生物的进化历程

课程名称：生物的进化历程 授课教师：李京伟（人大附中朝阳学校） 【教学设计】 一、教学背景分析 1. 本课时教学内容的功能和地位 “生物进化历程”是北京版生物学第 4 册第十五章“生命的起源与生物的进化”的内容。在本节课的学习任务中：“化石”是研究生物进化的重要证据；“生物的进化历程”由动物和植物的进化历程组成，包括借助化石研究生物进化的方法以及生物进化的主要趋势两部分。在课标中位于第八主题，属于理解层次。对学生理解多样性生物之间的关系，形成生物进化的观点、树立辩证唯物主义自然观具有重要意义。 2. 学生情况分析 本校学生主要通过推荐组成，学习习惯较好。通过近 2 年的生物学习，学生已积累了大量的感性和理性材料，具备一定的实验操作、描述、表达等能力，形成了“结构与功能相统一”的生物学基本观点；特别是通过“米勒实验”“模拟血型鉴定”、“模拟练习人工呼吸或止血包扎”，学生对于模型和模拟实验已有了一定的体验和认识，能够认同科学的模拟实验结果能够概括分析得出科学结论。 综上来看，学生已掌握了一定的生物科学概念和科学研究方法。但是生物进化的历程过程漫长而复杂，生物进化的趋势内容抽象并且概括性强，学生理解仍有一定困难。 二、教学目标制定 （一）知识目标 1 、说明化石是研究生物进化历程的重要证据 2 、概述生物进化的主要历程以及生物进化的趋势 （二）能力目标 1. 通过对图片和实物材料的观察与分析，提高处理科学信息的能力； 2. 通过小组合作制作、分析“进化树”模型，提高交流与合作能力以及分析解决问题的能力。 （三）情感态度价值观目标 1. 确立化石是研究生物进化重要证据的观点； 2. 认同地球上的物种多样性是逐渐进化形成的，物种之间存在着或近或远的亲缘关系。 （四）教学重点 1. 化石是研究生物进化历程的重要证据； 2. 生物进化的主要历程以及生物进化的趋势。 （五）教学难点 1. 生物进化的主要历程以及生物进化的趋势。 三、教学方法策略 （一）教学策略 认知信息加工理论认为：人类的某些观念可以用符号来代表，而且这些符号可以通过确定的符号运算过程进行有意义的转换。根据此理论，生物进化的历程和趋势这一抽象内容可以转化为形象的符号来代表并能发挥同样的意义。为实现教学目标，突出重点突破难点，设计了模拟实验。用“观察 - 分析 - 归纳”的方法帮助学生深入思考。 （二）教学资源 认知信息加工理论也提到学习者的动机起着重要作用。而白板的互动性能够有效建立师生、生生和谐的关系，并将文字、声音、图片于一体，激发了学生主动学习的兴趣，提高课堂有效性。因此选用白板为主要媒介进行信息的构建。 1. 实物：鱼的遗迹化石；剪刀、胶棒。 2. 图像：现存生物的进化树；猛犸象、恐龙等动物。 四、教学过程 课 堂 实 录 教学程序 教学过程 教学意图 （设计思路） 行为 教 师 主 导 作 用 学生主体活动 导入 演示 【图片、实物】鱼的痕迹化石 观察鱼的痕迹化石和图像，尝试回答问题 结合岩层的形成过程，进行分析。 提出相互比较 相似性越大，越可能具有相同的祖先 对比观察图像，尝试回答问题。理解进化树的线，以及线与线的交点所代表的含义。 观察教师的举例，结合注意事项， 2 人一组，小组合作，完成模拟实验。 并结合白板和投影进行展示交流。 联想熊猫、鸭嘴兽、银杏等活化石；生物灭绝，如侏罗纪恐龙灭绝，尝试分析生物进行的历程，概述生物进化的趋势。 观察进化树，并结合已有生物学特征，回答问题 对比观察进化树上下位置生物的特征，从结构、功能、生活环境尝试进行分析 通过演示真实的化石引起学生兴趣；演示不同类型的化石，并进行概括分析形成化石的概念；对化石研究的意义进行深入分析，提出研究课题。 通过分析化石为何是研究生物进化的重要证据，提出研究生物进行的方法比较法，并借助白板同学生互动绘制生物进化树，引导学生理解“进化树”的意义，认同进化树是一种简要的表示生物进化关系的方法。 组织学生借助白板等材料制作和展示模拟的“进化树”，并引导学生联系现实生活尝试对模拟实验的结果进行分析，引导学生体验科学家的研究过程，并感受生物物种间的进化关系，逐渐形成生物进化趋势。 最后引导学生填补真实的进化树，并对研究结果进行比较观察、分析，概括出生物进化的主要历程和进化趋势。 提问 从岩石上你观察到了什么？除了痕迹化石以外，你还见过哪些类型的化石？ 化石是研究生物进化的重要证据 演示 【图片】冻土层中的猛犸象 讲述板书 化石：自然作用下，保存在地层中的古生物遗体、遗物和生活遗迹。 提问 通过研究化石，你能够得到哪些信息？ 演示 【图片】岩层、一叠废旧报纸 讲述 地层就像报纸堆一样，一层一层越堆越厚，而化石就像保存在报纸堆中的文字，记录着地球上生命世界的历史记录。 提问 越靠近底层深处，化石所代表的生物越接近现代还是远古？ 设问 化石保存了生物进化过程中的很多信息，生物是如何进化的？生物进化经历了哪些历程？ 板书 一、生物进化的历程 1 、证据化石 模拟实验生物进化的历程和进化趋势 提问 如果提供给你一些生物的化石，如何找到化石所代表生物之间的关系？ 追问 相似性越大，说明二者可能更具有何种关系？ 肯定 2 、方法比较法 讲述 比较狼、狗、鼠的关系 线条代表某种生物，交点代表二者的共同祖先。例如，你看到狼和狗的特征更为相似，可能会认为它们有共同的祖先 X ，可以绘制出类似左图的进化树。当考虑三个或三个以上的物种时，如果狼和狗仍然很相似，同时它们同鼠差异很大时，可以表示为右图。 设问 科学家如何利用化石对化石进行研究？ 讲述 由于化石较难保存，且数量很少，因此借助模拟实验的方式体验科学家研究的过程。 演示讲述 【模拟实验】生物进化的历程 注意： 1. 图像下角的数字代表这种生物的名字，括号内的数字为发现此化石的地质年代（单位：百万年前），如没有括号，代表这种生物现在还存活； 2. 用铅笔绘制出轮廓后，再进行粘贴，之后用彩笔涂深； 3. 每一个分支点应该只有两条直线；线条最好不要有交叉； 4 、化石的记录可能是不完整的。有些化石并没有保存下来，或还未被发现。 5 、可以关注它们的“眼”、“翅”、“爪”等结构。 组织讨论 1. 根据绘制的进化树，能够展示出哪些生物学现象？ 2. 有的生物从很早开始性状便没有明显的变化，你能联想到哪些生物？ 3. 有的生物的进化历程突然中断，这代表什么现象，能够联想到哪些事件？ 4. 通过实验结果，请推测生物进化的总体趋势大致是怎样的？ 演示 【白板】现生主要类群生物的进化树 提问 请推测图像中空白处可能是何种生物？（空：两栖类、哺乳类、被子植物），并说出理由。 如果将蕨类植物在进化树上进行标记，应该标记在进化树的何处？ 提问 分别说出动、植物主要类群的进化历程。 提问 观察动、植物的进化历程，尝试归纳出生物进化的趋势。 肯定板书 4 、趋势 结 构：简单复杂 功 能：单一多样 生活环境：水生陆生 结束 小结 结合重要证据化石以及比较研究法，研究出生物进化的历程。 开放结束 1. 除了化石，还可借助哪些证据对生物进化进行研究？ 推动生物以上进化趋势的动力或原因是什么？ 五、板书设计 七、学案设计学案一 【模拟实验一】生物进化的历程 注意： 1. 图像下角的数字代表这种生物的名字，括号内的数字为发现此化石的地质年代（单位：百万年前），如没有括号，代表这种生物现在还存活； 2. 用铅笔绘制出轮廓后，再进行粘贴，之后用彩笔涂深； 3. 每一个分支点应该只有两条直线；线条最好不要有交叉； 4. 化石的记录可能是不完整的。有些化石并没有保存下来，或还未被发现。 5. 可以关注它们的“眼”、“翅”、“爪”等结构。 材料 胶棒、剪刀（也可沿虚线用手折叠后再剪裁） 现存物种： 化石材料： 学案二实验题目：模拟生物进化的历程 小组成员：实验日期：八、学生作品 学生作品 1 （无误） 学生作品 2 （无误） 学生作品 3 （有误） 学生作品 4 （有误） 【教学反思】 1. 对于学生的影响 本节课共在 4 个教学班尝试，通过观察课上和课下学生的反馈以及讲解“生物进化的原因”的效果来看，本节课效果显著，对学生产生了积极的影响。 本节课的设计一方面注重学生已有知识内容，另一方面注重方法的传授，提供“比较法”以“进化树”的形式，引导学生将已有知识进行新的建构，形成“生物进化历程”。 学生借助模拟实验研究，小组合作探索，体验了科学家研究问题的过程与方法。由远古到现今设计、观察学案，感受生物的变化是一个缓慢的过程，现存不同种生物之间存在着普遍的联系。并同教师借助白板、投影等多媒体进行展示交流，提高了学生主动参与学习的热情。 联系现实生活的真实案例，对模拟实验的结果进行分析，学生分析问题解决问题的能力得到训练和提升，同时认识到探究生物学奥秘的过程，不一定必须借助观察、实验真实的生物，借助模拟实验也是一种很好的研究方法。 2. 对于教师的影响 本节课的模拟实验参考了文献 Classification and Evolution 和人教版 8 年级生物学下册第 7 单元第 3 章的内容，结合我校初中生实际情况，对两部分材料均进行了大胆的调整。 北京版教材的第十四章，介绍多种生物类群的基本特征，一方面实现了生物多样性的教学目标，另一方面，为实现生态系统和生物进化提供了丰富的认知材料，这在引导学生形成“生物进化历