運用資料分析進行“生物進化的歷程”教學

“生物進化的歷程”是人教版八年級《生物學》下冊第七單元第三章的一節內容。生物的進化是一個漫長的歷程。要想在場地、時間、條件、環境有限的課堂內貫徹新課程理念，開展探究性學習，采用資料分析的方式是最理想的。它同樣能讓學生學習探究方法，體驗探究過程，并學到相關的基礎知識。本人在教學過程中，借助于多媒體補充與教材內容相關的圖片、資料、影像，把發生在億萬年前的進化形象再現，為生物進化歷程推斷設置探究情境；通過提出一系列啟發誘導性、開放性或討論性的問題，引導學生閱讀資料、思考、分析、討論、解決問題，讓學生在學習過程中沿著科學家的思維方式，重新體驗科學發現的過程，強化思維，增長能力，培養創新精神；同時梳理知識，構建相關的知識體系，彌補基于資料分析的探究性學習過程獲得知識相對松散和零碎的不足；采用課前收集資料，課內分組辯論賽的形式，極大激發了學生的各種潛能，使學生在參與過程中享受到學習的樂趣。

1 教材分析

1．1 教學目標

1．1．1 知識目標

舉例說出研究生物進化的方法，概述生物進化的主要歷程。

1．1．2 能力目標

應用資料分析進行探究性學習。

1．1．3 情感目標

保護生物多樣性，獻身生物科學。

1．2 重點、難點

1．2．1 重點

生物進化的重要歷程。

1．2．2 難點

應用比較法，進行資料分析，培養學生科學探究能力。

2 教學過程

課前準備，恐龍是這一代學生非常感興趣的話題，有關恐龍的動畫片、影片伴隨著他們的成長。曾經稱霸一億多年的恐

龍，為什么會神秘的消滅？在課前一周布置學生從書、雜志、網絡上收集有關資料，鍛煉他們收集信息、處理信息的能力。

2．1 復習舊課，導入新課

首先利用多媒體，播放生命起源的錄像，復習生命的起源知識；播放多種生物的錄像，提出：現今地球上形形色色的生物是如何從最初的原始生命演變來的？順理成章地導入新課，通過設置問題情境，激發學生的探究熱情。

2．2 新課教學

2．2．1 研究生物進化的重要證據：化石

提問：任何人都不可能親身經歷生物進化的幾十億年的歷史，那么科學家是怎樣研究生物進化的歷程的？在部分學生提出自己的看法后，觀看有關化石的錄像，讓學生明確什么是化石。討論：為什么化石能作為研究生物進化的重要證據？

出示三葉蟲、蕨的化石標本，課件展示三葉蟲的化石圖片。

講授：構成地球表層的巖石，叫地層。地層一層層重疊，像書頁一樣保存著地球上生命世界的歷史記錄，化石就象這巨大書中的文字，越古老的地層中的化石，所代表的生物的結構越簡單。因此，可以根據生物在地層中出現的順序，推測生物進化的歷程。

2．2 依據資料，探究生物進化的歷程

課件展示不同地層化石模式圖，并加以說明、魚類的化石在較古老地層中就出現了，兩棲類、爬行類和哺乳類則依次在越來越晚的地層中才出現。教師要求學生思考、討論，根據此資料，可以對生物進化順序進行推測。

推測：魚類→兩棲類→爬行類→哺乳類。

1861年在德國發現了一種被稱為始祖鳥的化石，課件展示始祖鳥化石圖、始祖鳥復原圖，比較始祖鳥與鳥類、爬行類有哪些異同？學生觀察、討論，師生共同歸納：被覆羽毛，有和鳥翅膀一樣的前肢，嘴的外形象鳥喙，與鳥相似；前肢末端有指，指末端有爪，嘴里有牙齒，似爬行動物。再問，由此可做出怎樣的推測？

推測：鳥類是由爬行動物進化的，始祖鳥是爬行動物向鳥類進化的中間過渡類型。

能力遷移：課件展示古代種子蕨根據化石的復原圖，請學生分析，種子植物與蕨類植物的關系。不少學生馬上就能指出種子蕨分別與種子植物、蕨類植物的共同之處，得出種子植物和蕨類植物在進化上有親緣關系。

蛋白質是組成細胞的重要物質，細胞色素C是其中一種。課件展示幾種生物與人的細胞色素C的氨基酸組成的差異表（表1）。

比較人與這幾種生物細胞色素C的氨基酸組成差異。提問：人與何種生物差異最大？人與何種生物差異最小？與人親緣關系最近的是用哪種生物？

推測：人與黑猩猩的親緣關系最近。

討論：

（1） 上述3個資料，科學家采用的研究方法有什么共同之處？（比較法。）

（2） 它們各是從哪些方面對動物的進化問題進行比較的？（不同類型動物化石在地層中出現的順序、動物形態特征；組成生物體的一些重要物質的差異性。）學習比較法的方法和作用。

對于生物進化的問題，采用以比較法為主的多種研究方法，建立在地質學、遺傳學、胚胎學、分類學等多學科領域上，進行綜合分析，推斷出生物進化的大致歷程，讓我們也像科學家一樣，根據所給資料，做出合理推測。

根據植物的主要特征：

藻類植物：無器官分化；大多生活在水中。

蕨類植物：有根、莖、葉；生活在陰濕環境。

苔蘚植物：有莖、葉；生活在陰濕環境。

裸子植物：根、莖、葉發達；適于生活在干旱環境；種子裸露。

被子植物：有根、莖、葉、花、果實，多數有導管；種子有果皮包被。

推測進化歷程：（略）。

根據無脊椎動物的主要特征：

原生動物:單細胞生物。

扁形動物：體壁三胚層；有口無肛門。

環節動物：身體由體節構成；有體腔。

節肢動物:身體由體節構成且分部；體表有外骨骼。

線形動物：有口有肛門。

腔腸動物：體壁兩胚層；有口無肛門。

推測進化歷程：（略）。

根據前面不同地層化石模式圖和始祖鳥化石圖，推出脊椎動物的進化歷程：（略）。

教師把學生的推測綜合在一起，畫出一棵生物進化樹。用課件展示課本第55頁中的圖，簡單講述生物進化的大致歷程。

再請學生根據進化歷程，從生活環境、結構復雜程度、等級三方面歸納出生物進化的總趨勢：水生→陸生、簡單→復雜、低等→高等。

教師介紹我國在生物進化研究領域的部分成果，倡導學生對尚未弄清的進化問題繼續探究，提出：生物經歷漫長的進化歷程，才形成現在多種多樣的生物，一旦滅絕，不能再生。我們要保護生物多樣性，進行情感教育。

2．3 小結、鞏固

本節課應掌握的重點是生物進化的主要歷程，難點是通過資料分析，利用比較法，探究生物進化歷程。

課堂練習（略）。

2．4 技能訓練——評價證據和假說

用課件展示多種多樣恐龍的生活畫面，引用課本第56頁中的技能訓練。采用辯論賽的形式，就每個證據是支持假說A還是假設B，展開討論，并請部分學生就收集的資料補充自己這一方的假說。學生精彩的表達又使整個課堂達到一個高潮。他們在相互討論中，培養了自己運用數據、證據做出預測、推理，并進行科學評價的技能。它是科學探究的一個較高水平，這種訓練，是對課堂教學內容的一種補充，訓練學生思維，擴大學生知識面，有利于培養學生對科學探究活動進行總結，得出結論，并進行科學評價，它是探究性學習必不可少的技能訓練。