资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 科学 年级 初三 学期 春季
课题 第4节 生物的进化（第一课时）
教科书 书 名：浙教版教材 出版社：浙江教育出版社 出版日期：2022年7月
教学目标
一、科学观念 1、能说出化石形成的过程，列举生物演化的证据，认同物种可变的进化观点； 2、区分神创论和进化论，列举生物进化现象。 3、知道结构与功能相适应，生物与环境相适应 二、科学思维 1、能用比较的方法对不同年代化石进行推理； 2、学会应用建模的思想解决问题，建立不同地层化石模式图和进化树； 3、学会基于证据的推测方法。 三、探究实践 1、能根据材料建立不同地层化石模式图，简单说出生物进化的大致方向； 2、能用画图的方式对马蹄数目进化的方向作出推测并说出合理的解释。 四、态度责任 通过不断地合理猜测激发学生学习科学的兴趣和激情，尊重科学史实，赞同生物进化的观点
教学内容
教学重点： 能说出化石形成的过程，列举生物演化的证据和方向；区分神创论和进化论 教学难点： 1、能根据材料建立不同地层化石模式图，通过对不同年代化石进行比较推理，说出生物进化的大致方向； 2、能用画图的方式对马蹄数目进化的方向作出推测并说出合理的解释
教学过程
引入：请同学们来看这幅图，1841年古生物学家理查·欧文在英格兰发现一种动物化石，你能猜测一下这是什么动物吗？ 复原图展示——体型跟狐狸不分上下，平均只有60厘米长，前蹄四趾着地，后蹄三趾着地，背部呈现弯曲状。 师：其实，这是5000万年前的始祖马！ 学生产生认知冲突：这和我们现在的马差别好大啊！ 设计意图：通过猜测动物来引入，复原图和现在的马巨大的差异让学生产生疑问——从始祖马到现在的马，它到底经历了什么？激发学生学习的兴趣。通过始祖马的进化历程来串联整节课的教学。 知识点一——神创论 请学生说一说他理解的神创论的观点 生：1.物种是不变的 2.各种生物之间没有任何的亲缘关系 师：如果我们用模型来表示，该怎么表示呢？请看图。那么你赞同神创论的观点吗？ 生1：我不赞同神创论的观点，我认为物种是可变的。例如，5000万年前有始祖马，现在没有了。 生2：我也不赞同神创论的观点，我认为各种生物之间有一定的亲缘关系，例如，始祖马和现代的马有很多相似之处，应该有一定的亲缘关系。 设计意图：通过对比始祖马和现在的高头大马来猜测神创论观点的错误，引出下面的证据的寻找。 知识点二——化石的分类和形成 引出化石证据：从始祖马至今已有5000万年，没有人能够亲历生物变化的历史，那么什么能真实记录古代生物形态结构变化的信息呢？ 图片展示化石分类：三叶虫化石，是保存在地层中的古生物的遗体化石；动物的粪便、蛋称为遗物化石；恐龙等动物留下的足迹或痕迹称作遗迹化石。那么始祖马化石就属于遗体化石。 任务一：化石的形成 阅读书本第20页，完成填空，说一说始祖马化石形成过程。 生：首先始祖马因某些原因死亡了，然后尸体上的肌肉开始腐烂，露出骨骼，砂石覆盖在骨骼上，接着无机盐沉淀在里面，形成了化石，最后在某些岩石层在地壳变化时露出了化石。 那么在哪种岩石类型中能找到化石呢？ 生：沉积岩。 设计意图：研究围绕始祖马的进化历程自然地引出化石证据，进行化石分类，最后去了解始祖马化石形成的过程。 知识点三——生物演化方向 挖掘到一大堆古生物化石后，我们该怎么研究呢？ 生：化石是在岩层中发现的，那么我们应该按照岩层将化石排序放置 任务二：建立不同地层化石模式图 1、阅读资料，将不同生物化石贴到相应的地层中。（举例:以三叶虫为例，它最早出现在寒武纪的地质层中，就贴到寒武纪的地质层）。 2、你是采用什么方法来研究不同地质层中的化石，推测生物变化的方向呢？ 根据提供的阅读资料，学生小组实验。 生：各种生物化石在地层中的出现是有规律的，在越早形成的岩层里成为化石的生物越简单低等，在越晚形成的地层里，成为化石的生物就越复杂高等。而且无脊椎动物早于脊椎动物，鱼类、爬行类、哺乳类是先后出现的，植物也一样，进化的顺序是藻类—苔藓类—蕨类—裸子植物。所以我认为生物演化的总体趋势，形态结构上是由简单到复杂，生活环境上是由水生到陆生，进化水平上是由低等到高等。 设计意图：从沉积岩中找到大量化石，该如何研究这么多的化石呢？通过这个问题将学生的思考过渡到不同地层化石模式图，在寻找并贴图的过程中直观地感受生物演化的方向。 师：我们将岩层中的化石逐个放上树，此树从树根到树梢代表地质时间的延伸，越靠近树干基部的生物出现的离现在越久远，越低等；越靠近树梢的生物出现的时间离现在越近、越高等。这就是生物进化树，当然如果要要把细菌真菌也画上去，需要我们进一步学习有关生物分类和进化的知识，才能使生物进化树更加枝繁叶茂。 设计意图：当生物的物种种类逐渐变多， 岩石层的分布模式已经不能满足学生对该模型的理解，从不同地层化石模式图到生物进化树，通过树枝的各种枝杈将生物的多样性很形象地表现出来，是一种思维模型的提炼。 知识点四——马的进化历程 通过对大量各种化石的研究，我们确定了自然界各种生物的大致演化方向，下面我们来研究某一种生物的进化历程。 任务三：推测马的进化历程 我们知道现在的马是单趾的，而始祖马是四趾的，那么请你画一画马的趾的数量变化 做出合理的解释。 展示学生作品：有同学认为马的趾数量是4.3.2.1这样变化的，也有同学认为是4,3,3,1变化的，侧趾逐渐退化，那么我们来看一看实际化石变化吧，原来马的趾从4个变成3个，然后侧趾逐渐退化，最后仅剩中趾的过程。 师：为什么会有这样的变化呢？ 类比方法渗透：运动员跑步，长跑时脚掌落地，百米冲刺时是脚尖着地，这样的变化是为了快速奔跑，那么同理，根据结构和功能相适应的特点，马的趾进化的目的也是为了快速奔跑。师：我们知道现在的马是生活在草原上的，那么始祖马的生活环境是怎样的呢？ 生：应该是不能快速奔跑的树林。 师：是的，生物和环境也是相适应的。 中间穿插视频讲解，更加生动直观。 师：那么为了适应从树林到草原环境的变化，你还发现始祖马有哪些变化吗？ 生：四肢变长，便于奔跑；体格变得强壮；马脸拉长，便于在吃草时观察四周情况，警惕偷袭。 师：正是为了适应环境的变化，马的形态结构发生了很大的变化，然而同样是距今约3亿年前的腔棘鱼，它的形态结构至今仍无太大改变，你知道这是为什么吗？ 生：根据生物和环境相适应的特点，可能是腔棘鱼的生活环境长期以来保持相对稳定，所以它的形态结构没有太大变化，能够存活下来。 设计意图：通过画马的趾的数量变化来推测马进化的历程，同时要求学生能对自己的猜测做出合理的解释，让学生进一步明白合理的猜测源于证据，然后通过类比运动员跑步的情况来引出“结构和功能相适应”的特点。接着通过现在马的生活环境来倒推始祖马的生活环境，可能是不适于奔跑的树林，引出“生物和环境相适应”的特点，最后再通过马的其他变化以及腔棘鱼的例子验证这一点。通过环环相扣的问题设计将2个重要特点总结，相比直接告知会印象深刻许多。 知识点五——生物进化的其他证据 从鱼到人：新闻热点过渡，近期古脊椎与古人类研究所朱敏院士团队证实人是从鱼进化而来的，引发舆论热议。 解剖学上证据：马的前腿、蝙蝠的翼手、鲸的鳍、猫的前肢和人的上肢外形和功能有所差别，但基本结构骨骼的排列几乎相同。这些都属于同源器官，说明这些动物可能是从共同祖先进化而来的，由于生活环境的不同，逐渐出现了形态和功能上的不同。 胚胎学证据：你能看出来这里哪个是人的胚胎吗？生物的胚胎初期很相似，他们迅速重演了它们祖先的主要发育阶段，只是到了发育晚期才出现了很大的差异。这也说明所有的生物可能是从共同祖先进化而来的。 分子生物学证据：科学家已开始通过分析比较某些古生物遗体和古生物化石的DNA和蛋白质的差异来推测其相互间的亲缘关系。表格中展现的是人与部分生物的细胞色素C的氨基酸的比较，我们发现，人与黑猩猩没有差异，人与马有12个氨基酸存在差异，而人与酵母菌则有45个氨基酸的存在差异，可见生物本身存在着或近或远的亲缘关系。 设计意图：通过不同的角度进行分析推理，让学生体会科学史和科技史是相互促进发展的。 总结： 从神创论的2个论点出发，我们通过对不同年代化石的纵向比较知道物种是变化的，通过对现存生物种类的横向比较，从同源器官、胚胎学和分子生物学角度说明生物存在着或近或远的亲缘关系，这是研究古代生物进化的最常用的方法——比较。 课后思考： 从5000万年前的始祖马到现在的高头大马，同学们能否大胆地猜测一下未来的马又会长成什么样子呢？ 【课后实践任务】 1、根据现在环境变化趋势，画一画未来的马的样子，评选出最佳预言家； 2、收集其他化石证据，寻找它与现存生物的异同点，如始祖马和现代的马等，制作成小报，向班级同学展示，评选出最佳古生物演说家。作业练习
课程基本信息
学科 科学 年级 初三 学期 春季
课题 第4节 生物的进化（第一课时）
教科书 书 名：浙教版教材 出版社：浙江教育出版社 出版日期：2022年7月
学生信息
姓名 学校 班级 学号
作业练习
一、选择题 1、生物进化过程中最可靠的证据是（ ） A.现在生存的生物 B.古代生存的生物 C.生物“进化树” D.古代生物的化石 2、右图所示为一个未受到破坏的沉积岩层的顺序，图中表明其中一层含有化石A，另一层含有化石B，据图说明（ ） A.物种A出现在物种B之前 B.物种A比物种B复杂、高等 C.物种A比物种B简单、低等 D.物种A是由物种B进化而来的 3、化石形成的过程可用下图表示，正确的顺序应是（ ） A.c d b a B.c a b d C.a c b d D.a b c d 4、科学家通过比较如图与马相似动物的骨骼化石，以及它们的生存时期，认为它们是现代马的祖先．科学家不能直接从图中获得的演化证据是（　 　） A．腿骨结构大部分相同 B．足趾个数逐渐减少 C．中足趾逐渐变得发达 D．遗传物质基本相近 二、填空题 5、化石是经过自然界的作用保存在地层中的古生物的 、 、和 。 6、一般来说，生物进化的总体趋势是由 到 、由 到 、 由 到 。 细胞色素C是由104个氨基酸组成的蛋白质．经过对其化学结构的测定，发现各种生物的细胞色素C之间存在差异．表是以人的细胞色素C的氨基酸序列作标准，其他若干种生物的细胞色素C与人的相比较的结果：请根据上表分析回答： （1）从单细胞的酵母菌到高等脊椎动物的黑猩猩均含有细胞色素C，这一事实可以从分子水平说明这些生物起源于 。 （2）表中的数据是生物进化的证据。细胞色素C的差别越小，生物间的亲缘关系越 ；差别越大，则生物间的亲缘关系越 。可以推测，与人亲缘关系最近的生物是 ，与人亲缘关系最近的生物是 。 【答案】1、D 2、B 3、B 4、D 5、遗体 遗物 遗迹 6、简单 复杂 水生 陆生 低等 高等 7、（1）共同祖先 （2）近 远 黑猩猩 酵母菌学习任务单
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学科 科学 年级 初三 学期 春季
课题 第4节 生物的进化（第一课时）
教科书 书 名：浙教版教材 出版社：浙江教育出版社 出版日期：2022年7月
学生信息
姓名 学校 班级 学号
学习目标
1、能说出化石形成的过程，列举生物演化的证据，认同物种可变的进化观点； 2、区分神创论和进化论，列举生物进化现象； 3、知道结构与功能相适应，生物与环境相适应的特点； 4、能根据材料建立不同地层化石模式图，简单说出生物进化的大致方向； 5、能用画图的方式对马蹄数目进化的方向作出推测并说出合理的解释。
课前学习任务
预习书本第1章第4节内容，说一说化石形成的过程，以及生物演化的证据。
课上学习任务
【学习任务一】
阅读书本第20页，完成填空，说一说始祖马化石形成过程。 【学习任务二】 1、阅读资料，将不同生物化石贴到相应的地层中，（举例:以三叶虫为例，它最早出现在寒武纪的地质层中，就贴到寒武纪的地质层）建立不同地层化石模式图； 2、你是采用什么方法来研究不同地质层中的化石，推测生物变化的方向呢？ 注：岩石层及化石在任务单的最后，请自行下载并打印。 我推测生物进化的方向是
【学习任务三】 请画一画马的趾数量的变化，并做出合理的解释。 我的解释 【课后实践任务】 1、根据现在环境变化趋势，画一画未来的马的样子，评选出最佳预言家； 2、收集其他化石证据，寻找它与现存生物的异同点，如始祖马和现代的马等，制作成小报，向班级同学展示，评选出最佳古生物演说家。
推荐的学习资源
学生阅读的资料：
不同地质年代的介绍
寒武纪是指在地质时间上约为570~510百万年以前古生代初期的一段地质时间。寒武纪的动物群则是以一些具有坚硬外壳的、门类众多的海生无脊椎动物大量出现为其主要特点。其中三叶虫最为常见，也是通过划分寒武纪的一个重要依据。其它尚有无铰、几丁质外壳的腕足类小舌形贝、小园货贝以及古杯类和软舌螺等。植物群则以藻类为主，还有一些微古植物。
泥盆纪是指在地质时间上约为410~355百万年以前古生代的一段地质时间，在泥盆纪早期裸蕨类繁荣。中期后，腕足类和珊瑚发育、原始菊石、昆虫出现。晚期原始两栖类、迷齿类出现，蕨类植物和原始裸子植物出现；无颌类趋于灭绝。 从泥盆纪开始，地球又开始发生了海西运动。因此，泥盆纪时许多地区升起，露出海面成为陆地，古地理面貌与早古生代相比有很大的变化。在泥盆纪里蕨类植物繁盛，如。在泥盆纪与石炭纪中间隔着一次大规模物种大灭绝——超级地幔柱。在此次物种大灭绝中，75%的物种灭绝。是灭绝物种第二多的物种大灭绝，仅次于第一多的二叠纪物种大灭绝——西伯利亚暗色岩事件。主要灭绝动物有：盾皮鱼类、艾登堡母鱼。脊椎动物进入飞跃发展时期，鱼形动物数量和种类增多，硬骨鱼开始发展。泥盆纪常被称为“鱼类时代”。
石炭纪是指在地质时间上约为355~290百万年以前古生代的一段地质时间，它可以区分为两个时期：始石炭纪、和后石炭纪。 石炭纪时陆地面积不断增加，陆生生物空前发展。当时气候温暖、湿润，沼泽遍布。大陆上出现了大规模的森林，给煤的形成创造了有利条件。与泥盆纪相比，蜓类是石炭纪海生无脊椎动物中最重要的类群，而腕足动物尽管在类群上减少，但数量多，依旧占相当重要地位，头足类则以菊石迅速发展为主。在石炭纪晚期，脊椎动物摆脱了对水的依赖，以适应更加广阔的生态领域，以北美宾夕法尼亚早期地层中的林蜥为代表。生活在陆上的昆虫，如蟑螂类和蜻蜓类，是石炭纪突然崛起的一类陆生动物，它们的出现与当时茂盛森林密切相关，其中有些蜻蜓个体巨大，两翅张开大者可达70cm。
石炭纪是植物世界大繁盛的代表时期。早石炭世的植物面貌与晚泥盆世相似，古蕨类植物延续生长，但只能适应于滨海低地的环境；晚石炭世植物进一步发展，除了节蕨类和石松类外，真蕨类和种子蕨类也开始迅速发展。裸子植物中的苛达树是一种高大的乔木，成为造煤的重要材料之一。
侏罗纪是指在地质时间上约为205~135百万年以前古生代的一段地质时间。侏罗纪是中生代的第二个纪，开始于三叠纪-侏罗纪灭绝事件。虽然这段时间的岩石标志非常明显和清晰，其开始和结束的准确时间却如同其它古远的地质时代，无法非常精确地被确定。恐龙成为陆地的统治者，翼龙类和鸟类出现，哺乳动物开始发展等等。陆生的裸子植物发展到极盛期。淡水无脊椎动物的双壳类、腹足类、叶肢介、介形虫及昆虫迅速发展。海生的菊石、双壳类、箭石仍为重要成员，六射珊瑚从三叠纪到侏罗纪的变化很小。棘皮动物的海胆自侏罗纪开始占据了重要地位。
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