高中生物苏教版遗传与进化第一章生物科学和我们 生物科学和我们2

第一第一章生物科学和我们（第2课时）●●设计依据与构思通过第一课时的学习，学生已经开始关注与生物学有关热点问题和社会问题。本课时的重点在于，帮助学生领悟获取生物科学知识的方法，体验科学研究的过程与科学的思维方法，形成一定的科学探究能力与批判性思维能力，树立实事求是的科学态度，培养不断探索、勇于创新的科学精神。虽然教材经过调整已经删除了“进化理论的创立和完善”的内容，但像科学家一样思维需要有一个模仿的事例，所有教学过程中还是补充了这个内容。进化论学生在初中已经学习过，学生有一定的前知识，分析起来比较容易；“澄江动物化石群为什么会引起科学界的极大关注？”的“积极思维”活动，学生分析起来有基础。教学中，还可以结合必修一已经学过的相关内容，将之前渗透的科学思维方法，总结归纳明确。●●教材分析▍教学目标知识目标：1.认同科学思维在进化论发展和完善过程中的重要性。2.能概述科学思维的基本过程。能力目标：学会获取生物科学知识的方法，体验科学研究的过程与科学的思维方法，形成一定的科学研究能力和批判性思维能力。情感态度与价值观目标：树立实事求是的科学态度，培养不断探索，勇于创新的科学精神。▍教学重、难点教学重点：1、通过对进化理论不断完善的发展历程的了解来构建科学研究的基本过程。2、概述科学思维的基本过程。教学难点：通过对进化理论不断完善的发展历程的了解来构建科学研究的基本过程。▍课前准备学生：回顾初中学过的进化论的相关知识，通过收集资料了解进化论的发展史。教师：制作课件，准备“进化论发展和完善”的相关资料。●●教学流程及分析▍流程一：导入新课人类对未知领域的探索，离不开科学思维。没有科学思维，生物科学就不可能取得如此辉煌的成就。同样，不重视科学思维，也不能真正学好生物科学这门课。科学家是如何进行科学思维的？我们怎样想科学家一样进行科学思维？“澄江动物群”化石为什么会引起科学界的极大关注？学了本节内容你会有一个初步的了解。生命是怎样起源的？生物又是如何进化的？这一直是人们孜孜以求并希望了解的问题。人类在探索生命起源和生物进化的过程取得了一些成绩，这些处处体现了科学思维的重要性。让我们沿着科学发展的过程，体会科学家的思维吧。设计思想设计思想通过简单的语言激发学生的求知欲望。为什么科学家能有伟大的成就？为什么科学家能透过司空见惯的现象发现伟大的科学规律？让学生认同科学思维的重要性。▍流程二：新课学习一科学家不断思考:进化理论的创立和完善教师提问：你对进化论的发展史有哪里了解？这些科学家是怎样思考的呢？教师提供材料，引导学生分析讨论总结。尤其注意科学思维方法的剖析。1.拉马克和进化论教师提供材料：拉马克观察到的现象，古生物与现代生物既相近又相异；家养动物、栽培植物与野生动植物存在较大的区别，而这些生物又是从野生动植物演变过来的。师生讨论分析：拉马克观察、思考基础上的推论，“物种不是不变的，更不是上帝创造的。在自然界里，环境的影响使生物发生变异，并且从一种生物类型变成另一种生物类型。生物的器官是用进废退的。”教师提问：拉马克的研究着重运用的方法是什么？师生总结：观察、分类、比较。2.达尔文和进化论教师提供材料：达尔文到“贝格尔号”海军勘探船作环球旅行，5年间（1831－1836）他收集了大量的动植物资料，为自然选择学说的建立打下了坚实的基础。达尔文观察到的事实举例。例1.在加拉帕戈斯群岛上的地雀他发现13种地雀物种，分布在不同的岛屿上，而这些地雀又是从南美洲飞来的。由于地理隔离，生活环境发生改变，地雀的形态逐渐发生改变，说明环境的影响使物种发生了分化。例2.克格伦岛上的昆虫他发现的550种昆虫，其中有200种昆虫的不适应飞行（无翅或翅不发达），另外的翅非常发达，他解释是善于飞行的甲虫容易被海风吹落在海洋里而被淹死。只有翅非常发达或无翅、翅不发达的甲虫才可能保留下来。教师提问：达尔文在观察过程中特别注意什么？自然选择学说的建立经过了怎样的科学思维过程？（观察、比较、分类；推理；建立模型）【积极思维】澄江动物化石群为什么会引起科学界的极大关注？2、在澄江动物群化石总发现了“云南虫”和“海口虫”、”昆明鱼“等化石。3、科学家在对澄江动物群化石经过观察、分类和推理等过程后，提出了脊椎动物起源与进化的新设想。教师提问：澄江动物化石群能否用达尔文进化理论加以解释？（重点中激发学生的思维，不需要给出明确的结论）教师提问：对澄江动物化石群的研究，科学家是如何操作的，体现了哪些科学思维方法？3、木村资生和进化论教师讲解：随着科学的发展，人们对进化的研究不仅仅着眼于表观性状，更注重生命本质的研究。科学家认为，生物进化是以生物大分子为基础，只有从分子水平上研究生物的进化才能触及生物进化的本质。科学技术的发展为这一研究提供了基础。分子生物学研究发现，不同生物体内，具有相同功能的一些蛋白质的氨基酸序列和基因的核苷酸序列有一定的差异。生物间的亲缘关系越近，这些分子间的差异越小；亲缘关系越远，差异越大。随着生物由低级到高级的演化，同一种生物大分子中的氨基酸或核苷酸以一定的速率置换着。在这些研究的基础上木村资生提出了“中性学说”，揭示了分子水平的进化规律。他和达尔文的理论相互补充，更好地揭示了生物进化的本质。教师提问：木村资生的研究对你有什么启示？师生讨论：科学与技术的发展相辅相成。随着技术的进步，人类观察的手段不断提升，观察的层次越来越小。科学是一个不断发展和完善的过程。设计思想设计思想科学思维是怎样的？需要有具体的实例去体现。所以教学中还是把教材删除的“进化论的发展和完善”补充了进来。教学中，重点不在相关科学家的的研究结论和对科学发展的贡献，而是科学家科学研究的过程和思维方法。将“澄江动物化石群”的相关教学讨论穿插在这里，让学生讨论起来有抓手，并能参考科学家的思维方法进行分析讨论。“中性学生”内容较深奥，学生具备的相关知识较少，所以教师知识简单介绍，渗透科学发展与技术发展的关系。二、向科学家一样思考：科学思维教师讲述：通过对进化论的发展和完善的分析，我们应该已经基本了解科学家的思维过程，让我们一起分析总结一下。请阅读课文第4-5页。1、观察教师提问：什么是观察？观察的基本要求有哪些？师生讨论总结：（1）当你用一种或多种感官去收集有关信息时,就是在观察（2）基本要求：学会带着问题进行观察；直接观察与问题有关的对象；既要观察局部，也要观察整体；既要观察物体，也要观察环境；观察要细致，准确；尽可能将观察到的现象或事物描述（或绘制）出来。教师提问：观察和实验有什么区别和联系？师生讨论总结：观察实验含义在自然条件下研究对象在控制条件下研究对象相同点主体都是主体有目的、有计划的能动活动工具都要使用感官、仪器、设备等中介手段客体都是研究对象的事实现象方法要素都在于对研究对象进行捕获和解释不同点条件状态以不变革对象为特征，处于自然常态条件下以变革对象为特征，处于控制操纵条件下控制工具（方法要素）变量比较直观、简单，观测比较被动使用假设、变量、控制、对照等中介手段，能使对象纯化、强化，增强了可观测性和重复性等2、推理教师提问：什么是推理？推理的途径有哪些？师生讨论归纳：当你对观察到的现象作出解释时，就是在进行推理。推理的一般类型有：一、因果推断，就是要判断两个事件之间是否存在因果关系；二、归纳，是指从个别事物的性质、特点和关系中概括出一类事物的性质、特点和关系的推理形式；三、演绎法：从一般原理推导出特殊事例的过程。3、分类教师提问：什么是分类？分类的依据是什么？师生总结归纳：把某些特征相似事物归类到一起的逻辑方法称为分类。区分事物的相同点和不同点,然后可进行分类4、建立模型教师提问：什么是建立模型？常见的模型有哪些？师生总结归纳：建立模型是用来显示事物或过程的表示手段。如：画图、列表、文字表述。模型的类型：①物理模型：用具体的实物或其他形象化的手段建构的模型，包括实物模型、图画模型等。这种模型主要用于反映真实物体的形状和三维结构等。例如，手工制作的真核细胞模型。②概念模型：以文字叙述的形式建构的模型，可以反映事物的活动规律。例如，对渗透作用的叙述和解释。③数学模型：以体现数量关系的曲线、表格等手段建构的模型，可以定量地反映事物的活动规律。例如，环境中CO2浓度对光合作用速率的影响曲线。教师提问：如何选择模型类型？师生归纳总结：①根据目的或任务选择模型类型。例如，研究温度对酶活性的影响，可选择数学模型。②根据目的或任务对事物的属性进行简化处理，即确定本质属性，忽略次要属性。如研究pH对酶活性的影响，可假设温度是适宜的且始终恒定；研究细胞的基本结构时，不必关注细胞的真实大小。③根据本质属性，制定模型。如根据DNA的双螺旋结构属性，制作出DNA双螺旋结构模型。5、交流教师提问：什么是交流？要交流哪些内容？师生归纳总结：交流就是与他人交换看法、分享信息的过程。交流的内容包括科学探究过程、科学实验方法、观察结果、测量的数据、研究成果和结论等。通过交流讨论，共享和评讲研究内容。交流的过程中还要注意反思。设计思想设计思想学生阅读课本内容消化吸收，教师通过提问引导学生思考讨论。透过表面文字，分析实质。让学生认同科学思维的步骤，并对每一步的操作有具体了解，希望学生能把科学思维过程应用的今后的学习生活中。▍流程三：课堂反馈反馈的设计1.家鸽由野生原鸽驯化而来，它们之间既相似又相异，这是通过科学思维的_____实现的()A.观察B.推论C.交流D.分类2．观察下图，它们实际上是一种()A.观察B.推论C.分类D.进化模型▍流程四：课堂小结科学家不断思考：拉马克和进化论进化论的发展和完善达尔文和进化论木村资生和进化论2、像科学家一样思考：科学思维——观察、推理、分类、建立模型、交