王嵐
摘要立足生物學核心素養(yǎng)的培養(yǎng),對“現(xiàn)代生物進化理論的由來”一節(jié)教學內(nèi)容進行適當補充和加工,充分挖掘本節(jié)蘊含的科學史知識,培養(yǎng)探究能力和科學精神,引導學生掌握進化論知識、形成進化觀念、并用進化的觀點統(tǒng)領生物學的學習。
關鍵詞 進化理論 自然選擇學說 教學設計
中圖分類號G633.91 文獻標志碼B
1教材分析與設計思路
“現(xiàn)代生物進化理論的由來”是人教版高中生物《必修2·遺傳與進化》第七章第一節(jié),主要介紹生物進化理論的產(chǎn)生和發(fā)展過程,重點闡述了拉馬克的觀點和達爾文的自然選擇學說。
本節(jié)教學設計通過列舉進化論發(fā)展的相關史實,展現(xiàn)在此過程中科學家的科學思維方法和科學精神;通過引導學生探究生物界的統(tǒng)一性,從而使學生認同生物是進化而來的觀點;引導學生分析自然選擇學說的形成過程、內(nèi)容和意義,并運用進化的觀點解釋生物學現(xiàn)象;促進學生形成科學的進化觀,提高探究能力,培養(yǎng)科學精神,從而發(fā)展生物學學科核心素養(yǎng)。
2教學目標
(1)學習進化論形成的過程,認同進化的觀點,理解自然選擇學說。
(2)通過分析科學家的研究過程,學習科學方法,培養(yǎng)科學精神。
(3)通過嘗試客觀評價科學家的功績和歷史局限性,促進形成唯物主義的科學史觀。
(4)通過開展討論交流的教學活動,提高合作學習的能力。
3教學過程
3.1名畫導入,激發(fā)興趣,引發(fā)思考
教師展示法國畫家高更的名畫《我們從哪里來?我們是誰?我們往哪里去?》,提示學生:這幅畫作反映了人類在發(fā)展過程中對自身起源的深邃思考和追問。
設計意圖:教師利用名畫引出學習的課題,激發(fā)學生的學習興趣,引導學生回顧初中學習過的進化知識,思考人類起源問題。
3.2學習生物是進化而來的
3.2.1學習共同祖先學說和達爾文的研究方法
達爾文在環(huán)球航行中所進行的考查和思考是生物學史上成功研究的經(jīng)典范例。教師介紹達爾文生平和進化論思想形成的過程,并組織學生開展“資料分析”活動,引導學生分析達爾文研究過程,從而認同生物是進化而來的觀點。
教師呈現(xiàn)達爾文研究過程的有關資料:達爾文觀察到的現(xiàn)象——加拉帕戈斯群島的每個島上的地雀等物種相互之間略有差異。教師引導學生提出質(zhì)疑:上帝何苦在這個人跡罕至的地方炫耀造物才能?教師引用《物種起源》書中的句子來作出假設:“很明顯,只有假定物種是逐漸改變的,才能解釋這樣的事實?!?/p>
學生進行資料分析,深入理解達爾文的研究過程,嘗試闡述共同祖先學說的內(nèi)容:生物不是神創(chuàng)造的,而是從共同的祖先進化來的,各種生物在進化上都有或遠或近的親緣關系。
達爾文通過觀察發(fā)現(xiàn),加拉帕戈斯群島不同島嶼上的地雀等物種高度相似、同時又有差異。教師引導學生分析達爾文的科學研究方法,使學生經(jīng)歷達爾文的研究過程——提出問題、進行合理推測、提出解釋問題的假說、演繹推理、通過進一步的觀察和實驗來檢驗假說。教師點撥學生將達爾文的研究方法與孟德爾進行比較。學生發(fā)現(xiàn)兩位科學巨匠采用的是同一種科學研究方法——假說演繹法,并聯(lián)系孟德爾的假說演繹過程,進一步理解達爾文的研究過程和方法。
設計意圖:教師避免平鋪直敘地講授共同祖先學說的內(nèi)容,而是適當充實進化論發(fā)展的相關史實,提供更多的生物學事實,引導學生分析這些事實,歸納出科學家的科學思維方法和科學精神,從而培養(yǎng)生物學學科核心素養(yǎng)。
3.2.2組織游戲活動,用進化論統(tǒng)領生物學的學習
教師出示一株盆栽,組織游戲活動,要求學生尋找人體與植物體的相似性。此時,學生表現(xiàn)出極大的興趣,展開了熱烈的討論。一開始,學生覺得人體和植物體明顯不同,相似性不多??墒请S著思考討論的深入,學生發(fā)現(xiàn)人體與植物體在結(jié)構(gòu)和功能上具有高度的相似性。
教師引導學生在游戲的基礎上,進一步探究生物世界的統(tǒng)一性。學生結(jié)合之前學習過的有關原核生物和真核生物等各種生物的知識,提出各種論據(jù):生物具有共同的物質(zhì)基礎和結(jié)構(gòu)基礎(細胞);核酸是一切生物的遺傳物質(zhì);幾乎所有生物共用一套遺傳密碼;生命活動中通用的能量貨幣ATP;呼吸作用、光合作用等代謝過程基本一致,等等。學生認同:多姿多彩的生物世界、紛繁復雜的生命現(xiàn)象中存在高度的統(tǒng)一性。
教師提問:生物之間為什么會存在統(tǒng)一性?生物之間具有什么樣的內(nèi)在聯(lián)系?教師引導學生探尋生命現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。生物是從共同祖先進化而來的,進化的方向是“簡單→復雜、低等→高等、水生→陸生”;生理過程也發(fā)生著從簡單到復雜的進化,如細胞內(nèi)消化→細胞外消化、無氧呼吸→有氧呼吸、無性生殖→有性生殖,等等。
設計意圖:通過游戲環(huán)節(jié),學生在輕松愉快的氣氛中探究生命世界的統(tǒng)一性和內(nèi)在聯(lián)系,認同生物是進化而來的觀點,形成進化的生命觀念,并且自覺用進化論統(tǒng)領生物學的學習。
3.3學習進化的機制
3.3.1閱讀教科書,了解拉馬克的觀點
教師組織學生討論:拉馬克“用進廢退、獲得性遺傳”的觀點有什么科學性問題?學生結(jié)合遺傳的知識,分析回答。
教師引導學生嘗試客觀評價拉馬克進化理論的先進性和歷史局限性,高度評價拉馬克作為進化論先驅(qū)的偉大的科學精神。
設計意圖:學生自主學習拉馬克的觀點,運用唯物史觀對科學家進行全面的評價。
3.3.2學習并運用自然選擇學
學生通過閱讀教科書和教師講解,學習自然選擇學說的內(nèi)容。教師利用長頸鹿的脖子在進化過程中變長的實例,生動闡述自然選擇學說的機制。
教師引導學生客觀評價自然選擇學說的正確性和歷史局限性:達爾文的自然選擇學說是現(xiàn)代生物進化理論的基礎,揭示出生物發(fā)展變化受客觀規(guī)律支配,科學解釋了進化的原因及生物的適應性和多樣性;自然選擇學說具有重要的價值,其進步意義超越生物學科,在社會學領域也產(chǎn)生巨大影響;但是,卻未揭示遺傳和變異的本質(zhì),限于個體水平研究進化。
教師提出問題:長期使用同一種殺蟲劑,害蟲的抗藥性為什么會上升?學生思考、回答,嘗試運用自然選擇學說解釋生物學現(xiàn)象。
設計意圖:學生通過分析殺蟲劑造成抗藥性低的害蟲被淘汰的實例,深入理解“適者生存,不適者被淘汰”的自然選擇過程。教師引導學生嘗試運用唯物主義科學史觀全面評價科學家:達爾文提出共同祖先學說和自然選擇學說引發(fā)的思想革命影響遠遠超出生物學,為辯證唯物主義提供了有力武器;同時,科學家的歷史局限性是無法避免的,正是一代又一代的科學家的努力不斷推動著科學的發(fā)展。
4教學反思
教學的主體是學生,教師應啟迪學生智慧,而非簡單灌輸。本節(jié)課通過教師帶領學生探尋生物界的統(tǒng)一性和內(nèi)在聯(lián)系,引導學生運用進化觀點統(tǒng)領高中生物學習,形成更有序的生物學知識體系。進化論是培養(yǎng)學生辯證唯物主義思想的好材料。通過進化論的學習,學生透過生命現(xiàn)象把握生物發(fā)展變化的客觀規(guī)律、領悟生命現(xiàn)象蘊含的統(tǒng)一性和內(nèi)在聯(lián)系。本節(jié)課依據(jù)教學目標,創(chuàng)造性使用教材,靈活組織教學內(nèi)容,適當補充了進化論發(fā)展的相關史實,凸顯進化論形成過程中科學家的科學思維方法和科學精神,讓學生領悟勇敢、求實、互助的科學精神和嚴謹推理求證的科學方法,理解科學發(fā)展對人類思想和人類社會具有的巨大影響,學習用辯證的觀點評價科學家及其理論。
另外,在本節(jié)教學中,教師組織學生開展“找找人體與植物體的相似性”的活動,激發(fā)了學生的學習興趣,并通過精心設計的討論主題和提問方式,讓學生的思考討論有激情、有內(nèi)容、有成效。