《生物進(jìn)化的證據(jù)》教學(xué)案例

隋藝飛

摘 要：《生物進(jìn)化的證據(jù)》教學(xué)中，在滲透生命教育思想同時(shí)，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法。在本節(jié)課中注重對(duì)學(xué)生思維方式的引導(dǎo)，以學(xué)生為中心，注重和實(shí)際生活相結(jié)合，把“死”知識(shí)變成“活”生活，提高生物科學(xué)素養(yǎng)。幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)各種生命現(xiàn)象和規(guī)律，舉一反三、全面系統(tǒng)準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)掌握概念，將知識(shí)融會(huì)貫通。

關(guān)鍵詞：生物進(jìn)化的證據(jù) 思維方式訓(xùn)練 體驗(yàn)探究

一、教材分析

《生命的起源》是濟(jì)南版八年級(jí)下冊(cè)第五章《生命的演化》的第1節(jié)課，教材設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)科學(xué)史，體驗(yàn)科學(xué)家是如何進(jìn)行生命起源的科學(xué)探索的，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建生命起源的正確觀點(diǎn)。

二、學(xué)情分析

通過前面的學(xué)習(xí)和已有的生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生已知道整個(gè)自然界中豐富多彩的生物，以及生物是怎樣繁殖后代的。但是，大部分學(xué)生還沒有構(gòu)建生命起源的正確觀點(diǎn)，而這一問題又是學(xué)生非常感興趣、愿意學(xué)習(xí)和了解，樂于參與辯論的話題。

三、教學(xué)目標(biāo)

1.理解化石是研究生物進(jìn)化的直接證據(jù)。2.列舉化石證據(jù)、解剖學(xué)證據(jù)和分子生物學(xué)證據(jù)。3.嘗試用比較法分析化石證據(jù)、解剖學(xué)證據(jù)和分子生物學(xué)證據(jù)。4.認(rèn)同各種生物的存在是生物長期進(jìn)化的結(jié)果、生物之間有一定的親緣關(guān)系。

四、教學(xué)重難點(diǎn)

1.生物進(jìn)化的證據(jù)。2.運(yùn)用比較的方法對(duì)生物進(jìn)化進(jìn)行研究。

五、教學(xué)設(shè)計(jì)

1.模塊一：化石證據(jù)

本模塊主要通過教師演示、小組活動(dòng)來使學(xué)生認(rèn)同化石是研究生物進(jìn)化的直接證據(jù);實(shí)踐應(yīng)用使學(xué)生體驗(yàn)運(yùn)用比較法推理的過程。

2.教師演示：模擬地層與化石形成的過程

用玻璃魚缸和不同顏色硬紙板模擬不同的地層，教師演示在地球的億萬年的歷史中，地層是一層一層逐漸堆積形成的，在這個(gè)過程中，有些生物的遺體殘骸被迅速掩埋，在特殊的地質(zhì)條件下，經(jīng)過億萬年的變化后形成化石。

設(shè)計(jì)意圖：模擬地層和化石形成的過程，使學(xué)生對(duì)地層有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，推測(cè)出地層排布的規(guī)律：埋得最深的形成的最早，最淺的形成的最晚。

3.小組活動(dòng)——模擬考古

（1）教師引導(dǎo)：指導(dǎo)學(xué)生操作規(guī)范，提示注意事項(xiàng)。一是準(zhǔn)確記錄發(fā)現(xiàn)“化石”的地層，并將化石名稱填寫在學(xué)案的對(duì)應(yīng)地層中;二是分析“化石”所屬的類群和生活環(huán)境。（2）可靠匯報(bào)：派代表發(fā)現(xiàn)的“化石”貼在黑板上相應(yīng)的地層中。（3）比較推理：比較不同地層發(fā)現(xiàn)的化石，發(fā)現(xiàn)生物進(jìn)化的規(guī)律。

學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)，進(jìn)行模擬考古，發(fā)現(xiàn)分布在不同地層中的“化石”，在科考匯報(bào)時(shí)將本組發(fā)現(xiàn)的“化石”貼在黑板上的相應(yīng)的地層中，比較、推理總結(jié)生物進(jìn)化的規(guī)律：從水生到陸生、從簡單到復(fù)雜、從低等到高等。

設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生初步體驗(yàn)考古發(fā)掘的過程，訓(xùn)練學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng)：認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是。

通過上面的兩個(gè)活動(dòng)，學(xué)生初步了解了生物進(jìn)化的一般規(guī)律和直接證據(jù)，但是科學(xué)家是如何利用這些證據(jù)的呢？

4.實(shí)踐應(yīng)用

通過一段視頻“恐龍復(fù)原”，使學(xué)生了解科學(xué)家復(fù)原恐龍的過程，并提煉出科學(xué)方法：比較——是研究生物進(jìn)化常用科學(xué)方法。提示：我們剛才已經(jīng)使用過了：比較不同地層中化石的分布，總結(jié)推理出生物進(jìn)化的大致規(guī)律。運(yùn)用比較法，分析不同時(shí)期的馬的骨骼、復(fù)原圖及生活環(huán)境，歸納推理生物進(jìn)化的規(guī)律。

設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生初步體驗(yàn)比較、推理的過程認(rèn)同地球上的生物都是進(jìn)化而來的，訓(xùn)練學(xué)生獲取信息、歸納推理的能力。使學(xué)生明確“比較”是生物進(jìn)化研究中非常重要的研究方法。

5.模塊二：解剖學(xué)證據(jù)

學(xué)習(xí)解剖學(xué)證據(jù)，主要是以一系列的問題串，學(xué)生除了認(rèn)識(shí)解剖學(xué)證據(jù)、重現(xiàn)前肢進(jìn)化的過程，更重要的是運(yùn)用比較法，實(shí)踐推理歸納、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程。學(xué)生先觀察幾種不同現(xiàn)代生物前肢骨，發(fā)現(xiàn)這些動(dòng)物骨骼雖然外形各異，但是基本結(jié)構(gòu)都是相同的，推測(cè)它們可能存在親緣關(guān)系，再與科學(xué)家模擬的原始爬行動(dòng)物的前肢骨比較，提出同源器官的概念，進(jìn)而認(rèn)同有同源器官的生物有共同的原始祖先。

設(shè)計(jì)意圖：利用比較法發(fā)現(xiàn)規(guī)律，滲透結(jié)構(gòu)決定功能的生物學(xué)思想，提高學(xué)生分析問題的能力和語言表達(dá)能力。

6.模塊三：分子生物學(xué)證據(jù)

為了讓學(xué)生更好地掌握比較這一重要的科學(xué)方法，分子生物學(xué)證據(jù)這一模塊，筆者還是以問題引導(dǎo)為主，設(shè)置有難度梯度的問題，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物大分子的異同可以作為研究生物進(jìn)化的新證據(jù)，更主要的是運(yùn)用比較的方法，分析分子生物學(xué)證據(jù)，得出規(guī)律“親緣關(guān)系越近的生物，細(xì)胞色素c的差異 越小，親緣關(guān)系越遠(yuǎn)的生物，細(xì)胞色素c差異越大”。在大部分同學(xué)掌握之后，設(shè)置了一個(gè)“應(yīng)用遷移”： 確定新發(fā)現(xiàn)的某種生物的進(jìn)化位置。

總結(jié)歸納出：細(xì)胞色素c的差異 越小，生物的親緣關(guān)系越近;細(xì)胞色素c差異越大，生物的親緣關(guān)系越遠(yuǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移應(yīng)用。

六、教學(xué)反思

《生命的演化》模塊是進(jìn)行生命教育的素材，《生物進(jìn)化的證據(jù)》教學(xué)中，在滲透熱愛生命、愛護(hù)環(huán)境的生命教育思想時(shí)，可以訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維方法。在本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂處理，每一個(gè)活動(dòng)安排都是以學(xué)生為中心，注重和實(shí)際生活相結(jié)合，把“死”知識(shí)變成“活”生活，活化了學(xué)生的思維，激發(fā)了學(xué)生活學(xué)活用生物學(xué)知識(shí)的熱情，使學(xué)生充分感悟生命、體驗(yàn)探究。

課堂中，筆者特別注重對(duì)學(xué)生思維方式的引導(dǎo)。對(duì)于化石在地層中的分布特點(diǎn)，筆者不是簡單地將地層呈現(xiàn)給學(xué)生，告訴他們地層分布的特點(diǎn)，而是設(shè)計(jì)了一個(gè)小活動(dòng)，模擬地層形成的過程，將結(jié)論性的文字描述，轉(zhuǎn)化成直觀的觀察活動(dòng)，學(xué)生在觀看后很自然的歸納總結(jié)出地層分布的特點(diǎn)。這樣，學(xué)生不僅僅是記住結(jié)論，更重要的是體驗(yàn)得出結(jié)論的過程。

筆者設(shè)計(jì)不同的情境、問題引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用比較法分析資料，嘗試自己得出結(jié)論。在經(jīng)過前面兩個(gè)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練后，學(xué)生已經(jīng)可以熟練地運(yùn)用了。這一環(huán)節(jié)，筆者設(shè)計(jì)了層層遞進(jìn)的問題串：“生物的細(xì)胞中都有細(xì)胞色素c，給了你什么啟示？”“比較這幾種生物，哪一種與人的親緣關(guān)系最近？”“比較它們的細(xì)胞色素c，你推測(cè)，誰與人的最相似？誰差異最大？”學(xué)生在問題引導(dǎo)下，體驗(yàn)學(xué)以致用的樂趣。

對(duì)于比較法的應(yīng)用，筆者覺得還有更大的拓展空間。比如引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中運(yùn)用比較法，把每章重點(diǎn)知識(shí)以章末小結(jié)的形式加以總結(jié)，可以更好地發(fā)現(xiàn)各種生命現(xiàn)象和規(guī)律，全面系統(tǒng)準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)掌握概念，將知識(shí)融會(huì)貫通;在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中也可使學(xué)生牢固地建立起知識(shí)的內(nèi)部聯(lián)系，把一些零碎的知識(shí)組織起來，更好地掌握概念的內(nèi)涵和外延。