資源簡介

《生物有共同祖先的證據》教學設計
教學分析：
教材分析：
本節課內容是人教版高中生物教材必修2《遺傳與進化》中第6章第一節《生物有共同祖先的證據》。本節課是在化石、比較解剖學、胚胎學、分子生物學等水平闡述生物進化的依據，論證達爾文的“共同由來學說”，內容包括地層中陳列的證據——化石，當今生物體上進化的印記——其他方面的證據這兩部分內容。
學情分析：
高一學生之前就已學習過生物進化的相關內容，具有一定的知識基礎。且高一學生具備一定的邏輯思維能力和認知能力，但是歸納能力尚未成熟，本節課將通過引導探討的方式，幫助學生歸納總結，深入學習生物進化的知識。
教學目標
通過化石分析生物的進化，形成生物是不斷進化而來的生物觀念。
通過對化石、比較解剖學和胚胎學證據進行比較、分析、歸納、概括，說明當今生物有共同的祖先
說明當今生物在新陳代謝、DNA結構與功能等方面具有許多共同特征，從細胞和分子水平佐證了當今生物具有共同的祖先。
基于對豐富多彩的生物具有共同祖先的認識，認同生物界的統一性，摒棄人類中心主義的觀點。
教學重點和教學難點
教學重點：基于證據和邏輯，認同生物是不斷進化的，當今的各種生物來自共同祖先。
教學難點：從細胞和分子水平找尋當今具有共同特征和共同祖先的證據。
教法學法
利用講授法，通過言語直觀向學生傳授知識，學生可以在短時間內掌握知識，形成有邏輯的知識體系。
運用討論學習法，引導學生合作探究學習，主動學習。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 教學意圖
創設情境，導入新課 【導入】大家先看一個小故事，這個是圣經中記載的上帝創世的故事，傳說地球之前是一片黑暗，沒有陸地，只有滿滿的海水。上帝用前五天創造了山川河海、日月星辰、飛鳥走獸和黑夜白天，在第六天他創造了人類。 【提問】同學們覺得這個故事有可信度嗎？ 【講述】這個故事可能在現在我們看來是很荒謬，沒有半點科學依據，但在當時人們卻對“上帝創造了萬物”這一觀點深信不疑，直到1859年達爾文發表了《物種起源》，在這本書當中明確提出地球上的當今生物都是由共同祖先進化而來的，人和猿有共同的祖先，對當時占統治地位的神創論產生了巨大沖擊。 【提問】同學們認同人與猿有共同祖先這一說法嗎？ 【提問】在學生回答之后繼續提問：“那同學們可以說出支持這一觀點的證據嗎？” 回答：沒有。 認真聽講，結合初中所學生物進化和物種起源的相關知識回答： 1、認同。 2、化石、同源器官、蛋白質、基因等。 用故事導入，引起學生學習興趣，引導學生獨立思考
地層中陳列的證據——化石 【講解】：達爾文的生物進化論由兩大學說組成： 共同由來學說 生物進化論 自然選擇學說 共同由來學說指出地球上的所有生物都是由原始的祖先進化而來，自然選擇學說則是揭示了生物進化的機制，解釋了適應的形成和物種形成的原因。 【過渡】科學家們也從許多方面發現證據來證實這一觀點。其中最關鍵最直接的證據就是化石。 【提問】大家知道什么是化石嗎？ 【過渡】為什么說化石是研究生物進化最直接、最重要的證據。 【講解】通過化石可以確定曾經生活在地球上的生物的一些信息，比如從植物化石中可以推測出它們的形態結構和分類地位，從動物的牙齒化石可以推測出它們的飲食習慣，比如草食性動物的門齒發達，犬齒退化。 而肉食性則是犬齒發達。從骨骼化石可以推測出其體型大小和運動方式。而且通過地層年齡，可以推測出化石所代表的生物生活的年代和進化順序。越往下的地層出現的越早，年代也越久遠。 【布置任務】就以圖6-2為例，請大家分析圖片和表格，待會我們請幾個同學來和我們分享一下他的發現。 【過渡】同學們都回答得非常好。 【總結】左邊這列是地層年齡，通過比較我們可以發現越往下的地層出現的越早，年代越久遠。而右邊這列是首次出現的生物類群，可以看到最早的是在21億年前首次出現的是單細胞生物，然后是多細胞生物，魚類，昆蟲，兩棲類，爬行類、以及鳥類和哺乳類。我們也因此總結出進化順序是從低等到高等，從簡單到復雜，從水生到陸生。 【提問】21億年前出現了單細胞真核生物，而7億年前出現了多細胞生物，那么請問同學們，在7億年前的這個地層里是否會出現單細胞真核生物？ 【講解】沒錯，是有的。因為這表格上寫的是首次出現。后形成的地層也會有先形成的地層中的生物。 【提問】那這個證據是否可以支持達爾文的共同由來學說呢 【展示】展示赫氏近鳥龍的化石圖片和復原圖。 【講解】這是科學家在遼寧建昌發現的赫氏近鳥龍的化石及作出的復原圖，從化石圖片中我們可以看出這種生物有類似恐龍的骨架，而且后肢特別發達。 【提問】后肢發達說明赫氏近鳥龍可能有什么特點？ 【過渡】同學們回答得很好。 【講解】除此之外，科學家們還發現在它的骨架周圍還有許多羽毛，并以此推測鳥類是由恐龍進化而來的，這是為什么呢？ 【展示】這是在東非大裂谷發現的少女露西的骨骼化石模型圖，旁邊的是她的復原圖。 【提問】科學家發現，露西的上肢骨骼和黑猩猩很相似，這說明露西可能擅長什么？ 但是她的下肢骨又和現代人類接近，這又說明了什么？ 那這一證據是否可以證明人猿共祖說？ 【提問】化石是死的證據，那當今生物體上是否有“活”的證據可以佐證生物是由共同祖先進化而來的呢？ 【展示、講解】展示大熊貓、銀杏圖片，“同學們回答得不錯，這些都是我們所熟悉的“活化石”，但其實有一種活化石我們比較陌生，它就是矛尾魚。”展示矛尾魚圖片，“矛尾魚是唯一現生的總鰭魚類，它聯系了陸地上的脊椎動物和水里的魚類，四足類由海洋登上陸地的活化石證據是由矛尾魚鮮活的擺在人們面前的。” 【補充】其實能夠保存下來的通常是古代生物有機體中不易腐爛的堅硬部分，它們最終被埋葬在巖石里。 巖石分為火成巖（由火山爆發后的熔巖形成）和沉積巖（經由地層的沉積、成巖作用形成）。 化石大多發現于沉積巖中。還有極少數的化石埋葬于其他基質中，例如琥珀中發現的昆蟲、在永凍土層中發現的猛犸及其他物種。 認真聽講，做好筆記 學生回答： 化石是指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活遺跡等。 學生回答： 1、越在下面的地層出現得越早。 2、越早出現的生物越低等，進化順序是從低等到高等，從簡單到復雜，從水生到陸生。 回答：會 回答：支持。 回答：它可能擅長奔跑 回答：赫氏近鳥龍兼具恐龍和鳥類的特點，屬于恐龍和鳥類的過渡類型。這說明鳥類很可能是由恐龍進化而來的。 回答：擅長攀緣 說明露西可能適于直立行走 可以證明 學生回答： 揚子鱷、中華鱘、大熊貓、銀杏等。 獨立思考，認真聽講，做好筆記。 通過提問培養學生獨立思考的能力和語言組織能力。 培養學生對信息歸納分析的能力 通過問題引入下一階段的教學，培養學生的發散性思維 補充一些地理方面的知識，體現了學科交叉
當今生物體上進化的印記——其他方面的證據 【過渡】物種之間特定的解剖學相似性蘊含著進化史的證據。 【提問】大家知道什么是比較解剖學嗎？ 【講解】比較解剖學就是比較不同物種之間的身體構造的學科。 【布置任務】請大家觀察圖6-3，完成思考討論的三個問題。 這四種前（上）肢骨是否都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其種類有一致性嗎？ 從上到下看這四種前（上）肢骨，這些骨的排列順序一致嗎？ 這四種前（上）肢骨的功能迥異，外形差異也很大，其內部結構模式為什么如此一致？ 人與蝙蝠、鯨和貓的骨骼結構還有哪些共同點？哺乳動物與魚在骨骼結構上有哪些共同點？這是否支持現有的脊椎動物有著共同的原始祖先？ 【展示】展示人胚胎發育早期的顯微圖片和白斑星鯊的圖片。 【講解】這是人胚胎發育早期的顯微圖片，出現了鰓裂和尾，這與魚的胚胎在發育早期出現鰓裂和尾十分相似。鰓裂，是指咽部兩側一系列成對的裂縫，從這張白斑星鯊的圖片就可以看到很明顯的鰓裂，在魚類中，鰓裂終生存在。 【展示】展示雞、蛇、貓、人的胚胎發育早期、中期、后期的圖片。 【講解】從這張圖中就可以明顯看出這四種動物的早期胚胎是極為相似的，到了中后期才表現出明顯不同。 胚胎學研究表明，各類脊椎動物在胚胎發育的早期都會出現鰓裂、脊索、背神經管和肛后尾，且水生的魚類和部分兩棲類動物都具有鰓裂，肛后尾是所有脊椎動物共有的特征。這說明脊椎動物之間具有一定的親緣關系。 這個證據支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點。 【過渡】大家請看這兩張圖片，左邊這張是酵母菌，右邊這張是細葉榕，如果單從外觀上看是不是天差地別。但是如果從細胞和分子水平上看卻可以找到很多相似之處。 【布置任務】請大家完成103頁的思考討論。 【講解】從細胞和分子水平上看，當今生物有許多共同特征： 它們都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，支持了生物有共同祖先這一論點。不同生物的DNA和蛋白質等生物大分子的共同點，提示了當今生物有共同的原始祖先。 【提問】 那生物的蛋白質有什么共同特點呢？ 那DNA呢？ 但是不同生物之間也存在著一定的差異，就像我們剛才看的細胞色素c 的例子。而差異的大小揭示了當今生物種類親緣關系的遠近，以及他們在進化史上出現的順序。 【課堂總結】 【講解】課后練習與應用的講評 學生回答： 都有，有一致性 一致 這四種上肢骨骼有共同的起源，說明它們可能是由共同祖先進化來的。在漫長的進化過程中，由于適應不同的環境，逐漸出現了形態和功能的不同。 脊柱，肋骨、胸骨等起到支撐身體、保護內部器官的作用；頭骨骨塊減少或愈合，使頭骨堅硬，起到保護作用；等等。不同類群動物的骨骼結構有許多共同點，支持現有的脊椎動物有著原始的共同祖先。 認真聽講，獨立思考 學生回答： 都有細胞壁、細胞膜、細胞質、核糖體和DNA。地球上現存的古細菌和最古老的古細菌有相同的細胞結構模式，說明二者有共同的祖先。 都有呼吸作用、代謝中的酶類非常相似，都有相同的能量貨幣——ATP，綠色植物都能進行光合作用，等等。 3、人和猩猩、長臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。 4、人和其他生物的細胞中普遍含有細胞色素C，說明這些生物都有共同的祖先。細胞色素C的氨基酸序列差異的大小揭示了不同生物之間親緣關系的遠近，差異越小，表明親緣關系越近。 回答： 組成蛋白質的單體都是氨基酸 DNA都由脫氧核糖、磷酸基團和含氮堿基組成。 通過觀察對比圖片，歸納推理出證據證明生物有共同的祖先。 用直觀圖片展示人胚胎早期圖片，以及其他幾種動物的圖片，強有力論證人和其他脊椎動物有共同祖先這一觀點。 系統的對本節課知識進行總結，形成完整知識網絡。
六、板書設計：
共同由來學說：所有生物由共同祖先進化而來
生物進化論
自然選擇學說
七、教學反思
在教學過程中有一些點要講的詳細一點，比如練習與應用第三題，要仔細講解原因，因為有些同學可能會不理解，而不要簡單說一下答案就過。還有就是講到不同生物的DNA和蛋白質有共同點揭示了生物有共同的原始祖先這里，要仔細說一下有哪些共同點。

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