陜西省石泉縣高中生物第一章生物科學(xué)和我們1.2生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程課件蘇教版必修2

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：概述科學(xué)思維的基本過程概述科學(xué)思維的基本過程.1.2圖片圖片1 生命是怎樣起源的?生物又是如何進(jìn)化的?這一直是人們孜孜以求并希望解決的問題。人類在探索生命起源和生物進(jìn)化的過程中已取得了許多重大成就，如創(chuàng)立了進(jìn)化學(xué)說。生命起源科學(xué)家的科學(xué)思維方式在這一過程中也得到了充分的展現(xiàn)圖片圖片2進(jìn)化論發(fā)展過程的重要人物進(jìn)化論發(fā)展過程的重要人物拉馬克拉馬克達(dá)爾文達(dá)爾文木村資生木村資生一、科學(xué)家不斷思考:進(jìn)化理論的創(chuàng)立和完善1.拉馬克拉馬克:獲得性遺傳獲得性遺傳 法國(guó)拉馬克(Lamarck,17441829)，進(jìn)化論的創(chuàng)始者。 2.家養(yǎng)動(dòng)物、栽培植物與野生動(dòng)植家養(yǎng)動(dòng)物、栽培植物與野生動(dòng)植物

2、存在較大的區(qū)別，而這些生物又物存在較大的區(qū)別，而這些生物又是從野生動(dòng)植物演變過來的。是從野生動(dòng)植物演變過來的。 1.古生物與現(xiàn)代生物既相近又相異；古生物與現(xiàn)代生物既相近又相異；事實(shí)方法：觀察分類比較觀察、思考基礎(chǔ)上的推論觀察、思考基礎(chǔ)上的推論“物種不是不變的，更不是上帝創(chuàng)造的。在物種不是不變的，更不是上帝創(chuàng)造的。在自然界里，自然界里，環(huán)境的影響使生物發(fā)生變異環(huán)境的影響使生物發(fā)生變異，并，并且從一種生物類型變成另一種生物類型。且從一種生物類型變成另一種生物類型。生生物的器官是用進(jìn)廢退的物的器官是用進(jìn)廢退的?！币饬x： 開辟了進(jìn)化理論的先河，為科學(xué)進(jìn)化論的發(fā)展鋪平了道路。不足： 受當(dāng)時(shí)科學(xué)水平的限制

3、，他對(duì)生物進(jìn)化的解釋過于簡(jiǎn)單化，在很大程度上只是一些猜測(cè)，還不能對(duì)物種的起源和生物的進(jìn)化作出科學(xué)的論證。 主要思想： “用進(jìn)廢退用進(jìn)廢退”和和“獲得性遺傳獲得性遺傳”2.達(dá)爾文：自然選擇學(xué)說1809年2月12日，達(dá)爾文出生在英國(guó)的施魯斯伯里。達(dá)爾文從小就熱愛大自然，尤其喜歡打獵、采集礦物和動(dòng)植物標(biāo)本。 1831年，達(dá)爾文從劍橋大學(xué)畢業(yè)。同年12月，達(dá)爾文以“博物學(xué)家”的身份乘坐“貝格爾號(hào)” 的海軍勘探船，開始了漫長(zhǎng)而又艱苦的環(huán)球考察活動(dòng)。達(dá)爾文達(dá)爾文貝格爾號(hào)貝格爾號(hào)加拉帕戈加拉帕戈斯群島斯群島進(jìn)化理論達(dá)爾文每到一地總要進(jìn)行認(rèn)真的考察研究，采訪當(dāng)?shù)氐木用?，爬山涉水，采集礦物和動(dòng)植物標(biāo)本，挖掘生物

4、化石，發(fā)現(xiàn)了許多沒有記載的新物種。后來，達(dá)爾文又隨船橫渡太平洋，經(jīng)過澳大利亞，越過印度洋，繞過好望角，于1836年10月回到英國(guó)。這次環(huán)球考察歷時(shí)五年。 圖片圖片1圖片圖片2圖片圖片3達(dá)爾文達(dá)爾文達(dá)爾文觀察到的事實(shí)舉例例例1.在加拉帕戈斯群島上的地雀在加拉帕戈斯群島上的地雀他發(fā)現(xiàn)13種地雀物種，分布在不同的島嶼上，而這些地雀又是從南美洲飛來的。由于地理隔離，生活環(huán)境發(fā)生改變，地雀的形態(tài)逐漸發(fā)生改變，說明環(huán)境的影響使物種發(fā)生了分化.例例2.克格倫島上的昆蟲克格倫島上的昆蟲 他發(fā)現(xiàn)的他發(fā)現(xiàn)的550種昆蟲，其中有種昆蟲，其中有200種昆種昆蟲的不適應(yīng)飛行（無翅或翅不發(fā)達(dá)），另蟲的不適應(yīng)飛行（無翅或翅

5、不發(fā)達(dá)），另外的翅非常發(fā)達(dá)，他解釋是善于飛行的甲外的翅非常發(fā)達(dá)，他解釋是善于飛行的甲蟲容易被海風(fēng)吹落在海洋里而被淹死。只蟲容易被海風(fēng)吹落在海洋里而被淹死。只有翅非常發(fā)達(dá)或無翅、翅不發(fā)達(dá)的甲蟲才有翅非常發(fā)達(dá)或無翅、翅不發(fā)達(dá)的甲蟲才可能保留下來?？赡鼙Ａ粝聛怼?達(dá)爾文把這種達(dá)爾文把這種 保留和淘汰物種的過保留和淘汰物種的過程稱為自然選擇。程稱為自然選擇。達(dá)爾文（達(dá)爾文（Darwin)，1859年出版了年出版了一書，闡明了以一書，闡明了以自然自然選擇為核心選擇為核心的生物進(jìn)化論。的生物進(jìn)化論。方法：觀察、比較、分類推理建立模型自然選擇學(xué)說主要內(nèi)容有四點(diǎn)：自然選擇學(xué)說主要內(nèi)容有四點(diǎn)：1、過度繁殖、過度

6、繁殖:過度繁殖是達(dá)爾文的自然選擇理論的基本條件。過度繁殖是達(dá)爾文的自然選擇理論的基本條件。達(dá)爾文認(rèn)為，地球上的各種生物普遍具有很強(qiáng)的繁殖能力，都達(dá)爾文認(rèn)為，地球上的各種生物普遍具有很強(qiáng)的繁殖能力，都有依照幾何比率增長(zhǎng)的傾向。有依照幾何比率增長(zhǎng)的傾向。 2、生存斗爭(zhēng)、生存斗爭(zhēng):生存斗爭(zhēng)是達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的中心概念。生存斗爭(zhēng)是達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的中心概念。每個(gè)生物在生活過程中必須跟自然環(huán)境作斗爭(zhēng)、跟同一物種的每個(gè)生物在生活過程中必須跟自然環(huán)境作斗爭(zhēng)、跟同一物種的生物作斗爭(zhēng)、跟不同物種的生物作斗爭(zhēng)生物作斗爭(zhēng)、跟不同物種的生物作斗爭(zhēng),其中以同一物種的生其中以同一物種的生物之間的斗爭(zhēng)最為激烈物之間

7、的斗爭(zhēng)最為激烈;并認(rèn)為在自然界里并認(rèn)為在自然界里,各種生物彼此相互各種生物彼此相互影響、相互制約、相互依存影響、相互制約、相互依存. 3、遺傳和變異、遺傳和變異:達(dá)爾文認(rèn)為一切生物都具有產(chǎn)生變異的特性。達(dá)爾文認(rèn)為一切生物都具有產(chǎn)生變異的特性。引起變異的根本原因是環(huán)境條件的改變。在生物產(chǎn)生的各種變引起變異的根本原因是環(huán)境條件的改變。在生物產(chǎn)生的各種變異中，有的可以遺傳，有的不能夠遺傳。異中，有的可以遺傳，有的不能夠遺傳。 4、適者生存、適者生存 ：在生存斗爭(zhēng)中，具有有利變異的個(gè)體，容易在在生存斗爭(zhēng)中，具有有利變異的個(gè)體，容易在生存斗爭(zhēng)中獲勝而生存下去。反之，具有不利變異的個(gè)體，則生存斗爭(zhēng)中獲勝而

8、生存下去。反之，具有不利變異的個(gè)體，則容易在生存斗爭(zhēng)中失敗而死亡。容易在生存斗爭(zhēng)中失敗而死亡。 意義意義 ：科學(xué)的解釋了科學(xué)的解釋了（1）生物進(jìn)化的原因）生物進(jìn)化的原因（2）生物的多樣性和適應(yīng)性。）生物的多樣性和適應(yīng)性。 不足：不足：自然選擇學(xué)說對(duì)于自然選擇學(xué)說對(duì)于（1）遺傳和變異的本質(zhì)）遺傳和變異的本質(zhì)（2）自然選擇如何對(duì)可遺傳的變異起作用的問題）自然選擇如何對(duì)可遺傳的變異起作用的問題不能作出科學(xué)的解釋。不能作出科學(xué)的解釋。3.木村資生：分子進(jìn)化的中性學(xué)說 木村資生木村資生 20世紀(jì)60年代以后，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，日本學(xué)者木村資生首先提出了 “中性學(xué)說”。他認(rèn)為：生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素不是自

9、然選擇，而是中性突變的隨機(jī)固定。每種生物的信息大分子都有一定的進(jìn)化速率。二、向科學(xué)家一樣思考：科學(xué)思維1、觀察觀察：當(dāng)你用一種或多種感官去：當(dāng)你用一種或多種感官去收集有關(guān)信息收集有關(guān)信息時(shí)時(shí),就是在觀察就是在觀察.2、推理：當(dāng)你對(duì)觀察到的現(xiàn)象、推理：當(dāng)你對(duì)觀察到的現(xiàn)象作出解釋作出解釋時(shí)，就是時(shí)，就是在進(jìn)行推理。在進(jìn)行推理。3、分類：把某些、分類：把某些特征相似特征相似事物歸類到一起的邏輯事物歸類到一起的邏輯方法稱為分類。方法稱為分類。4、建立模型：建立模型是用來顯示、建立模型：建立模型是用來顯示事物事物或或過程過程的的表示手段。如：表示手段。如：畫圖、列表、文字表述畫圖、列表、文字表述。5、交

10、流、交流 ：交流就是與他人交流就是與他人交換看法交換看法、分享信息分享信息的的過程。過程。 科學(xué)思維的基本過程：科學(xué)思維的基本過程：學(xué)習(xí)科學(xué)思維觀察觀察推理推理分類分類交流交流建立模型建立模型達(dá)爾文達(dá)爾文1、觀察、觀察有目的、有計(jì)劃地和思維活動(dòng)緊密結(jié)合的考察研究方法。在克格倫島上觀察了在克格倫島上觀察了550種甲蟲，發(fā)現(xiàn)存在無種甲蟲，發(fā)現(xiàn)存在無翅或翅不發(fā)達(dá)等性狀。得出海風(fēng)對(duì)甲蟲有翅或翅不發(fā)達(dá)等性狀。得出海風(fēng)對(duì)甲蟲有“選選擇擇”作用的結(jié)論。作用的結(jié)論。圖片圖片長(zhǎng)頸鹿的長(zhǎng)頸和長(zhǎng)的四肢是因?yàn)殚L(zhǎng)長(zhǎng)頸鹿的長(zhǎng)頸和長(zhǎng)的四肢是因?yàn)殚L(zhǎng)頸鹿希望吃到高處的樹葉而產(chǎn)生頸鹿希望吃到高處的樹葉而產(chǎn)生“伸長(zhǎng)伸長(zhǎng)”愿望的結(jié)果

11、。愿望的結(jié)果。但事實(shí)上這種觀點(diǎn)但事實(shí)上這種觀點(diǎn)并不正確并不正確。拉馬克拉馬克學(xué)習(xí)科學(xué)思維2、推理、推理對(duì)觀察到的現(xiàn)象做出解釋，推論不一定完全正確。圖片圖片觀察觀察推理推理分類分類交流交流建立模型建立模型學(xué)習(xí)科學(xué)思維通過分類方法發(fā)現(xiàn)古代生物和現(xiàn)代通過分類方法發(fā)現(xiàn)古代生物和現(xiàn)代生物既相似又相異，得出不是不變生物既相似又相異，得出不是不變的科學(xué)結(jié)論。的科學(xué)結(jié)論。拉馬克拉馬克3、分類、分類把某些特征相似的事物歸類到一起的邏輯方法。通過比較，識(shí)別出事物之間的異同點(diǎn)，再進(jìn)行分類。觀察觀察推理推理分類分類交流交流建立模型建立模型學(xué)習(xí)科學(xué)思維細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)4、建立、建立模型模型用來顯示事物或過程

12、的表現(xiàn)手段，如畫表、列表等。能幫助人們理解無法直接觀察到的各種事物。圖片圖片1DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)圖片圖片2觀察觀察推理推理分類分類交流交流建立模型建立模型5、交流、交流與他人交換看法、分享信息的過程。有效的交流需要許多技能，包括聽說讀寫以及建立模型的能力。通過交流來了解彼此的研究成果、信息和想法。學(xué)習(xí)科學(xué)思維觀察觀察推理推理分類分類交流交流建立模型建立模型科學(xué)思維的過程：科學(xué)思維的過程：交流交流交流提高語言提高語言表達(dá)能力表達(dá)能力交流擴(kuò)大信息量擴(kuò)大信息量交流交流獲得新觀點(diǎn)獲得新觀點(diǎn)提高學(xué)習(xí)效率提高學(xué)習(xí)效率學(xué)習(xí)科學(xué)思維“澄江動(dòng)物群澄江動(dòng)物群”考證了脊椎動(dòng)物的起源。圖片瀏覽（圖片瀏覽（4張）張）觀察觀察推理推理分類分類交流交流建立模型建立模型“澄江動(dòng)物群”化石為什么會(huì)引起科學(xué)界的極大關(guān)注“昆明魚昆明魚”“?？谙x海口蟲”“云南蟲云南蟲”“?？隰~?？隰~”具有脊索、背神經(jīng)索、鰓裂具有脊索、背神經(jīng)索、鰓裂具有頭的特征和原脊椎構(gòu)造具有頭的特征和原脊椎構(gòu)造形似?？谙x，但無腦的特征，屬于脊索動(dòng)形似?？谙x，但無腦的特征，屬于脊索動(dòng)物物屬于早期脊椎動(dòng)物屬于早期脊椎動(dòng)物 “澄江動(dòng)物群澄江動(dòng)物群”化石為什么會(huì)引起科學(xué)界的化石為什么會(huì)引起科學(xué)界的極大關(guān)注極大關(guān)注? ?1 1、由于沒有可靠的的化石記錄可以考證脊椎動(dòng)物的起源，、由于沒有可靠的的化石記錄可以考證脊椎動(dòng)物