《生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程》教案

10/10第二節(jié)生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．舉例說出一個科學(xué)研究的故事。2．概述科學(xué)思維的基本過程?！窘虒W(xué)地位】本節(jié)通過介紹進化理論的創(chuàng)立和完善過程，總結(jié)了科學(xué)思維的一般過程。設(shè)置本節(jié)的意圖是讓學(xué)生掌握科學(xué)思維的方法過程，為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成奠定基礎(chǔ)。【教法指導(dǎo)】1．進化論的創(chuàng)立和完善，主要介紹了科學(xué)家不斷思考建立進化理論的過程，這部分內(nèi)容可讓學(xué)生自學(xué)，或利用多媒體介紹。2．科學(xué)思維的一般過程，是在學(xué)生學(xué)習(xí)了進化論形成過程之后總結(jié)的，可先讓學(xué)生進行討論，在科學(xué)研究中，科學(xué)思維要按什么樣的步驟進行？通過討論最后讓學(xué)生進行總結(jié)?！拘抡n導(dǎo)入建議】生物科學(xué)家進行科學(xué)研究、科學(xué)思維有沒有一定的步驟？都有哪些步驟？我們先研究一下科學(xué)家創(chuàng)立進化理論的過程?！窘虒W(xué)流程設(shè)計】課前自主探究：(1)閱讀教材P6－7相關(guān)內(nèi)容，填寫“【課前自主導(dǎo)學(xué)】知識1，完成思考交流1”。(2)閱讀教材P8－9內(nèi)容填寫“【課前自主導(dǎo)學(xué)】知識2，完成思考交流2”。?步驟1：情景導(dǎo)課：以【新課導(dǎo)入建議】方式導(dǎo)出課題。?步驟2：檢測預(yù)習(xí)效果：作答【正誤判斷】并進行校正。?步驟3：學(xué)生學(xué)習(xí)教材后，讓三位同學(xué)分別說出拉馬克、達(dá)爾文和木村資生進化理論的基本觀點，并比較這些進化觀點的不同和發(fā)展，通過【例1】強化。?步驟6：誦讀【結(jié)論語句】，當(dāng)堂完成【當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)】，分組解答教材P10【評價指南】。?步驟5：引導(dǎo)學(xué)生以小組合作形式總結(jié)本課時重要知識點并以網(wǎng)絡(luò)圖形式呈現(xiàn)，互評后參看【本課知識小結(jié)】的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。?步驟4：通過以上實例分析讓學(xué)生討論并回答科學(xué)思維的基本過程，并說明每一過程的注意問題，并以【例2】進行典例分析?！菊n前自主導(dǎo)學(xué)】1.拉馬克的進化理論提出過程觀察→記錄→思考→結(jié)論理論核心(1)物種不是不變的，更不是上帝創(chuàng)造的(2)環(huán)境的影響使生物發(fā)生變異，并從一個生物類型演變?yōu)榱硪粋€生物類型(3)生物的器官是用進廢退的意義開辟了進化理論的先河，為科學(xué)進化論的發(fā)展鋪平了道路2.達(dá)爾文進化理論的創(chuàng)立過程(1)創(chuàng)立過程現(xiàn)象—加拉帕戈斯群島不同島嶼上的地雀不同↓分析原因—由于地理隔離，生活環(huán)境發(fā)生變化，地雀的形態(tài)逐漸發(fā)生變化↓得出結(jié)論—環(huán)境影響使物種發(fā)生分化(2)主要內(nèi)容：自然選擇學(xué)說。保留和淘汰物種的過程叫自然選擇。(3)成功的基礎(chǔ)：對科學(xué)的熱愛，堅持長期探索，勤于觀察和收集事實。3．木村資生的進化理論——中性學(xué)說(1)主要觀點①生物進化是以生物大分子為基礎(chǔ)的，只有從分子水平上研究生物的進化才能觸及生物進化的本質(zhì)。②分子水平上的進化是由選擇中性或近中性突變基因的隨機固定而實現(xiàn)的。③當(dāng)分子進化導(dǎo)致生物在形態(tài)和生理上發(fā)生差異后，自然選擇才能發(fā)揮作用，并認(rèn)為10－9是分子進化的標(biāo)準(zhǔn)速率。(2)意義：揭示了分子水平的進化規(guī)律，和達(dá)爾文的理論相互補充，更好地揭示了生物進化的本質(zhì)?！舅伎冀涣鳌?．在自然選擇的過程中，什么樣的物種被保留？什么樣的物種被淘汰？提示：適應(yīng)環(huán)境的物種被保留，不適應(yīng)環(huán)境的物種被淘汰。觀察：用感官收集信息(數(shù)據(jù))↓推理：對觀察到的現(xiàn)象做出解釋，但有時也可能不正確分類：通過比較，根據(jù)共同點將事物劃分為較大的不↓同類群，再根據(jù)差異點將事物劃分為較小的類群建立模型：用圖或表的形式將事物或過程表示出來↓交流：與他人交換看法、分享信息的過程【思考交流】2．“每一項觀察都是科學(xué)思維的第一步”這種說法準(zhǔn)確嗎？提示：不準(zhǔn)確。當(dāng)你用一種或多種感官去收集有關(guān)信息時，就是在觀察。而科學(xué)的觀察是指有目的、有計劃地和思維活動緊密結(jié)合的考察研究方法?！菊`判斷】1．達(dá)爾文通過對多種生物現(xiàn)象的觀察提出了自然選擇的進化理論。(√)2．木村資生通過對生物現(xiàn)象的觀察提出了“中性突變”進化理論。(×)提示：木村資生提出“中性突變”進化理論是在思考的基礎(chǔ)上，通過對不同生物的某些蛋白質(zhì)進行測定分析提出來的。3．在科學(xué)思維的過程中，通過觀察、推理得出的結(jié)論都是正確的。(×)提示：通過推理得出的結(jié)論不一定正確，它只是多種可能性中的一種。【課堂互動探究】1．達(dá)爾文的“自然選擇學(xué)說”內(nèi)容和過程(1)自然選擇學(xué)說的內(nèi)容：包括過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和適者生存。(2)“自然選擇”的過程圖解1．拉馬克的用進廢退學(xué)說開辟了進化理論的先河，為科學(xué)進化論的發(fā)展鋪平了道路。2．現(xiàn)代生物進化理論是在達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。3．“中性突變”進化理論揭示了分子水平的進化規(guī)律，和達(dá)爾文的理論相互補充，更好地揭示了生物進化的本質(zhì)。例一：分析以下四種敘述分別體現(xiàn)了哪種進化思想。(1)“生活在地下水井中的盲螈，因長期不用眼睛而失去視覺”，體現(xiàn)了____________的____________學(xué)說。(2)“食蟻獸的長舌是因為長期舔食樹縫中的螞蟻反復(fù)不斷伸長所致”，體現(xiàn)了____________的____________學(xué)說。(3)“鹿和狼在長期的生存斗爭中相互選擇，結(jié)果發(fā)展了自己的特征”，體現(xiàn)了__________的__________學(xué)說。(4)“血紅蛋白α鏈的氨基酸每年都以大約1.2×10－9的速率發(fā)生置換”，體現(xiàn)了____________的____________學(xué)說。審題導(dǎo)析：(1)了解拉馬克用進廢退學(xué)說的內(nèi)容。(2)理解自然選擇學(xué)說的理論內(nèi)涵。(3)明確中性學(xué)說的特點。精講解析：本題主要考查三種進化理論的特點。拉馬克的觀點是在自然界里，環(huán)境的影響使生物發(fā)生變異，生物的器官是用進廢退的；達(dá)爾文的觀點是自然選擇，即環(huán)境選擇生物進化的方向；木村資生的觀點是分子水平上的進化是由選擇中性或近中性突變基因的隨機固定而實現(xiàn)的，提出10－9是分子進化的標(biāo)準(zhǔn)速率。答案：(1)拉馬克用進廢退(2)拉馬克用進廢退(3)達(dá)爾文自然選擇(4)木村資生中性問題導(dǎo)思：①科學(xué)思維的基本過程包括哪些階段？②科學(xué)思維的每一階段有什么要求？觀察eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定義：是指有目的、有計劃地和思維活動結(jié)合的,考察研究方法，通過觀察得到的信息稱之為,證據(jù)或數(shù)據(jù),要求：①有目的、有計劃；②真實，準(zhǔn)確；③通常,要借助于儀器設(shè)備))推理eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定義：當(dāng)你對觀察到的現(xiàn)象作出解釋時，就是在,進行推理，或作出推論,特點：不一定完全正確，它只是對現(xiàn)象的多種可,能解釋中的一種))分類eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定義：把某些特征相似的事物歸類到一起的邏輯,方法稱為分類,方法：通過比較，識別出事物之間的異同點，根據(jù),共同點將事物劃分為較大的不同類群，再根據(jù),差異點將事物劃分為較小的類群))建立模型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定義：用來顯示事物或過程的表現(xiàn)手段，如畫圖、,列表等,意義：能幫助人們理解無法直接觀察到的事物))交流eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定義：就是與他人交換看法、分享信息的過程,意義：通過交流來了解彼此的研究成果、信息和,想法，并進一步激勵人們?nèi)ニ伎己脱芯?)例二：某同學(xué)將100mL酵母菌培養(yǎng)液放在適宜的溫度下，并且于相同時間間隔等量均勻地先后取樣5次，分別測定樣品中酵母菌的數(shù)量和培養(yǎng)液的pH，結(jié)果如下表：樣品酵母菌數(shù)量(個/mm3)pH18205.4210005.0312104.8412103.757603.1根據(jù)以上數(shù)據(jù)回答下列問題。(1)表中所示數(shù)值為________的結(jié)果。(填科學(xué)思維過程)(2)以另一種建模方式(坐標(biāo)系)表示出酵母菌數(shù)量隨時間以及培養(yǎng)液pH與時間的動態(tài)變化過程。(3)從以上建模過程中，你能得出怎樣的結(jié)論？(時間與酵母菌數(shù)量關(guān)系)審題導(dǎo)析：(1)弄清題目的實驗方法。(2)看清5次先后取樣所測定的酵母菌的數(shù)量和培養(yǎng)液的pH。精講精析：(1)表中所示數(shù)值為某同學(xué)在相同時間間隔均勻地取樣、測定的結(jié)果，即科學(xué)思維過程中觀察的結(jié)果。(2)表中所示數(shù)值與一個量有關(guān)，可用坐標(biāo)系表示。(3)當(dāng)培養(yǎng)條件適宜時，酵母菌會增殖，而酵母菌在生長繁殖過程中也會產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物影響環(huán)境條件。由于空間和營養(yǎng)有限，當(dāng)酵母菌數(shù)量過多時會導(dǎo)致種內(nèi)斗爭激烈而數(shù)量不再增加，甚至一段時間后數(shù)量會下降。答案：(1)觀察(2)如下圖(3)在一定時間內(nèi)酵母菌數(shù)量增加，超過一定時間，酵母菌數(shù)量反而下降。【當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)】1．(2013·江陰市青陽中學(xué)高一檢測)下列進化理論中，從微觀領(lǐng)域角度提出的是()A．用進廢退學(xué)說B．神創(chuàng)論C．中性學(xué)說D．自然選擇學(xué)說解析：用進廢退學(xué)說針對的是器官，自然選擇學(xué)說針對的是個體，神創(chuàng)論針對的也是個體或群體，只有中性學(xué)說是從分子水平上提出的進化論。答案：C2．“狼奔跑迅速，四肢發(fā)達(dá)，其后代也具有上述特征，是由于其經(jīng)常使用，而代代相傳的結(jié)果?！边@個觀點可用下列哪種理論來解釋()A．自然選擇B．中性突變C．用進廢退D．上帝創(chuàng)造解析：題干中的說法是四肢越用越發(fā)達(dá)并將此性狀遺傳給后代，這顯然是用進廢退的典型實例。答案：C3．達(dá)爾文進化理論的核心是()A．獲得性遺傳B．用進廢退C．自然選擇D．中性學(xué)說解析：自然選擇學(xué)說是達(dá)爾文進化理論的核心。答案：C4．(2013·江蘇省如皋中學(xué)高一期末)生物小組的同學(xué)對調(diào)查的校園植物進行了分類。他們將油松、雪松、蘇鐵、水杉?xì)w為一類，而將垂柳、白楊、樟樹、玉蘭歸為另一類，請問他們是按照什么標(biāo)準(zhǔn)歸類的()A．按照植物的經(jīng)濟價值B．按照植物的觀賞價值C．按照植物的生活環(huán)境D．按照植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)解析：油松、雪松、蘇鐵、水杉屬于裸子植物，垂柳、白楊、樟樹、玉蘭屬于被子植物。裸子植物和被子植物的分類標(biāo)準(zhǔn)是種子是否有果皮包被，即依據(jù)植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)劃分。答案：D5．“用進廢退”、“自然選擇”、“中性學(xué)說”三種進化理論的提出者，都遵循了科學(xué)思維的過程，下列有關(guān)科學(xué)思維的過程的說法錯誤的是()A．科學(xué)思維的起點是觀察B．推理是對所觀察到的現(xiàn)象做出的解釋C．建立模型是用實物直觀地反映真實物體的形狀或三維結(jié)構(gòu)，而無法表現(xiàn)事物活動的規(guī)律D．分類法可使許多雜亂的信息變得清晰，是總結(jié)歸納的有效手段解析：答案：C【課后知能檢測】1．拉馬克進化學(xué)說的進步意義體現(xiàn)在()A．科學(xué)地解釋了生物進化的原因B．提出了“用進廢退”和“獲得性遺傳”的理論C．最先提出了比較完整的進化學(xué)說D．使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛，走上了科學(xué)的道路解析：拉馬克否定了神創(chuàng)論，但其學(xué)說的兩大觀點“用進廢退”和“獲得性遺傳”是其致命的缺陷，進步之處是最先提出了比較完整的進化學(xué)說。答案：C2．(多選)《物種起源》出版已有150年，但依然深深影響著現(xiàn)代科學(xué)研究，達(dá)爾文()A．提出了適者生存，不適者被淘汰的觀點B．提出了用進廢退的理論C．認(rèn)為種群是生物進化的基本單位D．認(rèn)識到變異廣泛存在并能遺傳給后代解析：用進廢退的理論是拉馬克提出來的；種群是生物進化的基本單位，是現(xiàn)代生物進化理論的基本內(nèi)容，不是達(dá)爾文的觀點。答案：AD3．(2013·通州市西亭中學(xué)高一質(zhì)檢)下列關(guān)于“中性學(xué)說”的說法錯誤的是()A．自然選擇能發(fā)揮作用的前提是分子進化導(dǎo)致生物在形態(tài)和生理上發(fā)生差異B．在中性突變過程中，機遇是某種變異能夠保存與否的重要因素C．“中性學(xué)說”揭示了分子水平進化的規(guī)律D．中性學(xué)說認(rèn)為新物種的形成是由微小的、長期有利的變異積累而成的解析：中性學(xué)說認(rèn)為分子水平上的進化是由選擇中性或近中性突變基因的隨機固定而實現(xiàn)的，而只有當(dāng)分子進化導(dǎo)致生物在形態(tài)和生理上發(fā)生差異后，自然選擇才能發(fā)揮作用。新物種的形成是由無適應(yīng)性的、無好壞利害之分的中性突變積累而成，同時在突變過程中，哪種變異能夠保存全靠機遇，即隨機性較強。答案：D4．下列對“用進廢退”、“自然選擇”、“中性學(xué)說”三種進化理論的描述中，錯誤的是()A．“用進廢退”進化理論開辟了進化理論的先河B．“自然選擇”進化理論是達(dá)爾文在很多事實的基礎(chǔ)上思考得出的C．“中性突變”進化理論是對“自然選擇”進化理論的否定D．對科學(xué)的熱愛和興趣是達(dá)爾文等開展研究、思考的動力解析：“用進廢退”進化理論是由拉馬克提出的，開辟了進化理論的先河，為科學(xué)進化論的發(fā)展鋪平了道路；“中性突變”進化理論揭示了分子水平的進化規(guī)律，和達(dá)爾文進化理論相互補充。答案：C5．(2013·蘇大附中高一期末檢測)下列關(guān)于科學(xué)思維的基本過程說法錯誤的是()A．觀察必須如實地反映所感知的事物B．推論不一定完全正確C．建立模型能幫助人們理解無法直接觀察到的事物D．根據(jù)不同點將事物劃分為較大的不同類群，再根據(jù)相同點將事物劃分為較小類群解析：科學(xué)家通常通過比較，識別出事物之間的異同點，根據(jù)共同點將事物劃分為較大的不同類群，再根據(jù)差異點將事物劃分為較小的類群。答案：D6．《民生直通車》欄目組報道了一個渾身上下長滿長毛的2歲男孩自殘的事例。經(jīng)跟蹤采訪發(fā)現(xiàn)，這個毛孩的爸爸也渾身長滿長毛，而他的媽媽正常。醫(yī)生看到后，初步判定這是一種遺傳現(xiàn)象，醫(yī)生的斷言屬于科學(xué)思維過程的哪一個環(huán)節(jié)()A．觀察B．推理C．分類D．建立模型解析：醫(yī)生根據(jù)這個毛孩的父親也渾身長滿長毛這一現(xiàn)象而判定這是一種遺傳現(xiàn)象，屬于科學(xué)推理過程。答案：B7．生活在沙漠里的仙人掌，葉變成刺，而