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1、生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程,學(xué)習(xí)目標(biāo)： 概述科學(xué)思維的基本過程.,1.2,圖片1,生命是怎樣起源的?生物又是如何進(jìn)化的?這一直是人們孜孜以求并希望解決的問題。人類在探索生命起源和生物進(jìn)化的過程中已取得了許多重大成就，如創(chuàng)立了進(jìn)化學(xué)說。,生命起源,科學(xué)家的科學(xué)思維方式在這一過程中也得到了充分的展現(xiàn),圖片2,進(jìn)化論發(fā)展過程的重要人物,拉馬克,達(dá)爾文,木村資生,一、科學(xué)家不斷思考:進(jìn)化理論的創(chuàng)立和完善,1.拉馬克:獲得性遺傳,法國拉馬克(Lamarck,17441829)，進(jìn)化論的創(chuàng)始者。,2.家養(yǎng)動(dòng)物、栽培植物與野生動(dòng)植 物存在較大的區(qū)別，而這些生物又 是從野生動(dòng)植物演變過來的。,1.古生物與現(xiàn)代生物既相
2、近又相異；,事實(shí),方法：觀察分類比較,觀察、思考基礎(chǔ)上的推論,“物種不是不變的，更不是上帝創(chuàng)造的。在自然界里，環(huán)境的影響使生物發(fā)生變異，并且從一種生物類型變成另一種生物類型。生物的器官是用進(jìn)廢退的?！?意義：,開辟了進(jìn)化理論的先河，為科學(xué)進(jìn)化論的發(fā)展鋪平了道路。,不足：,受當(dāng)時(shí)科學(xué)水平的限制，他對生物進(jìn)化的解釋過于簡單化，在很大程度上只是一些猜測，還不能對物種的起源和生物的進(jìn)化作出科學(xué)的論證。,主要思想：,“用進(jìn)廢退”和“獲得性遺傳”,2.達(dá)爾文：自然選擇學(xué)說,1809年2月12日，達(dá)爾文出生在英國的施魯斯伯里。達(dá)爾文從小就熱愛大自然，尤其喜歡打獵、采集礦物和動(dòng)植物標(biāo)本。 1831年，達(dá)爾文從
3、劍橋大學(xué)畢業(yè)。同年12月，達(dá)爾文以“博物學(xué)家”的身份乘坐“貝格爾號” 的海軍勘探船，開始了漫長而又艱苦的環(huán)球考察活動(dòng)。,達(dá)爾文,貝格爾號,加拉帕戈斯群島,進(jìn)化理論,達(dá)爾文每到一地總要進(jìn)行認(rèn)真的考察研究，采訪當(dāng)?shù)氐木用?，爬山涉水，采集礦物和動(dòng)植物標(biāo)本，挖掘生物化石，發(fā)現(xiàn)了許多沒有記載的新物種。后來，達(dá)爾文又隨船橫渡太平洋，經(jīng)過澳大利亞，越過印度洋，繞過好望角，于1836年10月回到英國。這次環(huán)球考察歷時(shí)五年。,圖片1,圖片2,圖片3,達(dá)爾文,達(dá)爾文觀察到的事實(shí)舉例,例1.在加拉帕戈斯群島上的地雀,他發(fā)現(xiàn)13種地雀物種，分布在不同的島嶼上，而這些地雀又是從南美洲飛來的。由于地理隔離，生活環(huán)境發(fā)生改
4、變，地雀的形態(tài)逐漸發(fā)生改變，說明環(huán)境的影響使物種發(fā)生了分化.,例2.克格倫島上的昆蟲,他發(fā)現(xiàn)的550種昆蟲，其中有200種昆蟲的不適應(yīng)飛行（無翅或翅不發(fā)達(dá)），另外的翅非常發(fā)達(dá)，他解釋是善于飛行的甲蟲容易被海風(fēng)吹落在海洋里而被淹死。只有翅非常發(fā)達(dá)或無翅、翅不發(fā)達(dá)的甲蟲才可能保留下來。,達(dá)爾文把這種 保留和淘汰物種的過程稱為自然選擇。,達(dá)爾文（Darwin)，1859年出版了一書，闡明了以自然選擇為核心的生物進(jìn)化論。,方法：,觀察、比較、分類 推理 建立模型,自然選擇學(xué)說主要內(nèi)容有四點(diǎn)： 1、過度繁殖:過度繁殖是達(dá)爾文的自然選擇理論的基本條件。達(dá)爾文認(rèn)為，地球上的各種生物普遍具有很強(qiáng)的繁殖能力，都
5、有依照幾何比率增長的傾向。 2、生存斗爭:生存斗爭是達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的中心概念。每個(gè)生物在生活過程中必須跟自然環(huán)境作斗爭、跟同一物種的生物作斗爭、跟不同物種的生物作斗爭,其中以同一物種的生物之間的斗爭最為激烈;并認(rèn)為在自然界里,各種生物彼此相互影響、相互制約、相互依存. 3、遺傳和變異:達(dá)爾文認(rèn)為一切生物都具有產(chǎn)生變異的特性。引起變異的根本原因是環(huán)境條件的改變。在生物產(chǎn)生的各種變異中，有的可以遺傳，有的不能夠遺傳。 4、適者生存 ：在生存斗爭中，具有有利變異的個(gè)體，容易在生存斗爭中獲勝而生存下去。反之，具有不利變異的個(gè)體，則容易在生存斗爭中失敗而死亡。,意義 ：科學(xué)的解釋了 （1）生物進(jìn)化
6、的原因 （2）生物的多樣性和適應(yīng)性。,不足：自然選擇學(xué)說對于 （1）遺傳和變異的本質(zhì) （2）自然選擇如何對可遺傳的變異起作用的問題不能作出科學(xué)的解釋。,3.木村資生：分子進(jìn)化的中性學(xué)說,木村資生,20世紀(jì)60年代以后，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，日本學(xué)者木村資生首先提出了 “中性學(xué)說”。他認(rèn)為：生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素不是自然選擇，而是中性突變的隨機(jī)固定。每種生物的信息大分子都有一定的進(jìn)化速率。,二、向科學(xué)家一樣思考：科學(xué)思維,1、觀察：當(dāng)你用一種或多種感官去收集有關(guān)信息時(shí),就是在觀察. 2、推理：當(dāng)你對觀察到的現(xiàn)象作出解釋時(shí)，就是在進(jìn)行推理。 3、分類：把某些特征相似事物歸類到一起的邏輯方法稱為分類。
7、4、建立模型：建立模型是用來顯示事物或過程的表示手段。如：畫圖、列表、文字表述。 5、交流 ：交流就是與他人交換看法、分享信息的過程。,科學(xué)思維的基本過程：,學(xué)習(xí)科學(xué)思維,觀察,推理,分類,交流,建立模型,達(dá)爾文,1、觀察,有目的、有計(jì)劃地和思維活動(dòng)緊密結(jié)合的考察研究方法。,在克格倫島上觀察了550種甲蟲，發(fā)現(xiàn)存在無翅或翅不發(fā)達(dá)等性狀。得出海風(fēng)對甲蟲有“選擇”作用的結(jié)論。,圖片,長頸鹿的長頸和長的四肢是因?yàn)殚L頸鹿希望吃到高處的樹葉而產(chǎn)生“伸長”愿望的結(jié)果。 但事實(shí)上這種觀點(diǎn)并不正確。,拉馬克,學(xué)習(xí)科學(xué)思維,2、推理,對觀察到的現(xiàn)象做出解釋，推論不一定完全正確。,圖片,觀察,推理,分類,交流,建
8、立模型,學(xué)習(xí)科學(xué)思維,通過分類方法發(fā)現(xiàn)古代生物和現(xiàn)代生物既相似又相異，得出不是不變的科學(xué)結(jié)論。,拉馬克,3、分類,把某些特征相似的事物歸類到一起的邏輯方法。 通過比較，識別出事物之間的異同點(diǎn)，再進(jìn)行分類。,觀察,推理,分類,交流,建立模型,學(xué)習(xí)科學(xué)思維,細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu),4、建立模型,用來顯示事物或過程的表現(xiàn)手段，如畫表、列表等。 能幫助人們理解無法直接觀察到的各種事物。,圖片1,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),圖片2,觀察,推理,分類,交流,建立模型,5、交流,與他人交換看法、分享信息的過程。 有效的交流需要許多技能，包括聽說讀寫以及建立模型的能力。 通過交流來了解彼此的研究成果、信息和想法。,學(xué)習(xí)科學(xué)思維
9、,觀察,推理,分類,交流,建立模型,科學(xué)思維的過程：交流,交流,提高語言 表達(dá)能力,交流,擴(kuò)大信息量,交流,交流,獲得新觀點(diǎn),提高學(xué)習(xí)效率,學(xué)習(xí)科學(xué)思維,“澄江動(dòng)物群”,考證了脊椎動(dòng)物的起源。,圖片瀏覽（4張）,觀察,推理,分類,交流,建立模型,“澄江動(dòng)物群”化石為什么會(huì)引起科學(xué)界的極大關(guān)注,“昆明魚”,“?？谙x”,“云南蟲”,“?？隰~”,具有脊索、背神經(jīng)索、鰓裂,具有頭的特征和原脊椎構(gòu)造,形似?？谙x，但無腦的特征，屬于脊索動(dòng)物,屬于早期脊椎動(dòng)物,“澄江動(dòng)物群”化石為什么會(huì)引起科學(xué)界的極大關(guān)注?,1、由于沒有可靠的的化石記錄可以考證脊椎動(dòng)物的起源，因此它一直是一個(gè)謎。 2、在澄江動(dòng)物群化石總發(fā)現(xiàn)了“云南蟲”和“?？谙x”、”昆明魚“等化石。 3、科學(xué)家在對澄江動(dòng)物群化石經(jīng)過觀察、分類和推理等過程后，提出了脊椎動(dòng)物起源與進(jìn)化的新設(shè)想。,積極思維,謝謝,漫長的科學(xué)之路，需要你的參與。,
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