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第二章第一節(jié)生物進(jìn)化的歷程 教學(xué)設(shè)計(jì)
第二章第一節(jié)生物進(jìn)化的歷程 教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
1．了解地球原始生命起源于非生命物質(zhì)的基本觀點(diǎn)，并通過對(duì)比對(duì)生命起源認(rèn)識(shí)的不同觀點(diǎn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行唯物主義生命觀的教育，自覺抵制非科學(xué)的觀點(diǎn)。
2．在了解動(dòng)物、植物進(jìn)化的大致歷程基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)、初步認(rèn)識(shí)生物進(jìn)化的基本規(guī)律。
3．了解人類進(jìn)化的歷程，認(rèn)識(shí)人類的生物學(xué)地位。
4．在學(xué)習(xí)動(dòng)物、植物以及人類進(jìn)化的知識(shí)過程中，了解研究生物進(jìn)化課題的一些基本方法，如系統(tǒng)比較方法。
重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1．動(dòng)、植物進(jìn)化的歷程是本小節(jié)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。通過了解動(dòng)物、植物進(jìn)化的歷程，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)生物進(jìn)化的基本規(guī)律——從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低等到高等、從水生到陸生。教學(xué)中根據(jù)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過的動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生比較各類生物的特征，分析歸納，抓往能反映生物進(jìn)化的線索，認(rèn)識(shí)生物進(jìn)化的規(guī)律。同時(shí)，教學(xué)中還應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)生物進(jìn)化是生物發(fā)展的必然結(jié)果，這一過程經(jīng)歷了漫長的時(shí)間，這個(gè)過程是伴隨著地球的演變過程進(jìn)行的。
2．生命的起源是本小節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。這個(gè)問題涉及的知識(shí)比較廣泛，如地球起源的問題一些化學(xué)知識(shí)，等等。此外，這個(gè)問題的研究還處于假說階段，缺少有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。所以，一些問題不容易向?qū)W生交待清楚。教師在教學(xué)中可以通過對(duì)比的方法，介紹人類對(duì)生命起源問題的認(rèn)識(shí)過程，了解這個(gè)問題研究的進(jìn)展情況和研究方法，引起學(xué)生對(duì)這個(gè)問題的興趣，激勵(lì)學(xué)生關(guān)注這一科學(xué)難題并建立正確的觀點(diǎn)。
3．有關(guān)“人類的出現(xiàn)”的教學(xué)也是一個(gè)難點(diǎn)。這一問題的最終解決需要深入研究，所以在教學(xué)中只能介紹人類出現(xiàn)和發(fā)展的總趨勢(shì)，可以告訴學(xué)生進(jìn)化的一些細(xì)節(jié)問題還不清楚。
總之，這節(jié)課所涉及的生命起源、生物進(jìn)化、人類進(jìn)化的幾個(gè)方面都存在許多未解決、未定論的問題。一些人利用科學(xué)不能解釋這些難題，宣揚(yáng)唯心論，甚至攻擊進(jìn)化論。所以，在教學(xué)中，教師可以通過人類對(duì)生命起源、生物進(jìn)化的研究發(fā)展的過程來說明人類對(duì)自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)有一個(gè)過程。隨著科學(xué)研究的深入，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研究手段的提高，人類最終會(huì)揭開這一自然之謎。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一、引言：
提出問題：地球上現(xiàn)在存在的生物是形形色色、豐富多彩的。每一個(gè)生物的新個(gè)體都是由上一代個(gè)體經(jīng)過生殖過程產(chǎn)生的。那么最早的生物是從哪里來的？第一個(gè)生物是怎樣形成的？
這些問題是這一章我們要討論的問題。
我們首先要討論最早的生物是如何形成的。
曾有一個(gè)學(xué)說，稱為“特創(chuàng)論”，認(rèn)為：地球上的所有生命都是上帝創(chuàng)造的。上帝最初創(chuàng)造了多少種生物，地球上現(xiàn)在就有多少種生物；而且生物之間沒有任何親緣關(guān)系。
我們是否能接受這一觀點(diǎn)。如果生物是由上帝創(chuàng)造的，上帝又是誰創(chuàng)造的？
如果生物不是上帝創(chuàng)造的，地球上的生物又是從哪里來的？
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1．人類對(duì)生命的起源的早期認(rèn)識(shí)：
古代的人們認(rèn)為：生物可以從非生命物質(zhì)直接轉(zhuǎn)變而來。如腐肉生蛆、腐草化螢、白石生羊等。
討論：這種觀點(diǎn)是否正確？如果不正確，怎樣推翻這一觀點(diǎn)？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
17世紀(jì)意大利醫(yī)生雷地第一次用實(shí)驗(yàn)證明腐肉不能生蛆，蛆是蒼蠅在肉上產(chǎn)的卵孵化形成的。雷地的實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)而且有說服力，說明較大的動(dòng)物不能自然發(fā)生。
法國微生物學(xué)家巴斯德做了一個(gè)最令人信服卻十分簡(jiǎn)單的“鵝頸瓶實(shí)驗(yàn)”。他將肉湯裝入帶有彎曲細(xì)管的瓶中，彎管是開口的，空氣可以無阻擋地進(jìn)入。巴斯德將瓶中的液體煮沸使液體中的微生物全部被殺死，然后放冷靜置，結(jié)果瓶中沒有出現(xiàn)微生物。若打斷曲頸管，一段時(shí)間后，瓶中就出現(xiàn)微生物了。巴斯德的實(shí)驗(yàn)徹底推翻了生物可以由非生物直接轉(zhuǎn)變形成。
如果生物不能由非生物直接轉(zhuǎn)變形成，地球上的生命又是如何產(chǎn)生的？天外來客？
地球之外確實(shí)發(fā)現(xiàn)有有機(jī)物，也有可能有生命存在，但還沒有證據(jù)能證明生命來自天外。即使來自天外，天外的生命又是怎樣形成的？
2．人類對(duì)生命的起源的現(xiàn)代認(rèn)識(shí)：
經(jīng)過人類不斷的研究探索，現(xiàn)代科學(xué)家認(rèn)為：在今天的地球條件下，生命不可能從非生命物質(zhì)直接轉(zhuǎn)變形成，但在地球形成初期，地球的自然條件與現(xiàn)在不同，那時(shí)的地球具備形成最簡(jiǎn)單生命的條件。
投影片：原始地球狀況。
根據(jù)研究認(rèn)為原始地球形成于46億年前。這時(shí)的地球溫度極高，原始大氣中無氧氣，也無臭氧層。
提問：在這種環(huán)境下，會(huì)不會(huì)有生命存在？
在這種條件下，紫外線、閃電、宇宙射線可以直接作用于原始大氣中的各種氣體成分。經(jīng)過長期的作用，原始大氣中的一些氣體物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化，形成了許多簡(jiǎn)單的有機(jī)物。
以后，地球表面溫度逐漸降低。原始大氣中的水蒸氣凝集成雨降落到地面上，匯集在地球表面的低洼處形成原始海洋。原始大氣中的有機(jī)物也隨著降雨匯集到原始海洋中。
我們可以想象一下原始海洋狀況：含有有機(jī)物，營養(yǎng)豐富；有一定溫度；沒有多少鹽分、礦物質(zhì)（礦物質(zhì)是長期沖刷巖石由江河帶來的），所以有人稱原始海洋是一鍋營養(yǎng)豐富的熱湯。
在原始海洋中，有機(jī)物相互作用，經(jīng)過極其漫長的年代，其中的一些逐漸形成了原始生命。
所以現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為，原始生命是在原始地球條件下，經(jīng)過漫長的年代，由無機(jī)物變成有機(jī)物，有機(jī)物演變?yōu)樵忌Ｔ己Ｑ笫窃忌膿u籃。
以上認(rèn)識(shí)，有些已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中模擬原始地球條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)獲得了一定的證據(jù)，但更多的還是停留在假說階段，需要進(jìn)一步驗(yàn)證。但是以上對(duì)生命起源的認(rèn)識(shí)為現(xiàn)在的大部分人所接受。
原始生命是簡(jiǎn)單的。原始生命又是怎樣發(fā)展為復(fù)雜的豐富多彩的生物界的？
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與原始生命起源一樣，生物進(jìn)化的歷程也是極其漫長的過程�，F(xiàn)在地球上的豐富多彩的生物界是經(jīng)過漫長的歷程逐漸進(jìn)化形成的。
在進(jìn)化的早期，由于營養(yǎng)方式的差異，原始生命的一部分進(jìn)化為具有葉綠素的原始藻類，另一部分進(jìn)化為不含葉綠素的原始單細(xì)胞動(dòng)物。以后，這兩類原始生物分別沿著一定的歷程發(fā)展為動(dòng)物界和植物界。
科學(xué)家在研究生物進(jìn)化的歷程過程中對(duì)不同類群的生物進(jìn)化比較，對(duì)比不同類群的生物的結(jié)構(gòu)、功能和生活習(xí)性，發(fā)現(xiàn)各類生物的相同和不同的特點(diǎn)。一般說來，親緣關(guān)系近的生物類群，相同的特點(diǎn)較多，反之較少。根據(jù)分析比較，找出不同類群生物的關(guān)系和進(jìn)化發(fā)展的順序。我們也可以用這種方法對(duì)植物和動(dòng)物兩類生物中的不同類群分析比較，認(rèn)識(shí)它們的進(jìn)化歷程。
1．植物進(jìn)化的歷程：
提供各類群植物代表植物的掛圖或投影片，組織學(xué)生對(duì)不同類群植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生殖方式以及生活環(huán)境比較分析，哪類生物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較低等，哪類生物比較復(fù)雜，較為高等，最后總結(jié)植物進(jìn)化的歷程。
提問：植物進(jìn)化的歷程可以反映生物進(jìn)化的什么趨勢(shì)？
從生活環(huán)境看，進(jìn)化的歷程是從水生到陸生；從結(jié)構(gòu)分析看，是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜；植物進(jìn)化的總趨勢(shì)是由低等向高等發(fā)展。
2．動(dòng)物進(jìn)化的歷程：
科學(xué)家適用同樣的方法研究動(dòng)物進(jìn)化的過程。
提供各類群動(dòng)物代表動(dòng)物的掛圖或投影片，比較各類動(dòng)物的特點(diǎn)，并歸納動(dòng)物進(jìn)化的歷程以及進(jìn)化的趨勢(shì)。
3．生物進(jìn)化的趨勢(shì)：
根據(jù)生物進(jìn)化的歷程，生物進(jìn)化的趨勢(shì)是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低等向高等，由水生到陸生。
從生物學(xué)角度分析，人類屬于動(dòng)物類群。人類是如何形成的？
（三）人類的出現(xiàn)
了解人類的起源首先要了解人類與哪一類動(dòng)物的親緣關(guān)系最為密切。
學(xué)生討論：與人類親緣關(guān)系最近的動(dòng)物是哪一類？說明理由。
人類具有哺乳動(dòng)物的特征，屬于哺乳動(dòng)物。哺乳動(dòng)物中人類與類人猿在許多方面非常相似。經(jīng)過研究，證明人類和類人猿是近親。二者有共同的祖先。但是人類又不同于類人猿。
學(xué)生討論：人類與類人猿有哪些不同的特征？人類與類人猿的不同特征是怎樣形成的？
小結(jié)：人類和類人猿都起源于森林古猿。最初的森林古猿是棲息在樹上生活的。一些地區(qū)由于氣候變化，森林減少，在樹上生活的森林古猿被迫到地面上生活。經(jīng)過漫長的年代逐漸進(jìn)化為現(xiàn)代的人類。人類為了自身的生存，在與環(huán)境斗爭(zhēng)的過程中雙手變得越來越靈巧，大腦越來越發(fā)達(dá)，逐漸產(chǎn)生了語言和意識(shí)，并形成了社會(huì)。而一直生活在樹上的森林古猿，經(jīng)過漫長的年代，逐步形成現(xiàn)代的類人猿。
本課小結(jié)并提出問題：（1）以上我們所討論的動(dòng)物（包括人類）的進(jìn)化歷程和植物的進(jìn)化歷程是在與現(xiàn)代生物特征進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上獲得的。是不是有證據(jù)證明這一進(jìn)化歷程？是不是有證據(jù)證明生物進(jìn)化的規(guī)律？如果沒有有力的證據(jù)，以上的解釋就不能成立。（2）如果生物界的發(fā)展存在這種進(jìn)化的歷程，是什么因素決定著生物的進(jìn)化？也就是說，生物進(jìn)化的原因是什么？這些問題我們將在下節(jié)課討論。
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