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第二章第二節(jié)生物進(jìn)化的證據(jù)和原因
第二章第二節(jié)生物進(jìn)化的證據(jù)和原因 教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
1．了解生物進(jìn)化的主要證據(jù)——古生物學(xué)的證據(jù)。
2．通過對(duì)人工選擇和自然選擇的內(nèi)容的學(xué)習(xí)，初步了解生物進(jìn)化的原因以及生物多樣性和適應(yīng)性形成的原因，進(jìn)行辯證唯物主義教育。
3．引導(dǎo)學(xué)生分析達(dá)爾文獲得成功的原因，學(xué)習(xí)達(dá)爾文嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及堅(jiān)持真理的科學(xué)精神。
重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1．生物進(jìn)化的證據(jù)是本小節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)之一。生物進(jìn)化的證據(jù)有很多，其中最可靠最直接的證據(jù)是化石�；枪糯锪粝碌倪z體、遺物或痕跡，是某些生物曾經(jīng)在地球上生活過的確鑿證據(jù)，化石是生物進(jìn)化的主要證據(jù)。不同地層中保留了不同的生物化石，分析比較不同地層中的化石可以幫助人們認(rèn)識(shí)生物進(jìn)化的歷程�？茖W(xué)家在研究生物進(jìn)化時(shí)，對(duì)不同地質(zhì)年代地層中的化石結(jié)構(gòu)、生存環(huán)境加以比較，并將化石生物與現(xiàn)存生物比較，發(fā)現(xiàn)各種不同類型的生物之間的親緣關(guān)系、生存年代和進(jìn)化歷程以及進(jìn)化的規(guī)律。判斷化石形成的年代對(duì)于研究形成化石的生物的生活年代是極為重要的�？茖W(xué)家在研究化石過程中如何判斷化石形成的年代？教師在教學(xué)過程中可以向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹同位素測(cè)定的方法。
生物進(jìn)化的證據(jù)有許多方面，教學(xué)過程中應(yīng)該讓學(xué)生了解這一點(diǎn)。若有時(shí)間教師也可以簡(jiǎn)單介紹一些其他方面的證據(jù)，如胚胎學(xué)的證據(jù)、比較解剖學(xué)的證據(jù)。
2．自然選擇也是本節(jié)的重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)。自然選擇是相對(duì)人工選擇而言的。雖然達(dá)爾文環(huán)球考察早于他對(duì)家養(yǎng)動(dòng)植物的研究，但是自然選擇這個(gè)概念是在觀察人工選擇的基礎(chǔ)上提出的。在教學(xué)中可以首先向?qū)W生介紹人工選擇，了解人工選擇的方法和意義，幫助學(xué)生理解自然選擇的過程和意義。
課時(shí)安排
本節(jié)參考課時(shí)數(shù)為一課時(shí)。
教具準(zhǔn)備
投影片（各種各樣的生物化石）；掛圖：達(dá)爾文對(duì)飼養(yǎng)動(dòng)物（家鴿何家雞）和栽培植物（甘藍(lán)）的研究工作。與進(jìn)化相關(guān)的各種圖片。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
【課前準(zhǔn)備】學(xué)生閱讀教材P．146～148閱讀材料。
【提出問題，引出新課】
各種生物是經(jīng)過漫長(zhǎng)的時(shí)間逐漸進(jìn)化演變形成的。這一觀點(diǎn)已被大多數(shù)人所接受。但是我們要問：（1）人類是如何獲得這個(gè)結(jié)論的？研究方法是什么；
（2）接受這一觀點(diǎn)，需要一定的依據(jù)或證據(jù)。有什么證據(jù)能夠證明各種生物是通過進(jìn)化形成的？
�。�3）為什么生物會(huì)不斷發(fā)展，原因是什么？即生物是怎樣進(jìn)化的？
這是這節(jié)課我們將要討論的問題。
一、生物進(jìn)化的證據(jù)：
科學(xué)家在研究生物進(jìn)化時(shí)發(fā)現(xiàn)生物進(jìn)化的歷程是：由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低等到高等，由水生到陸生�？茖W(xué)家是如何了解進(jìn)化的歷程的？科學(xué)家又是怎樣知道地球是曾經(jīng)生活過什么類型的生物？生物化石可以作為研究地球曾經(jīng)生活過的生物的材料，通過化石了解生物進(jìn)化的歷程。
我國(guó)宋朝的沈括在《夢(mèng)溪筆談》中就談到他在太行山和其他地方看到的動(dòng)物化石和植物化石。根據(jù)太行山山崖上的化石，沈括認(rèn)為太行山曾經(jīng)是海濱。
什么是化石？生物化石是指由于某種原因，埋藏在地層中的生物的遺體、遺物或生活痕跡�；Ａ袅斯糯镌械奶攸c(diǎn)，所以被用來研究古代生物，它們可以直接或間接證明某種生物曾經(jīng)在地球上生活過。
化石有很多種，有由生物體的堅(jiān)硬部分形成的遺體化石，如骨骼化石、貝殼化石等；有保存植物葉片痕跡的印痕化石；還有遺跡、遺物化石等。
為什么化石能夠說明生物的進(jìn)化？
地球的地層形成有早有晚，不同的地層中有不同的生物化石。根據(jù)存在于各個(gè)地層中的化石，可以判斷生物類型和生存的年代。對(duì)不同地層中的化石進(jìn)行分析比較發(fā)現(xiàn)：
�。�1）最古老的地層中沒有化石。
�。�2）從大約39億年前的地層中開始發(fā)現(xiàn)生物化石。
�。�3）越古老的地層中，成為化石的生物越簡(jiǎn)單、越低等，越晚形成的地層中成為化石的生物越復(fù)雜、越高等。
�。�4）古老的地層中水生生物的化石較多；晚形成的地層中陸生生物的化石較多。
討論：科學(xué)家的這些發(fā)現(xiàn)說明了什么問題？
【小結(jié)】（1）通過對(duì)化石的研究，我們得知原始地球是沒有生命的，生命經(jīng)歷了從無到有的發(fā)展過程。（2）根據(jù)對(duì)化石的研究，我們知道了生物進(jìn)化經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低等到高等，由水生到陸生的發(fā)展過程。
【提問】生物進(jìn)化的原因是什么？是什么推動(dòng)著生物向前發(fā)展？
二、生物進(jìn)化的原因：
最先科學(xué)地解釋了生物進(jìn)化的原因的是英國(guó)的博物學(xué)家達(dá)爾文。
討論：達(dá)爾文是怎樣提出科學(xué)的進(jìn)化理論的？（根據(jù)學(xué)生讀過的閱讀材料進(jìn)行討論）
（1）從小熱愛自然，喜歡觀察并不斷地提出問題。
�。�2）科學(xué)考察，發(fā)現(xiàn)許多與“上帝造物論”不一致的問題。
�。�3）觀察研究人工選擇。
�。�4）提出自然選擇理論。
對(duì)于來自各方面對(duì)進(jìn)化學(xué)說的攻擊，達(dá)爾文持有什么態(tài)度？
1．人工選擇：
利用掛圖向?qū)W生介紹達(dá)爾文對(duì)飼養(yǎng)動(dòng)物（家鴿和家雞）和栽培植物（甘藍(lán)）的研究工作。介紹時(shí)需要解釋什么是品種？品種是怎樣獲得的？
達(dá)爾文認(rèn)為，在不同的飼養(yǎng)或栽培條件下，原始祖先產(chǎn)生了許多變異，人們根據(jù)各自的愛好對(duì)不同的變異個(gè)體進(jìn)行選擇。經(jīng)過若干年的選擇使所選擇的性狀積累加強(qiáng)，最后選育出不同的品種。
人工選擇是根據(jù)人類的需求和愛好，經(jīng)過不斷的選擇形成生物新品種。
達(dá)爾文由人工選擇的實(shí)例聯(lián)想到自然界中各種生物物種的形成。在自然界中的生物進(jìn)化，選擇作用是怎樣進(jìn)行的？
2．自然選擇：
提出問題與學(xué)生討論自然選擇是怎樣進(jìn)行的。
（l）自然界中大多數(shù)生物有很強(qiáng)的繁殖能力。
例：1株1年生的植物只產(chǎn)生兩粒種子，20年后會(huì)有多少后代？
大象壽命一般在100歲。一對(duì)大象一生可生6只小象， 740～750年后一對(duì)大象的后代可以達(dá)到1900萬頭。
這樣的現(xiàn)象稱為過度繁殖。
提問：過度繁殖會(huì)帶來什么問題？
�。�2）生物的生存需要一定的條件，即要保證生物必需的食物和生存的空間。生物生存的空間和食物是有限的。
提問：為了生存，生物在這個(gè)有限的生存條件下會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？
生物之間為了獲得生存所需要的食物和空間而進(jìn)行的斗爭(zhēng)，稱為生存競(jìng)爭(zhēng)。
�。�3）生存競(jìng)爭(zhēng)總有勝敗。什么類型的生物在生存競(jìng)爭(zhēng)中容易取勝或者失敗呢？
實(shí)例：長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化。
�。�4）長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化過程中，誰在進(jìn)行選擇？
小結(jié)：自然界中的生物，通過激烈的生存競(jìng)爭(zhēng)，適應(yīng)環(huán)境的生存下來，不適應(yīng)環(huán)境的被淘汰，這就是自然選擇。適者生存，不適者被淘汰，所以目前在地球上生活的各種生物大多是適應(yīng)環(huán)境的。自然界的環(huán)境有各種類型，不同類型的環(huán)境對(duì)生物的差異進(jìn)行選擇，形成了適應(yīng)不同環(huán)境的生物，同時(shí)，也產(chǎn)生了生物的多樣性。
提問：生物進(jìn)化的歷程是否已經(jīng)完成？如果還在進(jìn)行，我們?yōu)槭裁床灰装l(fā)現(xiàn)生物的進(jìn)化？
自然選擇的進(jìn)程十分緩慢。生物界的豐富多彩是經(jīng)過許多億年的選擇形成的。
【本課小結(jié)】根據(jù)人類已經(jīng)得到的證據(jù)可以證明豐富多彩的生物界是通過不斷進(jìn)化形成的。自然選擇學(xué)說能夠較合理的解釋生物進(jìn)化的原因。但是關(guān)于生物的進(jìn)化，到目前為止，還有許多問題不能作出合理的解釋，還需要人類不斷的研究探索，進(jìn)行完善。
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