演化的自然《科学》第六册第一章教材分析.ppt

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1、浙江省台州初级中学浙江省台州初级中学金京生金京生一、本章的知识结构与主要内容一、本章的知识结构与主要内容 演化的自然演化的自然宇宙的起源宇宙的起源太阳系的形成和太阳系的形成和地球的诞生地球的诞生恒星的一生恒星的一生地球的演化和生地球的演化和生命的诞生命的诞生生物的进化生物的进化遗传和变异遗传和变异人类认识宇宙的历程人类认识宇宙的历程宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论地心说和日心说地心说和日心说太阳系的形成太阳系的形成星云星云说说太阳的演化太阳的演化大恒星的演化和黑洞大恒星的演化和黑洞地壳的演化地壳的演化生命的诞生生命的诞生生物的演化生物的演化进化论的演变进化论的演变自然选择学说自然选择学说遗传和变异

2、现象遗传和变异现象遗传物质的传递遗传物质的传递进化理论的发展进化理论的发展二、本章内容的主要特点：二、本章内容的主要特点：1、本章大部分内容离学生的生活较远，也比较抽、本章大部分内容离学生的生活较远，也比较抽象。学习中很难找到直观的实验和真实的模型支持，象。学习中很难找到直观的实验和真实的模型支持，对对9年级的学生来说难度比较大，特别是空间想像年级的学生来说难度比较大，特别是空间想像能力要求较高；但同时也为学生发展想像力和创新能力要求较高；但同时也为学生发展想像力和创新精神，提供了广阔的空间。精神，提供了广阔的空间。2本章内容的取材，充分注意了学生的学习经验和本章内容的取材，充分注意了学生的学

3、习经验和能力，提供了许多具有一定深度的探究素材，包括能力，提供了许多具有一定深度的探究素材，包括理论性的探究活动和科学假说的建立（如黑洞理论、理论性的探究活动和科学假说的建立（如黑洞理论、自然选择学说）等，为学生在科学探究领域中提升自然选择学说）等，为学生在科学探究领域中提升到一个较高的层次创设了一个很好的平台。到一个较高的层次创设了一个很好的平台。二、本章内容的主要特点：二、本章内容的主要特点：3本章引用了大量的科学假说，（如宇宙形成的宇宙大爆本章引用了大量的科学假说，（如宇宙形成的宇宙大爆炸假说太阳系形成的星云说、地球的诞生与演化的假说和生炸假说太阳系形成的星云说、地球的诞生与演化的假说和

4、生物进化学说等），突显了科学假说在科学发展中的重要作用。物进化学说等），突显了科学假说在科学发展中的重要作用。通过本章的学习可以使学生认识到，所有的科学假说都不可通过本章的学习可以使学生认识到，所有的科学假说都不可能是十全十美和一成不变，都是在不断进步和完善的。科学能是十全十美和一成不变，都是在不断进步和完善的。科学假说对当时的科学发展都有一定的促进作用。假说对当时的科学发展都有一定的促进作用。4教科书内容的编排还注意创设便于学生探究式学习的情景，教科书内容的编排还注意创设便于学生探究式学习的情景，在问题驱动下展开内容。教材中设计了大量的讨论、思考、在问题驱动下展开内容。教材中设计了大量的讨论

5、、思考、模拟实验和分组实验，引导学生进行科学探究，把科学探究模拟实验和分组实验，引导学生进行科学探究，把科学探究突出地放在了显现的位置。突出地放在了显现的位置。5本章内容展示了科学家对真理不断探究的过程，使学生深本章内容展示了科学家对真理不断探究的过程，使学生深切的领悟到人类追求真理的意志与精神。切的领悟到人类追求真理的意志与精神。三、单元划分和课时安排三、单元划分和课时安排单元单元内容内容节名节名课时课时一一宇宙的起源宇宙的起源第第1节节2一一太阳系的形成与地球太阳系的形成与地球的诞生的诞生第第2节节1一一恒星的一生恒星的一生第第3节节1二二地球演化和生物和生地球演化和生物和生命的诞生命的诞

6、生第第4节节2三三生物的进化生物的进化第第5节节3三三进化与遗传进化与遗传第第6节节 制作制作13合计合计12四、教学目标、教材分析和教学建议四、教学目标、教材分析和教学建议 第一节宇宙的起源第一节宇宙的起源教学目标：教学目标：1、了解人类对宇宙的认识、了解人类对宇宙的认识2、知道宇宙膨胀的现象和证据、知道宇宙膨胀的现象和证据3、尝试根据证据建立假说、尝试根据证据建立假说4、了解大爆炸宇宙论的主要观点、了解大爆炸宇宙论的主要观点教学重点与难点教学重点与难点了解宇宙大爆炸的主要观点了解宇宙大爆炸的主要观点学情分析：学情分析：1、9年级的学生对外界新事物具有极强的好奇心，对于人类的年级的学生对外界

7、新事物具有极强的好奇心，对于人类的未知如宇宙的起源具有极大的兴趣和极强的探索心理，而且未知如宇宙的起源具有极大的兴趣和极强的探索心理，而且9年年级学生具有一定的空间想象能力，容易接受新的事物与新的观点。级学生具有一定的空间想象能力，容易接受新的事物与新的观点。因此，教学中教师若单单按课本教学将扼杀学生的求知欲与创新因此，教学中教师若单单按课本教学将扼杀学生的求知欲与创新思维。思维。本课时教学必须拓展进行，给学生更多的资料，指导学生根据资本课时教学必须拓展进行，给学生更多的资料，指导学生根据资料建立宇宙起源的假说，并尽可能的引导学生了解大爆炸宇宙论料建立宇宙起源的假说，并尽可能的引导学生了解大爆

8、炸宇宙论的主要观点。的主要观点。2、由于学生知识层面的局限，教学应具有较大的弹性，着眼点、由于学生知识层面的局限，教学应具有较大的弹性，着眼点不在于学生记住多少知识，而使学生对宇宙有一个初步、正确不在于学生记住多少知识，而使学生对宇宙有一个初步、正确的了解。知道宇宙的浩瀚，宇宙在膨胀、宇宙在不断演化。启的了解。知道宇宙的浩瀚，宇宙在膨胀、宇宙在不断演化。启发学生的想像力和对科学的兴趣。发学生的想像力和对科学的兴趣。“阅读资料阅读资料”的学习应在学的学习应在学生阅读的基础上，通过组织课堂讨论，帮助学生消化、理解正生阅读的基础上，通过组织课堂讨论，帮助学生消化、理解正文和文和“阅读材料阅读材料”的

9、内容。但不要要求学生记住阅读材料的内的内容。但不要要求学生记住阅读材料的内容。容。教学建议：教学建议：1、尽可能多的学习宇宙学的知识掌握更多的证据与理论、尽可能多的学习宇宙学的知识掌握更多的证据与理论（1）星系红移现象）星系红移现象（2）宇宙微波背景辐射）宇宙微波背景辐射（3）古老天体的时标）古老天体的时标（4）宇宙中氦元素的丰度）宇宙中氦元素的丰度（5）宇宙大爆炸后的演化）宇宙大爆炸后的演化（6）宇宙的将来）宇宙的将来 2、尽可能多的运用视频、动画与图片帮助学生了解；、尽可能多的运用视频、动画与图片帮助学生了解；3、尽可能的降低知识的难度；、尽可能的降低知识的难度；4、尽可能的给学生以想像的

10、空间，允许学生建立各种模型。、尽可能的给学生以想像的空间，允许学生建立各种模型。宇宙大爆炸的演示宇宙大爆炸的演示 第第2节节太阳系的形成与地球的诞生太阳系的形成与地球的诞生教学目标：教学目标：1、知道托勒密的、知道托勒密的“地心说地心说”和哥白尼的和哥白尼的“日心说日心说”宇宙宇宙体系体系2、大致了解地心说与日心说的历史进步性与局限性、大致了解地心说与日心说的历史进步性与局限性3、了解太阳系形成的主要学说、了解太阳系形成的主要学说星云说星云说4、了解科学假说的时代局限性、了解科学假说的时代局限性5、感悟科学家科学探究的历程、感悟科学家科学探究的历程 教学重点：教学重点：地心说与日心说；太阳系形

11、成的主要学说地心说与日心说；太阳系形成的主要学说星云说星云说通过小学与初中的学习，学生对于托勒密的通过小学与初中的学习，学生对于托勒密的“地心说地心说”和哥白尼的和哥白尼的“日心说日心说”宇宙体系非常熟悉，可以说闭着眼睛宇宙体系非常熟悉，可以说闭着眼睛都能说出地心说与日心说的代表人物与主要内容。但是，学都能说出地心说与日心说的代表人物与主要内容。但是，学生对于为什么地心说能统治人类几千年，为什么日心说替代生对于为什么地心说能统治人类几千年，为什么日心说替代地心说是历史的进步，日心说是否正确？即地心说与日心说地心说是历史的进步，日心说是否正确？即地心说与日心说的历史进步性与局限性了解极少，大多数

12、学生往往只知其然的历史进步性与局限性了解极少，大多数学生往往只知其然而不知其所以然。因此本课时的教学重点并非在于阐述地心而不知其所以然。因此本课时的教学重点并非在于阐述地心说与日心说的内容，应该如何使学生体会到地心说与日心说说与日心说的内容，应该如何使学生体会到地心说与日心说的历史进步性与局限性。并能够依据对太阳系运行的观测，的历史进步性与局限性。并能够依据对太阳系运行的观测，初步建立太阳系演化的模型。初步建立太阳系演化的模型。1、让学生搜集资料，讨论：、让学生搜集资料，讨论：（1）什么是地心说？）什么是地心说？（2）为什么地心说统治了人类）为什么地心说统治了人类1300多年？多年？（3）地心

13、说有什么不足？）地心说有什么不足？（4）日心说如何解决这一问题的？）日心说如何解决这一问题的？（5）日心说的主要观点？）日心说的主要观点？（6）日心说是否正确？）日心说是否正确？”使学生在讨论过程中体悟到地心说与日心说的历史使学生在讨论过程中体悟到地心说与日心说的历史进步性与局限性进步性与局限性资料：从托勒密到哥白尼资料：从托勒密到哥白尼 2、通过图片与视频展示太阳系行星绕太阳公转的三、通过图片与视频展示太阳系行星绕太阳公转的三个特征：同向性、近圆性、共面性。个特征：同向性、近圆性、共面性。引导学生讨论：这三方面的特征对太阳系各大行星的起源产引导学生讨论：这三方面的特征对太阳系各大行星的起源产

14、生什么样的启示？生什么样的启示？通过讨论使学生确认康德通过讨论使学生确认康德拉普拉斯星云说拉普拉斯星云说同时使学生感悟科学家科学探究、建立假说的过程、也认识同时使学生感悟科学家科学探究、建立假说的过程、也认识到假说的不确定性。到假说的不确定性。第第3节节恒星的一生恒星的一生教学目标：教学目标：1 1、认识恒星的不同发展阶段：红巨星、超新星、白、认识恒星的不同发展阶段：红巨星、超新星、白矮星、暗矮星和黑洞矮星、暗矮星和黑洞2 2、了解太阳一生的演化过程、了解太阳一生的演化过程3 3、知道大质量恒星的演化过程、知道大质量恒星的演化过程教学重点：教学重点：恒星的不同发展阶段与大质量恒星的演化过程恒星

15、的不同发展阶段与大质量恒星的演化过程学情分析与教学建议：学情分析与教学建议：1、对对于于宇宇宙宙中中不不同同发发展展阶阶段段的的“恒恒星星”如如红红巨巨星星、白白矮矮星星、暗暗矮矮星星、超超新新星星、中中子子星星与与黑黑洞洞等等，因因为为学学生生时时极极少少关关注注，非非常常的的漠漠生生平平。因因此此这这部部分分内内容容的教学须有大量的实物照片和视频支持学生的学习。的教学须有大量的实物照片和视频支持学生的学习。红巨星红巨星暗矮星暗矮星超新星超新星中子星中子星黑洞黑洞2、由由于于解解释释不不同同演演化化阶阶段段的的恒恒星星之之间间的的转转化化机机理理会会涉涉及及到到许许多多很很深深奥奥的的天天文

16、文学学、物物理理学学的的专专业业知知识识。（如如氢氢聚聚变变成成氦氦的的热热核核反反应应、碳碳聚聚变变成成氖氖和和镁镁。然然后后又又是是硅硅和和硫硫，最最终终硅硅成成为为铁铁；恒恒星星内内部部的的辐辐射射压压、辐辐射射压压将将抵抵挡挡不不了了它它本本身身的的引引力力等等），学学生生很很难难理理解解。因因此此，本本节节教教学学中中利利用用天天文文照照片片、视视频频、动画时，对出现的名词一带而过不要作任何的说明。动画时，对出现的名词一带而过不要作任何的说明。学情分析与教学建议：学情分析与教学建议：3、讲讲授授法法是是本本课课时时的的主主要要教教学学方方法法，通通过过教教师师的的讲讲述述或或视视频频

17、，使使学学生生了了解解恒恒星星的的不不同同发发展展阶阶段段的的特特点点和和它它们们之之间间转转化化关关系系。讲讲述述时时尽尽可可能能简简单单、通俗易懂。（通俗易懂。（太阳一生的演化、大恒星的演化等太阳一生的演化、大恒星的演化等）气体星云主序星红巨星超红巨星白矮星暗矮星约等于1个太阳白矮星质量大于1个太阳1.442太阳质量中子星超过3个太阳质量黑洞4、学学习习恒恒星星与与太太阳阳的的演演化化之之后后，有有兴兴趣趣可可以以介介绍绍黑黑洞洞的的初初步步知知识识及及人人类类对黑洞的探索。培养学生探究未来的理想与兴趣。对黑洞的探索。培养学生探究未来的理想与兴趣。第第4节节地球的演化和生命的诞生地球的演化

18、和生命的诞生教学目标：教学目标：1、猜想地球形成初期的形态特点、猜想地球形成初期的形态特点2、了解、了解25亿年前至今地壳的演变和生物的进化现象亿年前至今地壳的演变和生物的进化现象3、了解生命起源的化学进化假说和其他假说、了解生命起源的化学进化假说和其他假说4、培养学生建立假说并修正与完善假说的能力、培养学生建立假说并修正与完善假说的能力5、树立自然界是在不断演化发展的基本观念、树立自然界是在不断演化发展的基本观念教学重点：教学重点：1、地球及地球上生命演化的历程、地球及地球上生命演化的历程2、生命起源的化学进化假说、生命起源的化学进化假说课时：课时：2课时课时学情分析学情分析1、学学生生对对

19、地地球球的的演演化化与与生生命命的的诞诞生生一一般般有有一一个个大大致致的的过过程程，但但不不是是十十分分的的清清晰晰。因因此此于于教教学学中中应应通通过过图图片片、媒媒体体使使学学生生了解地球演化的历史与生命诞生的历程。了解地球演化的历史与生命诞生的历程。2、9年年级级学学生生正正处处于于青青春春期期，虽虽然然易易于于接接受受新新的的事事物物，但但其其逻逻辑辑思思维维的的能能力力与与批批判判接接受受能能力力也也日日渐渐增增强强，所所以以，简简单单的的描描述述地地球球的的演演化化历历史史与与生生命命诞诞生生的的历历程程远远不不能能满满足足学学生生，在在教教学学中中应应补补充充大大量量的的证证据

20、据及及研研究究成成果果，使使学学生生理理解解这这两两个个过过程，并尝试批判的接受生命诞生的化学进化历程。程，并尝试批判的接受生命诞生的化学进化历程。3、本课时内容，是涉及到巨大空间范围和漫长时间跨度的一、本课时内容，是涉及到巨大空间范围和漫长时间跨度的一个非常复杂的科学问题。在教学过程中，除了让学生掌握最个非常复杂的科学问题。在教学过程中，除了让学生掌握最基本的科学知识以外，非常重要的是要让学生树立起自然界基本的科学知识以外，非常重要的是要让学生树立起自然界是在不断演化发展的基本观念，使他们认识到今天我们人类是在不断演化发展的基本观念，使他们认识到今天我们人类生存的自然环境，是地球在过去几十亿

21、年的演化与发展过程生存的自然环境，是地球在过去几十亿年的演化与发展过程中形成的，而且，这种变化发展还将按照自然界自身的规律中形成的，而且，这种变化发展还将按照自然界自身的规律持续下去。持续下去。1、通过图片或视频展示原始地球的诞生及地球上生命的演化。、通过图片或视频展示原始地球的诞生及地球上生命的演化。2、通通过过学学生生画画图图的的形形式式，使使其其感感受受到到沧沧海海桑桑田田时时空空大大尺尺度度的的转转换换关关系系。如如从从生生命命的的诞诞生生到到生生物物的的进进化化，时时间间是是几几十十亿亿年年、几几亿亿年年、几千万年、几万年等。几千万年、几万年等。（1）作业本内的作业：下图是记录地球历

22、史的）作业本内的作业：下图是记录地球历史的”金钉子金钉子”。（2）要求学生绘制一张地球和生物演化的时间坐标图。）要求学生绘制一张地球和生物演化的时间坐标图。（3）画一个）画一个“地球钟地球钟”距今25亿年距今6亿年距今2.5亿年距今0.7亿年现代现代距今46亿年地球的历史距今38亿年ABCDEF3、对于生命的诞生，可让学生课前多收集一些不同的假说，、对于生命的诞生，可让学生课前多收集一些不同的假说，课内交流。通过交流使其体会到人类对生命诞生的关注与思考。课内交流。通过交流使其体会到人类对生命诞生的关注与思考。也使学生通过比较更能接受，生命的化学起源学说。也使学生通过比较更能接受，生命的化学起源

23、学说。“神创论”生命是由上帝创造的，“圣经”中详细描述了上帝创造各种生物以至最后创造人的故事。西方有亚当和夏娃的故事，东方有女娲造人的传说。“自然发生论”古代中国、埃及、希腊都曾经有过“腐草化萤”、“腐肉生蛆”、“淤泥生鼠”等说法，认为生物从非生物环境中自然发生出来。“宇生论”认为地球上生命来自宇宙空间别的星球。但是，仍然遇到在外星空间生命如何起源的问题。“生命化学起源”认为地球上的生命是由非生命物质通过漫长的化学变化过程演变而来(从无机小分子到有机小分子、到有机高分子、到多分子体系，最终演变为原始生命)，这是目前被广泛认同的一种学说，但仍有待于进一步证实。4、介绍生命诞生与米勒实验后，也可提

24、供其他资料给学生讨、介绍生命诞生与米勒实验后，也可提供其他资料给学生讨论，让学生尝试批判的接受生命诞生的化学进化历程。论，让学生尝试批判的接受生命诞生的化学进化历程。材料：材料：对于生命诞生的探索。自对于生命诞生的探索。自60年代以来，科学家又相继发现了一些新的科学事实：年代以来，科学家又相继发现了一些新的科学事实：（1）1969年年“阿波罗号阿波罗号”登月成功，揭示月球表面的许多环形山是陨石坑。它们是登月成功，揭示月球表面的许多环形山是陨石坑。它们是月球刚形成时被大量天体撞击造成的。这表明太阳系初期，天体碰撞频繁，地球也不月球刚形成时被大量天体撞击造成的。这表明太阳系初期，天体碰撞频繁，地球

25、也不会例外。可以推测，那时地壳比较脆弱，到处火山爆发，地球表面温度极高，即使有会例外。可以推测，那时地壳比较脆弱，到处火山爆发，地球表面温度极高，即使有少量的少量的CH4和和NH3放出，也会立刻被高温和极强的紫外辐射裂解为放出，也会立刻被高温和极强的紫外辐射裂解为CO2、H2和和N2。（2）天文学家已发现了数十种星际分子（指存在于星际空间的分子），它们大多是）天文学家已发现了数十种星际分子（指存在于星际空间的分子），它们大多是有机化合物。有机化合物。1959年年9月，坠落在澳大利亚麦启逊镇的陨石中人们发现了多种氨基酸月，坠落在澳大利亚麦启逊镇的陨石中人们发现了多种氨基酸和有机物和有机物随着认识

26、的不断深入，人们对生命的起源仍在不断地思索中。随着认识的不断深入，人们对生命的起源仍在不断地思索中。你认为上述科学发现是否都支持米勒实验的结论？如果不是，请请列举出你的理由。你认为上述科学发现是否都支持米勒实验的结论？如果不是，请请列举出你的理由。第第5节节生物的进化生物的进化教学目标：教学目标：1、列举不同环境中生物的形态、结构与功能的统一性，、列举不同环境中生物的形态、结构与功能的统一性，认同生物与其生存环境相适应的生物学观点。认同生物与其生存环境相适应的生物学观点。2、说出化石形成的过程，列举生物演化的证据，认同、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物种可变的进

27、化观点3、区分神创论与进化论，列举生物进化现象、区分神创论与进化论，列举生物进化现象4、比较物种不变论、布丰、拉马克、达尔文进化观点、比较物种不变论、布丰、拉马克、达尔文进化观点的异同的异同5、了解达尔文进化论的主要观点，运用自然选择理论、了解达尔文进化论的主要观点，运用自然选择理论解释自然界中生物进化现象解释自然界中生物进化现象教学重点：教学重点：化石形成的过程；进化论的演变；化石形成的过程；进化论的演变；自然选择学说自然选择学说 1、对于生物体形态结构与环境相适应的实例，可以复习生物、对于生物体形态结构与环境相适应的实例，可以复习生物的形态结构与功能相适应的例子或布置学生查阅、收集有关生的

28、形态结构与功能相适应的例子或布置学生查阅、收集有关生物体形态结构与环境相适应的图片和文字资料，通过课堂交流物体形态结构与环境相适应的图片和文字资料，通过课堂交流使学生认识到自然界中的生物都有着与其所处环境相适应的复使学生认识到自然界中的生物都有着与其所处环境相适应的复杂而精巧的身体结构。杂而精巧的身体结构。2、对于支持进化论观点的科学证据化石。最好能展示化石或、对于支持进化论观点的科学证据化石。最好能展示化石或带学生参观、有条件去挖掘化石带学生参观、有条件去挖掘化石更有利于学生理解化石的形更有利于学生理解化石的形成，并使学生认同化石是历史最真实的记录者。成，并使学生认同化石是历史最真实的记录者

29、。3、化石是生物进化最好的证据，并人们确认生物进化历程与、化石是生物进化最好的证据，并人们确认生物进化历程与趋势并不简单依靠化石的呈现时间顺序。学生基础较好的，可趋势并不简单依靠化石的呈现时间顺序。学生基础较好的，可以拓展胚胎学、解剖学；以拓展胚胎学、解剖学；DNA和蛋白质亲缘分析对生物进化的和蛋白质亲缘分析对生物进化的支持。支持。4、列表分析不同进化论的特点：、列表分析不同进化论的特点：5、总结出自然选择学说的主要观点：过度繁殖、遗传变异、总结出自然选择学说的主要观点：过度繁殖、遗传变异、生存斗争、适者生存让学生以自然选择学说尝试解释海岛昆虫生存斗争、适者生存让学生以自然选择学说尝试解释海岛

30、昆虫现象与英国桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。现象与英国桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。学说学说祖祖 先先进化原因进化原因核心思想核心思想布丰进化布丰进化学说学说相同相同环境的改变环境的改变(气候气候)物种可变物种可变拉马克学拉马克学说说不同不同用进废退用进废退物种可变物种可变 用进废退用进废退 获得性获得性遗传遗传达尔文进达尔文进化论化论相同相同自然选择自然选择物种可变物种可变(过度繁殖过度繁殖.适者生存，适者生存，遗传变异遗传变异.生存斗争生存斗争)6、设计讨论达尔文在自然选择学说中，吸取了布丰与、设计讨论达尔文在自然选择学说中，吸取了布丰与拉马克理论的哪些观点？拉马克

31、理论的哪些观点？达尔文的自然选择学说完全正确吗？达尔文的自然选择学说完全正确吗？科学发展史不能简单的归结为正确与错误的斗争，新科学发展史不能简单的归结为正确与错误的斗争，新旧理论的替代并不绝对代表正确的取代错误的。正确旧理论的替代并不绝对代表正确的取代错误的。正确的理论中有错误，错误的理论中也有正确的东西。的理论中有错误，错误的理论中也有正确的东西。寒武纪生物爆炸教学目标：教学目标：1、识别遗传和变异的现象、识别遗传和变异的现象2、说出遗传物质的作用，认识、说出遗传物质的作用，认识DNA、基因和染色体的关系，、基因和染色体的关系，举例说明基因工程举例说明基因工程3、举例说明基因的作用，知道人类

32、基因组计划、举例说明基因的作用，知道人类基因组计划4、列举遗传与变异在育种方面的应用、列举遗传与变异在育种方面的应用5、举例说明优生的重要性，知道近亲结婚的危害、举例说明优生的重要性，知道近亲结婚的危害6、知道基因在生物亲子代间传递过程中也存在着自然选择，、知道基因在生物亲子代间传递过程中也存在着自然选择，了解进化理论的发展了解进化理论的发展教学重点：教学重点：1、遗传物质及遗传物质的作用、遗传物质及遗传物质的作用2、遗传病与优生、遗传病与优生3、基因工程与人类基因组计划、基因工程与人类基因组计划随着生物学的兴起与现代基因技术的发展，各种媒体铺开随着生物学的兴起与现代基因技术的发展，各种媒体铺

33、开盖地的宣传（如多莉、人类基因组计划等）。使学生对于染色盖地的宣传（如多莉、人类基因组计划等）。使学生对于染色体、体、DNA和基因有了初步的认识，并具有相当浓厚的兴趣。但和基因有了初步的认识，并具有相当浓厚的兴趣。但由于没有系统的学习遗传与变异的知识，学生的认知往往停留由于没有系统的学习遗传与变异的知识，学生的认知往往停留在一个是事而非，模糊状态，对在一个是事而非，模糊状态，对DNA、基因缺乏较系统、较准、基因缺乏较系统、较准确的认识，甚至有的学生一听到基因便认为是好的，或不好的。确的认识，甚至有的学生一听到基因便认为是好的，或不好的。因此，本课时的教学主要是利用学生原来的知识和兴趣，拓展因此

34、，本课时的教学主要是利用学生原来的知识和兴趣，拓展并系统化有关基因和遗传的知识，使学生能较为正确的看待目并系统化有关基因和遗传的知识，使学生能较为正确的看待目前科技的发展及市场上对高科学产品的炒作。并在讲授遗传病前科技的发展及市场上对高科学产品的炒作。并在讲授遗传病和优生的知识中，进行人口及素质教育。和优生的知识中，进行人口及素质教育。1、本节内容分、本节内容分2课时教学，最好作如下调整。课时教学，最好作如下调整。第第1课时遗传和变异现象，人体遗传物质与遗传物质的传递；课时遗传和变异现象，人体遗传物质与遗传物质的传递；遗传病与优生。遗传病与优生。第第2课时课时育种与基因工程、人类基因组计划及基

35、因导致进化论育种与基因工程、人类基因组计划及基因导致进化论的发展的发展 2、“种瓜得瓜，种豆得豆种瓜得瓜，种豆得豆”“龙生龙、凤生凤、老鼠生儿打龙生龙、凤生凤、老鼠生儿打地洞地洞”学生对于遗传与变异现象较为熟悉，可以通过举例那你学生对于遗传与变异现象较为熟悉，可以通过举例那你与父母有哪些性状相同？或如教科书设计活动，使学生真切地与父母有哪些性状相同？或如教科书设计活动，使学生真切地体会到遗传与变异现象是普遍存在的。体会到遗传与变异现象是普遍存在的。4、通过视频或资料介绍基因工程及人类基因组计划、通过视频或资料介绍基因工程及人类基因组计划 5、有时间于课内或课后布置查阅转基因生物的安全性的作业，

36、、有时间于课内或课后布置查阅转基因生物的安全性的作业，并组织学生讨论对转基因生物的认识。希望能初步学会如何看并组织学生讨论对转基因生物的认识。希望能初步学会如何看待转基因食品及新科技。待转基因食品及新科技。3、对于人体的遗传物质及遗传物质的传递教学，最好利用图、对于人体的遗传物质及遗传物质的传递教学，最好利用图片或多媒体展示科学家所作的研究实验，引导学生讨论，从使片或多媒体展示科学家所作的研究实验，引导学生讨论，从使学生分析实验后确认学生分析实验后确认DNA是遗传物质。是遗传物质。微波背景辐射的发现微波背景辐射的发现1964年美国贝尔电话实验室在新泽西州的克劳福德山上建起了一架巨大的喇叭形天线

37、。他们建造这架天线的目的是为了查明各种无线电噪声的采源，以便改善当时刚刚起步的卫星通信质量，提高通信效率。彭齐亚斯和威尔逊的工作，就是利用这架方向性极强的天线来查明空间中各种噪声源，并负责设法消除或降低这些噪声的影响。他们的工作态度十分勤奋而努力，工作作风是如此严谨，但出乎他们意料的是在微波段上总有一些温度很低的噪声无法消除。从1964年歪965年的一年多时间里彭齐亚斯与威尔逊经过不断努力，做了各种测试与检测总有那么一些“剩余噪声”无法消除。作为工程师，他们关心的是测试与改进天线的性能。在他们工作告一段落后，发表了题目为“在4080兆赫上额外天线温度的测量”的报告。这是一篇纯技术测量的报告，没

38、有一点天体物理学的味道。但正是这一如实的测量报告，使贝尔实验空为提高卫星通信质量而进行的这项非常实用的研究项目，意外地获得了完全属于基础理论研究的纯粹是宇宙学探索的一项伟大发现微波背景辐射。微波背景辐射的发现，使大多数宇宙学工作者相信了热大爆炸宇宙模型的正确性，并很快使这个理论成为现代宇宙学中占主导地位的理论，获得了标准模型的称号。这项发现也使荚国的两位无线电工程师彭齐亚斯与威尔逊荣获了1978年度诺贝尔物理学奖。科学探索是来不得半点虚假的。彭齐亚斯和威尔逊的成功获奖也是对他们诚实的科学态度和忠于实验结果严谨作风的褒奖。古老天体的时标古老天体的时标指的是通过天文观测确认古老天体的年龄是否一致，

39、是否与热大爆炸宇 宙模型给出的宇宙年龄(约150亿年)相符合。天文学家通常根据恒星演化理论来确定天体年龄。由于球状星团是一群同时诞生的恒 星，所以天文学家根据不同球状星团中出现红巨星的情况和恒星中所含各种元素的比例就可 以确定这一群恒星的年龄。目前测量到的最“年老”的球状星团的年龄为150亿年，并且所有“年老”球状星团的年龄都很接近，都在100亿到150亿年之间。这个数值确实与热大爆炸宇宙模型给出的宇宙年龄很符合。为了确定这一方法得到的“年老”球状星团年龄的可靠性，文学家还采用放射性同位素测量法来核对。譬如说根据太阳系诞生之时所含重元素铀235及铀238的相对丰度(即百分含量)和现在的相对丰度

40、以及它们的寿命(半衰期)可以算出太阳系的年龄在50亿年左右。当然，太阳系诞生之时铀元素的相对丰度是无法测量的，不过可以根 据恒星演化理论知道，太阳系的铀其实不是太阳系本身的产物，而是太阳系形成之前超新星爆 发的结果。超新星爆发时重元素的丰度可以计算，铀235和铀238在当时的丰度之比为1.9，这样再根据铀235和铀238现在的丰度之比就可以推算出铀元素大约形成在70亿年前。除了用铀235与铀238的丰度之比以外，天文学家还用其他一些重元素，例如钍244与钍232之间的丰度比等来推算太阳系的年龄，得到了大致相同的结果。利用放射性同位素测量法，天文 学家还测量了陨石和从月球上取来的样品中重元素的丰

41、度，综合起来得到了这样一个结论：我们的银河系大约是在110亿年前诞生的。这个结论与“年老”球状星团的年龄基本相同，所以测量到的“年老”球状星团年龄，应该是可信的。宇宙中氦元素的丰度宇宙中氦元素的丰度自然界有自然界有100多种元素，其中原子量最小的元素是氢，在氢的原子核中只多种元素，其中原子量最小的元素是氢，在氢的原子核中只有有1个质子，第个质子，第2号元素是氦，在氦的原子核中有号元素是氦，在氦的原子核中有2个质子和个质子和2个中子。不个中子。不同的元素在自然界中的含量是不同的。科学家们通常用一类元素在被测同的元素在自然界中的含量是不同的。科学家们通常用一类元素在被测样品中的百分含量表示这类元素

42、在样品中的多寡。这类元素的百分含量样品中的百分含量表示这类元素在样品中的多寡。这类元素的百分含量也就是它的丰度。科学家们还发现，自然界中含量最丰富的元素是氢，也就是它的丰度。科学家们还发现，自然界中含量最丰富的元素是氢，约占宇宙原子总数的约占宇宙原子总数的93，占宇宙物质质量的，占宇宙物质质量的76，其次是氦，约占宇，其次是氦，约占宇宙原子总数的宙原子总数的7，占宇宙物质质量的，占宇宙物质质量的23。相比之下，其他元素的数量。相比之下，其他元素的数量少得可怜，而且元素原子量越大，一般来说它的丰度也就越小。事实上，少得可怜，而且元素原子量越大，一般来说它的丰度也就越小。事实上，氦以后的元素加在一

43、起也只占宇宙物质质量的氦以后的元素加在一起也只占宇宙物质质量的1。目前在宇宙各个方位。目前在宇宙各个方位各个区域观测到的氦丰度都在各个区域观测到的氦丰度都在23左右。这一观测结果很难用恒星演化左右。这一观测结果很难用恒星演化理论的元素生成来解释。因为按照在恒星演化过程中诞生元素的理论，理论的元素生成来解释。因为按照在恒星演化过程中诞生元素的理论，氦元素只能出现在恒星演化的主序星阶段和红巨星阶段，而且大量的氦氦元素只能出现在恒星演化的主序星阶段和红巨星阶段，而且大量的氦元素应当出现在主序星阶段后期和红巨星阶段的初期，没有恒星的区域元素应当出现在主序星阶段后期和红巨星阶段的初期，没有恒星的区域就应

44、该没有什么氦元素，即使有氦元素，在数量上也是微乎其微的。所就应该没有什么氦元素，即使有氦元素，在数量上也是微乎其微的。所以我们可以认为，氦元素的丰度在宇宙的每个地方都大致相同而且达到以我们可以认为，氦元素的丰度在宇宙的每个地方都大致相同而且达到23那样大，必然和宇宙的行为有关，必然和宇宙的起源有关，氦丰度那样大，必然和宇宙的行为有关，必然和宇宙的起源有关，氦丰度必定包含着与宇宙起源有关的信息。事实上，科学家们利用热大爆炸宇必定包含着与宇宙起源有关的信息。事实上，科学家们利用热大爆炸宇宙模型给出的宇宙演化理论，经过精确计算，得到宇宙的氦丰度值恰好宙模型给出的宇宙演化理论，经过精确计算，得到宇宙的

45、氦丰度值恰好等于等于23，还得出今天观测到的氦丰度在宇宙早期就形成的结论，还得出今天观测到的氦丰度在宇宙早期就形成的结论(宇宙大宇宙大爆炸后的第爆炸后的第189秒后形成秒后形成)。所以我们说，氦丰度的观测事实与热大爆炸。所以我们说，氦丰度的观测事实与热大爆炸宇宙理论计算非常一致。宇宙理论计算非常一致。3宇宙演化简史宇宙演化简史 时 刻(大爆炸后的)温 度(宇宙温度下降到)密 度(宇宙密度下降到水密度的倍数)宇宙内容物001秒101011K38x109光子、电子、正电子、中微子、反中微子和少量质子及中子，它们都处在热平衡中012秒31010K3x107光子、电子、正电子、中微子、反中微子和质子及

46、中子(但质子数要增加一些，占质子与中子总数的62)，它们都处在热平衡中110秒11010K38x105中微子和反中微子脱离热平衡。在质子和中子的总数中质子占761383秒3109K电子和正电子脱离热平衡，质子占质子与中子总数的833分47秒9108K形成氦原子核，宇宙中幸存的中子全部被结合到氦原子核中(质子占质子与中子总数的87)34分41秒3108K01光子、中微子、反中微子、少量电子、氢原子核、氦原子核，不再处在热平衡1万年4000K宇宙从辐射为主转向以实物为主100万年3000K电子和原子核结合成为原子100亿年太阳诞生150亿年3K地球上出现生命关于宇宙将来关于宇宙将来宇宙既然有过去就

47、一定会有将业。宇宙的将来是由现在观测到的宇宙中物质的多少正确地说是由现在观测到的宇宙密度决定的。宇宙密度越大，宇宙的引力就越强。如果宇宙密度大于4.510-27kgm-3（大约每立方米三个中子或质子），宇宙的膨胀会由于引力的作用而停下来，转而开始收缩，最终回到高温高密的状态。如果宇宙密度小于或等于4.510-27kgm-3，宇宙将永远膨胀下去，宇宙的温度也将越来越低，最终消亡在接近绝对零度的冷寂世界中。遗憾的是直到今天，科学家还无法给出宇宙密度的确切数值。现在观测到的宇宙密度虽然不大，但是宇宙中还存在我们无法看见的各种各样暗物质，所以宇宙密度的数值可以比目前测量值大。不过，在20世纪的最后两年

48、里，科学家发现宇宙不仅在膨胀，而且是在加速膨胀，因此宇宙很有可能永远膨胀下去。从托勒密到哥白尼（地心说与日心说的历史进步性与局限性）从托勒密到哥白尼（地心说与日心说的历史进步性与局限性）早在公元前早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德就已提出了世纪，古希腊哲学家亚里士多德就已提出了地心说地心说，即认为地球位于宇宙，即认为地球位于宇宙的中心。公元的中心。公元140年，古希腊天文学家托勒密发表了他的年，古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著天文学大成，在总结卷巨著天文学大成，在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说，地为球形，且居于宇宙中心，静止前人工作的基础上系统地确立了地心说

49、。根据这一学说，地为球形，且居于宇宙中心，静止不动，其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复不动，其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间长达传时间长达1300余年。余年。早在两千多年前，古希腊天文学家阿里斯塔克就已提出了朴素的早在两千多年前，古希腊天文学家阿里斯塔克就已提出了朴素的日心说日心说。他指出，太。他指出，太阳位于宇宙中心静止不动，地球则绕着太阳运动，同

50、时又绕轴自转。可惜由于科学水平的限阳位于宇宙中心静止不动，地球则绕着太阳运动，同时又绕轴自转。可惜由于科学水平的限制，这一天才的思想未能为人们所认识。直到中世纪末，由于用托勒密地心体系推算出来的制，这一天才的思想未能为人们所认识。直到中世纪末，由于用托勒密地心体系推算出来的行星位置与实际天象的观测结果不符，人们才开始怀疑地心说的正确性。行星位置与实际天象的观测结果不符，人们才开始怀疑地心说的正确性。1543年，波兰天文年，波兰天文学家哥白尼在他的不朽名著天体运行论中系统地提出了日心说。在他阐释的日心体系中，学家哥白尼在他的不朽名著天体运行论中系统地提出了日心说。在他阐释的日心体系中，太阳居于宇