《生物科学的学习过程》教案

10/10第二节生物科学的学习过程【学习目标】1．举例说出一个科学研究的故事。2．概述科学思维的基本过程。【教学地位】本节通过介绍进化理论的创立和完善过程，总结了科学思维的一般过程。设置本节的意图是让学生掌握科学思维的方法过程，为学生科学素养的形成奠定基础。【教法指导】1．进化论的创立和完善，主要介绍了科学家不断思考建立进化理论的过程，这部分内容可让学生自学，或利用多媒体介绍。2．科学思维的一般过程，是在学生学习了进化论形成过程之后总结的，可先让学生进行讨论，在科学研究中，科学思维要按什么样的步骤进行？通过讨论最后让学生进行总结。【新课导入建议】生物科学家进行科学研究、科学思维有没有一定的步骤？都有哪些步骤？我们先研究一下科学家创立进化理论的过程。【教学流程设计】课前自主探究：(1)阅读教材P6－7相关内容，填写“【课前自主导学】知识1，完成思考交流1”。(2)阅读教材P8－9内容填写“【课前自主导学】知识2，完成思考交流2”。⇒步骤1：情景导课：以【新课导入建议】方式导出课题。⇒步骤2：检测预习效果：作答【正误判断】并进行校正。⇒步骤3：学生学习教材后，让三位同学分别说出拉马克、达尔文和木村资生进化理论的基本观点，并比较这些进化观点的不同和发展，通过【例1】强化。⇓步骤6：诵读【结论语句】，当堂完成【当堂双基达标】，分组解答教材P10【评价指南】。⇐步骤5：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建。⇐步骤4：通过以上实例分析让学生讨论并回答科学思维的基本过程，并说明每一过程的注意问题，并以【例2】进行典例分析。【课前自主导学】1.拉马克的进化理论提出过程观察→记录→思考→结论理论核心(1)物种不是不变的，更不是上帝创造的(2)环境的影响使生物发生变异，并从一个生物类型演变为另一个生物类型(3)生物的器官是用进废退的意义开辟了进化理论的先河，为科学进化论的发展铺平了道路2.达尔文进化理论的创立过程(1)创立过程现象—加拉帕戈斯群岛不同岛屿上的地雀不同↓分析原因—由于地理隔离，生活环境发生变化，地雀的形态逐渐发生变化↓得出结论—环境影响使物种发生分化(2)主要内容：自然选择学说。保留和淘汰物种的过程叫自然选择。(3)成功的基础：对科学的热爱，坚持长期探索，勤于观察和收集事实。3．木村资生的进化理论——中性学说(1)主要观点①生物进化是以生物大分子为基础的，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。②分子水平上的进化是由选择中性或近中性突变基因的随机固定而实现的。③当分子进化导致生物在形态和生理上发生差异后，自然选择才能发挥作用，并认为10－9是分子进化的标准速率。(2)意义：揭示了分子水平的进化规律，和达尔文的理论相互补充，更好地揭示了生物进化的本质。【思考交流】1．在自然选择的过程中，什么样的物种被保留？什么样的物种被淘汰？提示：适应环境的物种被保留，不适应环境的物种被淘汰。观察：用感官收集信息(数据)↓推理：对观察到的现象做出解释，但有时也可能不正确分类：通过比较，根据共同点将事物划分为较大的不↓同类群，再根据差异点将事物划分为较小的类群建立模型：用图或表的形式将事物或过程表示出来↓交流：与他人交换看法、分享信息的过程【思考交流】2．“每一项观察都是科学思维的第一步”这种说法准确吗？提示：不准确。当你用一种或多种感官去收集有关信息时，就是在观察。而科学的观察是指有目的、有计划地和思维活动紧密结合的考察研究方法。【正误判断】1．达尔文通过对多种生物现象的观察提出了自然选择的进化理论。(√)2．木村资生通过对生物现象的观察提出了“中性突变”进化理论。(×)提示：木村资生提出“中性突变”进化理论是在思考的基础上，通过对不同生物的某些蛋白质进行测定分析提出来的。3．在科学思维的过程中，通过观察、推理得出的结论都是正确的。(×)提示：通过推理得出的结论不一定正确，它只是多种可能性中的一种。【课堂互动探究】1．达尔文的“自然选择学说”内容和过程(1)自然选择学说的内容：包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。(2)“自然选择”的过程图解1．拉马克的用进废退学说开辟了进化理论的先河，为科学进化论的发展铺平了道路。2．现代生物进化理论是在达尔文的自然选择学说基础上发展起来的。3．“中性突变”进化理论揭示了分子水平的进化规律，和达尔文的理论相互补充，更好地揭示了生物进化的本质。例一：分析以下四种叙述分别体现了哪种进化思想。(1)“生活在地下水井中的盲螈，因长期不用眼睛而失去视觉”，体现了____________的____________学说。(2)“食蚁兽的长舌是因为长期舔食树缝中的蚂蚁反复不断伸长所致”，体现了____________的____________学说。(3)“鹿和狼在长期的生存斗争中相互选择，结果发展了自己的特征”，体现了__________的__________学说。(4)“血红蛋白α链的氨基酸每年都以大约1.2×10－9的速率发生置换”，体现了____________的____________学说。审题导析：(1)了解拉马克用进废退学说的内容。(2)理解自然选择学说的理论内涵。(3)明确中性学说的特点。精讲解析：本题主要考查三种进化理论的特点。拉马克的观点是在自然界里，环境的影响使生物发生变异，生物的器官是用进废退的；达尔文的观点是自然选择，即环境选择生物进化的方向；木村资生的观点是分子水平上的进化是由选择中性或近中性突变基因的随机固定而实现的，提出10－9是分子进化的标准速率。答案：(1)拉马克用进废退(2)拉马克用进废退(3)达尔文自然选择(4)木村资生中性问题导思：①科学思维的基本过程包括哪些阶段？②科学思维的每一阶段有什么要求？观察eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定义：是指有目的、有计划地和思维活动结合的,考察研究方法，通过观察得到的信息称之为,证据或数据,要求：①有目的、有计划；②真实，准确；③通常,要借助于仪器设备))推理eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定义：当你对观察到的现象作出解释时，就是在,进行推理，或作出推论,特点：不一定完全正确，它只是对现象的多种可,能解释中的一种))分类eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定义：把某些特征相似的事物归类到一起的逻辑,方法称为分类,方法：通过比较，识别出事物之间的异同点，根据,共同点将事物划分为较大的不同类群，再根据,差异点将事物划分为较小的类群))建立模型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定义：用来显示事物或过程的表现手段，如画图、,列表等,意义：能帮助人们理解无法直接观察到的事物))交流eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定义：就是与他人交换看法、分享信息的过程,意义：通过交流来了解彼此的研究成果、信息和,想法，并进一步激励人们去思考和研究))例二：某同学将100mL酵母菌培养液放在适宜的温度下，并且于相同时间间隔等量均匀地先后取样5次，分别测定样品中酵母菌的数量和培养液的pH，结果如下表：样品酵母菌数量(个/mm3)pH18205.4210005.0312104.8412103.757603.1根据以上数据回答下列问题。(1)表中所示数值为________的结果。(填科学思维过程)(2)以另一种建模方式(坐标系)表示出酵母菌数量随时间以及培养液pH与时间的动态变化过程。(3)从以上建模过程中，你能得出怎样的结论？(时间与酵母菌数量关系)审题导析：(1)弄清题目的实验方法。(2)看清5次先后取样所测定的酵母菌的数量和培养液的pH。精讲精析：(1)表中所示数值为某同学在相同时间间隔均匀地取样、测定的结果，即科学思维过程中观察的结果。(2)表中所示数值与一个量有关，可用坐标系表示。(3)当培养条件适宜时，酵母菌会增殖，而酵母菌在生长繁殖过程中也会产生一些代谢产物影响环境条件。由于空间和营养有限，当酵母菌数量过多时会导致种内斗争激烈而数量不再增加，甚至一段时间后数量会下降。答案：(1)观察(2)如下图(3)在一定时间内酵母菌数量增加，超过一定时间，酵母菌数量反而下降。【当堂双基达标】1．(2013·江阴市青阳中学高一检测)下列进化理论中，从微观领域角度提出的是()A．用进废退学说B．神创论C．中性学说D．自然选择学说解析：用进废退学说针对的是器官，自然选择学说针对的是个体，神创论针对的也是个体或群体，只有中性学说是从分子水平上提出的进化论。答案：C2．“狼奔跑迅速，四肢发达，其后代也具有上述特征，是由于其经常使用，而代代相传的结果。”这个观点可用下列哪种理论来解释()A．自然选择B．中性突变C．用进废退D．上帝创造解析：题干中的说法是四肢越用越发达并将此性状遗传给后代，这显然是用进废退的典型实例。答案：C3．达尔文进化理论的核心是()A．获得性遗传B．用进废退C．自然选择D．中性学说解析：自然选择学说是达尔文进化理论的核心。答案：C4．(2013·江苏省如皋中学高一期末)生物小组的同学对调查的校园植物进行了分类。他们将油松、雪松、苏铁、水杉归为一类，而将垂柳、白杨、樟树、玉兰归为另一类，请问他们是按照什么标准归类的()A．按照植物的经济价值B．按照植物的观赏价值C．按照植物的生活环境D．按照植物的形态结构解析：油松、雪松、苏铁、水杉属于裸子植物，垂柳、白杨、樟树、玉兰属于被子植物。裸子植物和被子植物的分类标准是种子是否有果皮包被，即依据植物的形态结构划分。答案：D5．“用进废退”、“自然选择”、“中性学说”三种进化理论的提出者，都遵循了科学思维的过程，下列有关科学思维的过程的说法错误的是()A．科学思维的起点是观察B．推理是对所观察到的现象做出的解释C．建立模型是用实物直观地反映真实物体的形状或三维结构，而无法表现事物活动的规律D．分类法可使许多杂乱的信息变得清晰，是总结归纳的有效手段解析：答案：C【课后知能检测】1．拉马克进化学说的进步意义体现在()A．科学地解释了生物进化的原因B．提出了“用进废退”和“获得性遗传”的理论C．最先提出了比较完整的进化学说D．使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的道路解析：拉马克否定了神创论，但其学说的两大观点“用进废退”和“获得性遗传”是其致命的缺陷，进步之处是最先提出了比较完整的进化学说。答案：C2．(多选)《物种起源》出版已有150年，但依然深深影响着现代科学研究，达尔文()A．提出了适者生存，不适者被淘汰的观点B．提出了用进废退的理论C．认为种群是生物进化的基本单位D．认识到变异广泛存在并能遗传给后代解析：用进废退的理论是拉马克提出来的；种群是生物进化的基本单位，是现代生物进化理论的基本内容，不是达尔文的观点。答案：AD3．(2013·通州市西亭中学高一质检)下列关于“中性学说”的说法错误的是()A．自然选择能发挥作用的前提是分子进化导致生物在形态和生理上发生差异B．在中性突变过程中，机遇是某种变异能够保存与否的重要因素C．“中性学说”揭示了分子水平进化的规律D．中性学说认为新物种的形成是由微小的、长期有利的变异积累而成的解析：中性学说认为分子水平上的进化是由选择中性或近中性突变基因的随机固定而实现的，而只有当分子进化导致生物在形态和生理上发生差异后，自然选择才能发挥作用。新物种的形成是由无适应性的、无好坏利害之分的中性突变积累而成，同时在突变过程中，哪种变异能够保存全靠机遇，即随机性较强。答案：D4．下列对“用进废退”、“自然选择”、“中性学说”三种进化理论的描述中，错误的是()A．“用进废退”进化理论开辟了进化理论的先河B．“自然选择”进化理论是达尔文在很多事实的基础上思考得出的C．“中性突变”进化理论是对“自然选择”进化理论的否定D．对科学的热爱和兴趣是达尔文等开展研究、思考的动力解析：“用进废退”进化理论是由拉马克提出的，开辟了进化理论的先河，为科学进化论的发展铺平了道路；“中性突变”进化理论揭示了分子水平的进化规律，和达尔文进化理论相互补充。答案：C5．(2013·苏大附中高一期末检测)下列关于科学思维的基本过程说法错误的是()A．观察必须如实地反映所感知的事物B．推论不一定完全正确C．建立模型能帮助人们理解无法直接观察到的事物D．根据不同点将事物划分为较大的不同类群，再根据相同点将事物划分为较小类群解析：科学家通常通过比较，识别出事物之间的异同点，根据共同点将事物划分为较大的不同类群，再根据差异点将事物划分为较小的类群。答案：D6．《民生直通车》栏目组报道了一个浑身上下长满长毛的2岁男孩自残的事例。经跟踪采访发现，这个毛孩的爸爸也浑身长满长毛，而他的妈妈正常。医生看到后，初步判定这是一种遗传现象，医生的断言属于科学思维过程的哪一个环节()A．观察B．推理C．分类D．建立模型解析：医生根据这个毛孩的父亲也浑身长满长毛这一现象而判定这是一种遗传现象，属于科学推理过程。答案：B7．生活在沙漠里的仙人掌，叶变成刺，而