
第6章 生物的進化單元解讀單元解讀人教版高中生物選必修二◆地球上的現(xiàn)存物種豐富多樣,它們來自共同祖先生物的多樣性和適應(yīng)性是進化的結(jié)果◆嘗試通過細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等知識,說明當今生物在新陳代謝、DNA的結(jié)構(gòu)與功能等方面具有許多共同特征◆適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果◆嘗試通過化石記錄、比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)等事實,說明當今生物具有共同的祖先◆舉例說明種群內(nèi)的某些可遺傳變異將賦予個體在特定環(huán)境中的生存和繁殖優(yōu)勢課標解讀◆闡明具有優(yōu)勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加遺傳信息控制生物性狀,并代代相傳◆概述現(xiàn)代生 物進化理論以自然選擇學(xué)說為核心,為地球上的生命進化史提供了科學(xué)的解釋◆闡述變異、 選擇和隔離可導(dǎo)致新物種形成◆說明自然選擇促進生物更好地適應(yīng)特定的生存環(huán)境1.理解化石是支持生物進化論的最直接、最重要的證據(jù)。2.基于化石的直接證據(jù),認同當今生物具有共同的祖先。3.運用比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等間接證據(jù),說明當今生物具有共同的祖先。4.舉例說明當今生物具有許多共同特征。5.理解生物的適應(yīng)性。6.評價拉馬克進化學(xué)說的進步意義和局限性。7.評述達爾文的自然選擇學(xué)說的貢獻和局限性。8.分析生物進化觀點對人們思想觀念的影響。學(xué)習目標9.認同種群是生物繁殖和進化的基本單位。10.解釋基因庫和基因頻率的概念。11.闡明自然選擇對種群基因頻率變化的影響。12.探究抗生素對細菌的選擇作用。13.舉例說明物種和隔離的概念。14.理解地理隔離和生殖隔離。15.分析隔離在物種形成過程中的作用。16.舉例說明協(xié)同進化。17.概述生物多樣性及其形成的過程。18.概述以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進化理論的要點,認同其在現(xiàn)有生物進化理論中的主流和核心地位。19.通過了解現(xiàn)代生物進化理論存在的爭論和疑點,認同科學(xué)理論是不斷發(fā)展的。學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習了生物進化的內(nèi)容,了解生物進化的化石證據(jù)和達爾文自然選擇學(xué)說的要點,但是對達爾文自然選擇學(xué)說的局限性尚不了解。在講述生物進化的證據(jù)和達爾文的自然選擇學(xué)說時,可以引導(dǎo)學(xué)生回憶初中所學(xué)知識,做到溫故而知新。與學(xué)生經(jīng)驗的聯(lián)系溫故而知新教材分析教材中涉及的許多實例,學(xué)生大都有一定的感性認識,如蝴蝶的翅色、蝗蟲的交配和產(chǎn)卵、捕食者與被捕食者之間的斗爭等。有的學(xué)生可能通過媒體或科普書刊,對進化論領(lǐng)域出現(xiàn)的不同觀點有所了解,在教學(xué)中,可鼓勵這些學(xué)生積極發(fā)言,參與課堂討論。與學(xué)生經(jīng)驗的聯(lián)系有一定的感性認識通過本模塊遺傳部分的學(xué)習,學(xué)生已經(jīng)知道基因的分離定律、自由組合定律、基因突變、基因重組和染色體變異等,還知道基因與性狀的關(guān)系,這些都是學(xué)習本章內(nèi)容的重要基礎(chǔ)。與其他章節(jié)的聯(lián)系本章共分4節(jié):《生物有共同祖先的證據(jù)》《自然選擇與適應(yīng)的形成》《種群基因組成的變化與物種的形成》《協(xié)同進化與生物多樣性的形成》。在具體寫法上更加注重引導(dǎo)學(xué)生基于證據(jù)進行邏輯推理。本章關(guān)于生物進化的內(nèi)容,核心論點是生物都是由原始的共同祖先進化來的,換言之,生物的多樣性和適應(yīng)性是進化的結(jié)果。這一論點在章引言和第1節(jié)的引言中已經(jīng)明確了。這一論點有哪些支持的證據(jù)呢?生物的多樣性和適應(yīng)性又是如何通過進化形成的呢?這就是本章要探討的兩個基本問題。第1個問題指向生物進化的證據(jù),即第1節(jié)的內(nèi)容;第2個問題指向?qū)ι镞M化的理論解釋,即第2、3、4節(jié)的內(nèi)容。內(nèi)容分析之所以將進化的證據(jù)內(nèi)容安排在第1節(jié),是因為生物進化的證據(jù)內(nèi)容相對宏觀,初中也有基礎(chǔ),學(xué)習難度較低;通過對證據(jù)的分析,學(xué)生更加確信生物是由原始的共同祖先進化來的,從而為后面探究進化的原因奠定基礎(chǔ)?!吧锏亩鄻有院瓦m應(yīng)性是進化的結(jié)果”是課程標準中與本章內(nèi)容對應(yīng)的大概念。在章引言中,這一大概念轉(zhuǎn)化為本章的中心問題:生物的多樣性和適應(yīng)性是如何形成的?本章第2、3、4節(jié)就是圍繞這一中心問題由淺入深地展開的。達爾文的自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容,主要是從個體水平解釋生物的適應(yīng)性特征如何形成(新的適應(yīng)性特征的形成意味著生物新類型的出現(xiàn))。現(xiàn)代生物進化理論,既包括物種形成理論,又包括協(xié)同進化理論。物種形成理論是從種群和基因水平解釋物種的形成,協(xié)同進化理論則上升到種間關(guān)系乃至生態(tài)系統(tǒng)水平,不僅豐富了對物種形成的解釋,還解釋了生態(tài)系統(tǒng)多樣性的形成。教材按照從經(jīng)典理論到現(xiàn)代理論,從個體水平到種群水平,從性狀水平到基因水平,從適應(yīng)的形成到物種的形成,再到生物多樣性形成的順序,依次安排了《自然選擇與適應(yīng)的形成》《種群基因組成的變化與物種的形成》《協(xié)同進化與生物多樣性的形成》三節(jié)。內(nèi)容結(jié)構(gòu)(1課時)(3課時)(1課時)(1課時)課時安排生物有共同祖先的證據(jù)本節(jié)教學(xué)主線:提出問題、引導(dǎo)討論→基于事實、分析證據(jù)→質(zhì)疑辯論、進行論證→得出結(jié)論、遷移應(yīng)用。利用視頻及“問題探討”中創(chuàng)設(shè)的情境,引出“人猿是否同祖”的話題,明確本節(jié)課的主題。以設(shè)計的問題為主導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生基于教材提供的事實證據(jù),通過分析、比較、歸納、質(zhì)疑和辯論等過程,從而歸納、概括形成生物有共同祖先的觀點,認同生物是進化而來的觀點。從生物學(xué)事實→生物學(xué)觀點→生命觀念,學(xué)生對生命的認識逐漸深入。讓學(xué)生不僅知其然又知其所以然,同時也訓(xùn)練學(xué)生思維的嚴謹性。教學(xué)策略生物有共同祖先的證據(jù)提出問題:云南的昌門龍體長11米,高4米,從來沒有人見過恐龍,怎么會知道得這么清楚?根據(jù)恐龍的化石進行推斷。古生物學(xué)的主要證據(jù)來源于化石,化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)。接著介紹化石的定義,以及如何利用化石來研究生物的種類和特征,然后列舉分布于不同年齡地層中的化石的生物類群,安排學(xué)生進行“思考·討論"活動,引導(dǎo)學(xué)生判斷化石證據(jù)是否支持共同由來學(xué)說。在活動后,給出了基于化石判斷生物進化的結(jié)論。大量化石證據(jù),證實了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的。揭示出生物進化的順序:由簡單到復(fù)雜,由低等到高等,由水生到陸生。地層中陳列的證據(jù)——化石展示教材第102頁圖6-3三種脊椎動物前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖。當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據(jù)引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,思考討論教材第102頁“思考·討論”中的問題。通過分析說明比較解剖學(xué)證據(jù)是當今生物體上進化的印跡之一。展示教材第103頁圖6-4人胚胎發(fā)育早期的顯微照片,引導(dǎo)學(xué)生了解胚胎發(fā)育中的共同特征。通過分析胚胎胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段,支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點。說明胚胎學(xué)證據(jù)也是當今生物體上進化的印跡。生物有共同祖先的證據(jù)引導(dǎo)學(xué)生從微觀的證據(jù)出發(fā),找尋當今生物之間的共同特征,發(fā)現(xiàn)多種多樣的生物具有的統(tǒng)一性,通過分析從細胞和分子水平看,當今生物有許多共同的特征,進而理解這些證據(jù)有力地支持了生物有共同祖先的論點。展示教材第103頁“思考·討論”中的資料。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,思考討論教材第103頁“思考·討論”中的問題。最后指出化石為研究生物進化提供了直接的證據(jù),比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、細胞和分子水平的研究也提供了有力的支持。這些證據(jù)互為補充、相互印證,都給生物進化論提供了有力的支持。生物有共同祖先的證據(jù)當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據(jù)適應(yīng)的普遍性和相對性PPT展示枯葉蝶和普通蝴蝶的圖片,探討同一環(huán)境中枯葉蝶與翅色鮮艷的蝴蝶對環(huán)境的適應(yīng)方式。使學(xué)生頭腦中產(chǎn)生新情境與原有知識之間的認知沖突,從而激發(fā)學(xué)生的求知欲,并且認識到從進化的角度解釋生物現(xiàn)象并不簡單。適應(yīng)的含義可以通過實例幫助學(xué)生理解。例如,對“生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能” 的含義,可以舉出小腸的結(jié)構(gòu)特點適于消化和吸收、毛細血管適于進行物質(zhì)的交換等實例。對“生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖” 的含義,可以舉出鴨趾間的蹼可增加受力面積,可以用來劃水,有利用鴨子生活在水中;仙人掌的莖可儲存水、葉變?yōu)榇虪羁蓽p少水分散失,適應(yīng)干旱缺水環(huán)境等生活中常見的例子。自然選擇與適應(yīng)的形成圍繞枯葉蝶和雷鳥的案例,引導(dǎo)學(xué)生探討教材第106“思考·討論”中的問題,分析適應(yīng)的相對性。當環(huán)境條件改變時,適應(yīng)可能會失去作用,最后通過“思考·討論”第3題,得出適應(yīng)相對性的原因。所有的生物都有適應(yīng)環(huán)境的特征,但是同時也是有條件的。引導(dǎo)學(xué)生探討一種水生小動物水蚤在不同溫度下的生存情況,進一步理解適應(yīng)的相對性。自然選擇與適應(yīng)的形成適應(yīng)的普遍性和相對性拉馬克的進化學(xué)說適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果各種生物的適應(yīng)性特征是如何形成的呢?物種不變論認為,各種生物都是自古以來就如此的。法國博物學(xué)家拉馬克徹底否定了物種不變論,提出當今所有的生物都是由更古老的生物進化來的。闡述拉馬克的主要觀點,并用拉馬克的觀點解釋食蟻獸的舌頭之所以細長,鼴鼠的眼睛萎縮、退化形成的原因。舉例反駁拉馬克的用進廢退、獲得性遺傳的觀點。引導(dǎo)學(xué)生對拉馬克的進化學(xué)說進行評論。正確認識到拉馬克的進化學(xué)說在當時是有進步意義的。但他對適應(yīng)形成的解釋是膚淺的,未被人們普遍接受。達爾文自然選擇學(xué)說闡述達爾文自然選擇學(xué)說主要觀點。引導(dǎo)學(xué)生對達爾文自然選擇學(xué)說的解釋模型進行演繹說明。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維,從模型中學(xué)習基于事實、進行推理、得出結(jié)論的思維方法。運用自然選擇學(xué)說的解釋模型,對長頸鹿的進化和枯葉蝶的進化進行解釋,實現(xiàn)對該學(xué)說的演繹和運用。嘗試利用自然選擇學(xué)說的解釋模型解釋生物多樣性的原因,幫助學(xué)生理解生物的統(tǒng)一性和多樣性,在達爾文生物進化論的兩大學(xué)說之間建立聯(lián)系。適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果達爾文自然選擇學(xué)說通過學(xué)生對長頸鹿的進化和枯葉蝶的進化解釋模型的演繹,從而分析達爾文生物進化論的局限性;并分析生物進化觀點對人們思想觀念的影響。引導(dǎo)學(xué)生分析和比較拉馬克的進化學(xué)說與達爾文的自然選擇學(xué)說。讓學(xué)生認識到面對同樣的自然現(xiàn)象,不同科學(xué)家由于所掌握的知識和證據(jù)不同,可能作出不同的解釋。通過對兩種不同進化學(xué)說的學(xué)習,讓學(xué)生認識到科學(xué)理論不是一蹴而就的,也不會停滯不前,而是不斷發(fā)展的。適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果情境引入激發(fā)興趣原始地球上的生命是如何誕生和變化的呢?請學(xué)生分組討論地球上的生命進化史上困擾多年的問題,激發(fā)學(xué)生探究物種形成機制的興趣。在利用上述策略引入后,提供英國的曼徹斯特地區(qū)樺尺蛾材料,展示兩種體色的樺尺蠖在樹干上的圖片,引導(dǎo)學(xué)生思考討論:哪種樺尺蠖更容易存活下來?自然選擇直接作用的對象是什么?引導(dǎo)學(xué)生明白自然選擇直接作用的對象的是生物的個體,而且是個體的表型。但研生物的進化,僅研究個體和表型是不夠的,還必須研究群體基因組成的變化。種群基因組成的變化種群和種群基因庫指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,結(jié)合實例,判斷是否為種群,自主構(gòu)建種群的概念。認同種群是生物進化的基本單位?;蝾l率是分析和描述基因庫中基因組成的重要概念, 給出實例,要求學(xué)生計算基因頻率。引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)基因頻率的計算方法及注意事項。指導(dǎo)學(xué)生完成教材第111頁“思考·討論”活動。運用數(shù)學(xué)方法計算基因頻率和基因型頻率,對計算結(jié)果進行分析,歸納基因型頻率和基因頻率的變化規(guī)律,建構(gòu)遺傳平衡定律的數(shù)學(xué)模型。種群基因組成的變化種群基因頻率的變化及自然選擇對種群基因頻率變化的影響關(guān)于“種群基因頻率的變化”,由于在本模塊遺傳部分已經(jīng)講述了可遺傳變異的3個來源,因此,這里通過對問題的探討,重點講述突變率以及突變在進化中的意義,領(lǐng)悟自然界中的種群發(fā)生變化是必然的。根據(jù)教材第112頁探究·實踐“探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響”提供的資料,以英國曼徹斯特地區(qū)樺尺蛾的演變?yōu)橹骶€,設(shè)計一系列問題,引導(dǎo)學(xué)生思考和討論,逐步深入建立模型。理解自然選擇對種群基因頻率變化的影響。通過“探究·實踐 探究抗生素對細菌的選擇作用”活動,讓學(xué)生觀察到環(huán)境的選擇作用對生物的影響。種群基因組成的變化物種及生殖隔離回顧上節(jié)課英國的曼徹斯特地區(qū)的一種樺尺蛾,在自然環(huán)境的選擇作用下,該種群的S (深色)基因的頻率逐漸上升,s (淺色)基因的頻率逐漸下降。樺尺蛾發(fā)生進化了嗎?在樺尺蠖的進化過程中,有沒有形成新的物種?為什么?由此引出對物種概念的探究。創(chuàng)設(shè)情境,展示東北虎、華南虎、馬、牛、驢等實例的圖片,學(xué)生探究,建構(gòu)物種的概念,并引出對生殖隔離概念的探究。理解物種之間存在生殖隔離。通過對馬和驢的探討,深入理解生殖隔離的內(nèi)涵與外延。隔離在物種形成中的作用隔離是物種形成的必要條件通過探討東北虎、華南虎的例子,建構(gòu)地理隔離的概念。分析教材第116頁圖6-11,思考地理隔離和生殖隔離有沒有什么聯(lián)系。結(jié)合實例,得出長期地理隔離可能會導(dǎo)致生殖隔離的結(jié)論。學(xué)生通過對教材中加拉帕戈斯群島上13種地雀形成過程的分析討論及模型建構(gòu),深入理解物種形成的基本環(huán)節(jié),建構(gòu)隔離是物種形成的必要條件這一概念。隔離在物種形成中的作用協(xié)同進化引導(dǎo)學(xué)生觀察教材中長距彗星蘭及長喙天蛾的圖片。講述達爾文觀察到長距彗星蘭之后,就根據(jù)這種蘭花的特征預(yù)測存在具有細長口器的天蛾,繼而被以后的科學(xué)家所證實的故事。展示草原上獵豹與羚羊圖片,讓學(xué)生閱讀教材第119頁獵豹追捕羚羊的內(nèi)容,提出一系列問題,學(xué)生思考問題,總結(jié)生物之間不是孤立進化而是協(xié)同進化的。學(xué)生閱讀教材,獲取信息,分析生物的進化與無機環(huán)境的變化是否也有關(guān)系?總結(jié)出協(xié)同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。協(xié)同進化與生物多樣性的形成生物多樣性運用協(xié)同進化的觀點,結(jié)合教材中圖6-13,利用教材第122頁的“思考·討論”,分析生物多樣性的形成過程。思考和討論生物多樣性形成與人類活動的關(guān)系,讓學(xué)生體會協(xié)同進化的思想,提升保護生物多樣性、保護環(huán)境的社會責任感。布置任務(wù),讓學(xué)生閱讀教材第124頁,總結(jié)生物進化的其他理論或?qū)W說。認同生物進化理論是不斷發(fā)展的。協(xié)同進化與生物多樣性的形成課程結(jié)束
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