律及其意义
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
我能按顺序排列植物和动物的进化历程
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
我能举例说明过渡类型化石的价值
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
我能积极参与拼图活动和讨论
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
本节课我最感兴趣的一个环节是:____________________
我还想进一步探究的问题:____________________
教师寄语:
化石是地球生命的“日记”,每一页都记录着演化的故事。从三叶虫到猛犸象,从辽宁古果到郑氏始孔子鸟,中国大地的化石宝藏正在改写生物进化的历史。希望你们在探索中感受时间的力量,用敬畏之心对待每一个曾经的生命。
参考答案
二、课前预习 · 自主梳理
知识点一
1. 自然、遗体、遗物、生活痕迹;简单、复杂;直接
2. 联系;共同;共同祖先
知识点二
3. 原核、真核
4. 苔藓、蕨类、裸子、被子
5. 腔肠或扁形(合理即可)、鱼、爬行、哺乳
6. 简单、复杂、水生、陆生、低等、高等
预习小判断
· (×)越古老地层化石结构越简单。
· (√)
· (×)总体趋势不是个体大小。
· (√)
三、课堂探究 · 深度学习
【活动一】
地层
复杂程度
代表生物
Ⅰ
最复杂
哺乳类、鸟类
Ⅱ
较复杂
爬行类
Ⅲ
较简单
两栖类、鱼类
Ⅳ
最简单
三叶虫、原始细菌
讨论:
1. 生物从简单向复杂进化,早期生物种类少、结构简单。
2. 鱼类化石应出现在更深地层(更古老),因为鱼类先于两栖类出现。
3. 不能,因为化石保存不完整,未发现不等于不存在。
【活动二】
化石
地点
特征
连接类群
意义
辽宁古果
辽宁
原始被子植物
裸子→被子
被子植物起源证据
郑氏始孔子鸟
辽宁
牙齿、爪、尾椎
爬行→鸟类
鸟类起源证据
胡氏耀龙
内蒙古
带状尾羽、牙齿分化
恐龙→鸟类
鸟类羽毛演化证据
讨论:
1. 它有被子植物的特征(果实/种子),但较原始,表明被子植物起源时间早于预期。
2. 爬行类特征:牙齿、翼上爪、长尾椎;鸟类特征:羽毛、喙无牙(郑氏始孔子鸟有牙齿?教材说无牙,注意差异)。
3. 解释:羽毛不是鸟类独有,某些恐龙也有,说明鸟类起源于恐龙。
【活动三】
植物:藻类→苔藓→蕨类→裸子→被子
动物:单细胞→腔肠→环节→节肢→鱼类→两栖→爬行→鸟类/哺乳
讨论:
1. 蕨类有真正的根、茎、叶和输导组织,更适应干旱。
2. 爬行动物;它们有羊膜卵,可以摆脱水环境繁殖。
3. 有可能,但哺乳动物在恐龙时代已经存在,恐龙灭绝后占据了生态位。
【拓展微探究】
1. 说明它们有共同祖先。
2. 功能不同(行走、飞行、攀援),但骨骼结构相似,称为同源器官。
3. 分子证据(DNA相似性)、胚胎学证据(早期胚胎相似)。
四、课堂检测 · 学以致用
选择题
1. A
2. D(三叶虫在古生代,不会出现在新生代晚期地层)
3. D
4. D
非选择题
5. D → C → B → A
6. (1)恐龙(或爬行动物)。
(2)化石证据(直接证据)。
(3)比较解剖学(如鸟类的翼与爬行动物前肢骨骼相似)、胚胎学(鸟类胚胎早期有尾)、分子生物学(DNA相似性)。
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