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第二章第一節(jié)生物進化的歷程 教學設計
第二章第一節(jié)生物進化的歷程 教學設計
教學目標
1．了解地球原始生命起源于非生命物質(zhì)的基本觀點，并通過對比對生命起源認識的不同觀點，對學生進行唯物主義生命觀的教育，自覺抵制非科學的觀點。
2．在了解動物、植物進化的大致歷程基礎上，歸納總結、初步認識生物進化的基本規(guī)律。
3．了解人類進化的歷程，認識人類的生物學地位。
4．在學習動物、植物以及人類進化的知識過程中，了解研究生物進化課題的一些基本方法，如系統(tǒng)比較方法。
重點、難點分析
1．動、植物進化的歷程是本小節(jié)學習的重點。通過了解動物、植物進化的歷程，幫助學生認識生物進化的基本規(guī)律——從簡單到復雜、從低等到高等、從水生到陸生。教學中根據(jù)學生已經(jīng)學習過的動物學、植物學知識，引導學生比較各類生物的特征，分析歸納，抓往能反映生物進化的線索，認識生物進化的規(guī)律。同時，教學中還應注意引導學生認識生物進化是生物發(fā)展的必然結果，這一過程經(jīng)歷了漫長的時間，這個過程是伴隨著地球的演變過程進行的。
2．生命的起源是本小節(jié)學習的難點。這個問題涉及的知識比較廣泛，如地球起源的問題一些化學知識，等等。此外，這個問題的研究還處于假說階段，缺少有力的實驗證據(jù)。所以，一些問題不容易向?qū)W生交待清楚。教師在教學中可以通過對比的方法，介紹人類對生命起源問題的認識過程，了解這個問題研究的進展情況和研究方法，引起學生對這個問題的興趣，激勵學生關注這一科學難題并建立正確的觀點。
3．有關“人類的出現(xiàn)”的教學也是一個難點。這一問題的最終解決需要深入研究，所以在教學中只能介紹人類出現(xiàn)和發(fā)展的總趨勢，可以告訴學生進化的一些細節(jié)問題還不清楚。
總之，這節(jié)課所涉及的生命起源、生物進化、人類進化的幾個方面都存在許多未解決、未定論的問題。一些人利用科學不能解釋這些難題，宣揚唯心論，甚至攻擊進化論。所以，在教學中，教師可以通過人類對生命起源、生物進化的研究發(fā)展的過程來說明人類對自然現(xiàn)象的認識有一個過程。隨著科學研究的深入，科學技術的發(fā)展，研究手段的提高，人類最終會揭開這一自然之謎。
教學過程設計
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。每一個生物的新個體都是由上一代個體經(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。
曾有一個學說，稱為“特創(chuàng)論”，認為：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系。
我們是否能接受這一觀點。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．人類對生命的起源的早期認識：
古代的人們認為：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：這種觀點是否正確？如果不正確，怎樣推翻這一觀點？請設計一個實驗。
17世紀意大利醫(yī)生雷地第一次用實驗證明腐肉不能生蛆，蛆是蒼蠅在肉上產(chǎn)的卵孵化形成的。雷地的實驗嚴謹而且有說服力，說明較大的動物不能自然發(fā)生。
法國微生物學家巴斯德做了一個最令人信服卻十分簡單的“鵝頸瓶實驗”。他將肉湯裝入帶有彎曲細管的瓶中，彎管是開口的，空氣可以無阻擋地進入。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，結果瓶中沒有出現(xiàn)微生物。若打斷曲頸管，一段時間后，瓶中就出現(xiàn)微生物了。巴斯德的實驗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？
地球之外確實發(fā)現(xiàn)有有機物，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．人類對生命的起源的現(xiàn)代認識：
經(jīng)過人類不斷的研究探索，現(xiàn)代科學家認為：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，那時的地球具備形成最簡單生命的條件。
投影片：原始地球狀況。
根據(jù)研究認為原始地球形成于46億年前。這時的地球溫度極高，原始大氣中無氧氣，也無臭氧層。
提問：在這種環(huán)境下，會不會有生命存在？
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)生了化學變化，形成了許多簡單的有機物。
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)代科學認為，原始生命是在原始地球條件下，經(jīng)過漫長的年代，由無機物變成有機物，有機物演變?yōu)樵忌Ｔ己Ｑ笫窃忌膿u籃。
以上認識，有些已經(jīng)在實驗室中模擬原始地球條件進行實驗獲得了一定的證據(jù)，但更多的還是停留在假說階段，需要進一步驗證。但是以上對生命起源的認識為現(xiàn)在的大部分人所接受。
原始生命是簡單的。原始生命又是怎樣發(fā)展為復雜的豐富多彩的生物界的？
（二）生物進化的歷程
與原始生命起源一樣，生物進化的歷程也是極其漫長的過程。現(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化形成的。
在進化的早期，由于營養(yǎng)方式的差異，原始生命的一部分進化為具有葉綠素的原始藻類，另一部分進化為不含葉綠素的原始單細胞動物。以后，這兩類原始生物分別沿著一定的歷程發(fā)展為動物界和植物界。
科學家在研究生物進化的歷程過程中對不同類群的生物進化比較，對比不同類群的生物的結構、功能和生活習性，發(fā)現(xiàn)各類生物的相同和不同的特點。一般說來，親緣關系近的生物類群，相同的特點較多，反之較少。根據(jù)分析比較，找出不同類群生物的關系和進化發(fā)展的順序。我們也可以用這種方法對植物和動物兩類生物中的不同類群分析比較，認識它們的進化歷程。
1．植物進化的歷程：
提供各類群植物代表植物的掛圖或投影片，組織學生對不同類群植物的形態(tài)結構、生殖方式以及生活環(huán)境比較分析，哪類生物結構簡單，比較低等，哪類生物比較復雜，較為高等，最后總結植物進化的歷程。
提問：植物進化的歷程可以反映生物進化的什么趨勢？
從生活環(huán)境看，進化的歷程是從水生到陸生；從結構分析看，是從簡單到復雜；植物進化的總趨勢是由低等向高等發(fā)展。
2．動物進化的歷程：
科學家適用同樣的方法研究動物進化的過程。
提供各類群動物代表動物的掛圖或投影片，比較各類動物的特點，并歸納動物進化的歷程以及進化的趨勢。
3．生物進化的趨勢：
根據(jù)生物進化的歷程，生物進化的趨勢是由簡單到復雜，由低等向高等，由水生到陸生。
從生物學角度分析，人類屬于動物類群。人類是如何形成的？
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了解人類的起源首先要了解人類與哪一類動物的親緣關系最為密切。
學生討論：與人類親緣關系最近的動物是哪一類？說明理由。
人類具有哺乳動物的特征，屬于哺乳動物。哺乳動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：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化為現(xiàn)代的人類。人類為了自身的生存，在與環(huán)境斗爭的過程中雙手變得越來越靈巧，大腦越來越發(fā)達，逐漸產(chǎn)生了語言和意識，并形成了社會。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。
本課小結并提出問題：（1）以上我們所討論的動物（包括人類）的進化歷程和植物的進化歷程是在與現(xiàn)代生物特征進行比較的基礎上獲得的。是不是有證據(jù)證明這一進化歷程？是不是有證據(jù)證明生物進化的規(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)展存在這種進化的歷程，是什么因素決定著生物的進化？也就是說，生物進化的原因是什么？這些問題我們將在下節(jié)課討論。
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