生物学教学中生物的进化例说(精选12篇)
生物学教学中关于生物的进化例说
本文从生物的生存环境、内部结构、生殖方式和体温特点等方面,阐述了在生物学教学中,必须时刻贯穿进化思想,以进化为主线,把学生学到的`知识有机地与进化理论相结合.这不仅有助于理解与掌握生物进化的本质,也是提高教学质量的重要方面.
作 者:李文增 Li Wenzeng 作者单位:河南省郑州师范高等专科学校生命科学系,450044 刊 名:生物学教学 PKU英文刊名:BIOLOGY TEACHING 年,卷(期): 32(10) 分类号:G63 关键词:生物学教学 进化
1.相关概念的界定
1.1 核心概念的内涵
核心概念是位于学科中心的概念性知识, 包括重要概念、原理、理论等的基本理解和解释, 这些内容能够展现当代学科图景, 是学科结构的主干部分。学生把握了核心概念后, 就不用死记大量的生物学事实性知识, 通过核心概念的迁移应用就可以解决事实性问题, 不但减轻了学习负担, 而且提高了分析问题、解决问题的能力。
高中生物人教版必修 (3) 《生长素的生理作用》这一节内容, 其核心概念是生长素的生理作用具有两重性, 即低浓度生长素能促进生长, 高浓度生长素反而抑制生长, 甚至会杀死植物。
1.2 图表的作用
图表是高中生物学知识的重要载体, 它是对生物学知识直观形象的高度概括。《生长素的生理作用》这节内容中也有非常直观形象的图表资源。利用教材的图表资源运用恰当的教学方法进行核心概念教学, 非常有助于学生对核心概念的掌握。
1.3 概念形成模式
核心概念教学可分为两种模式。一是概念同化模式, 即由一般到特殊、由抽象到具体的演绎过程。是指在课堂学习的条件下, 用定义的方式直接向学生揭示概念的关键特征, 学生利用认知结构中原有的有关概念来同化新知识概念, 从而获得科学概念的过程。二是概念形成模式, 概念的形成是从外部的比较具体的非本质特征到内部的比较抽象的本质特征的不断深化的过程。该模式组织教学时, 第一步是获得典型样例;第二步是通过样例抽象出原型。原型是指某一概念所有特征, 是所有概念所有例证的总和与平均。笔者利用“探索生长素促进扦插枝条生根的最适浓度”这一探究性实验的数据图表来引导该节课的教学, 应用从特殊到一般, 从具体到抽象的概念形成模式, 在这一节课的教学中收到良好的教学效果。
2.概念形成模式核心概念的获得过程
2.1 用图例创设情景, 引起认知冲突
教师通过精心设计的教学情境, 引起认知冲突。来帮助学生将他们的原有知识与要获得的新信息联系起来, 以扩充他们的认识结构的概念或使其图式更加详尽。给出图1, 提出问题。
问题:植物横放后, 为什么根会向地长, 而茎却背地生长?
教师引导学生从植物的向光性出发进行讨论, 学生阐述向光性产生的根本原因在于单侧光的刺激引起生长素在伸长区分布不均匀, 背光侧生长素浓度高于向光侧, 使得背光一侧生长比向光一侧快, 导致胚芽鞘向光弯曲生长。但不能解释根向地性的原因。最后引导学生要以实验数据说话。
2.2 调整顺序, 从图表实例中获得概念
在形成概念之前, 要组织学生反复实验, 以形成大量的感性认知。给出学生研究小组“探索生长素促进插条生根的最适浓度”的实验数据 (表1) 。要求学生将表中的数据转换成折线图。
指导学生进行图表转换。首先明确自变量对应横坐标、因变量对应纵坐标。其二根据数据绘制折线图, 结果如图2。其三指出建立直角坐标系的关键是: (1) 找出对照组, (2) 调整自变量和因变量, (3) 修改坐标系的名称。其四分析折线图, 结果如图3。
最后从外部的比较具体的非本质特征抽象形成内部的本质特征的核心概念。将图3 抽象形成图4, 通过对图4 各段曲线的具体分析最后得出:“生长素的生理作用具有两重性, 低浓度促进生长, 高浓度抑制生长”这一核心概念。概念是有内部结构的, 含有大量科学知识的凝结和压缩。通过图5 启发学生认识概念中聚集的科学知识的结晶, 理解概念中的多种判断和推理, 从而了解概念的丰富深刻内容。
2.3 比较图表实例, 深化概念认识
在调整学生关于“生长素”这一认识图式的基础上, 再提供科学事实, 进一步深化学生对概念的认识。在学生了解到生长素生理作用的两重性后, 教师接下来给出植物横置生长情况图6, 通过展示根和茎伸长区近地侧和背地侧生长素浓度数据和该浓度生长素对根和茎生长影响的曲线图, 请学生对照数据分析根向地生长, 茎背地生长的原因。
通过数据和曲线图分析, 学生很容易理解, 茎背地生长是因为近地侧生长素浓度高, 促进生长作用强, 远地侧生长素浓度低, 促进作用弱;而根向地生长是因为, 近地侧生长素浓度高, 抑制了细胞的伸长生长, 而远地侧浓度低, 促进生长。在此基础上, 教师设问, 植物横置后, 茎的生长能体现生长素生理作用的两重性吗?根呢?学生很容易得出茎的背地生长并未体现生长素生理作用的两重性, 而根的生长则体现出了生长素生理作用的两重性。随后教师展示植物顶端优势现象图片 (图7) , 与学生共同分析顶端优势现象出现的原因, 分析出顶芽生长素浓度低, 促进顶芽的生长, 侧芽生长素浓度高, 抑制侧芽的生长, 也体现出了生长素生理作用的两重性。如此师生通过根向地、茎背地生长原因的比较和顶端优势现象的分析, 进一步深化了对生长素生理作用两重性这一核心概念的认识。
2.4 利用曲线图, 理解概念的内涵与外延
要正确理解核心概念的内涵与外延, 必须结合学生实际, 利用好教材的曲线图。笔者通过提供不同浓度生长素对植物某种器官生长影响曲线图、生长素对同一植物不同器官生长影响曲线图、生长素对不同成熟程度的某器官的生长影响曲线图、生长素对不同种类植物的生长影响曲线图等, 和学生一起分析。通过分析进一步阐明生长素生理作用两重性的内涵。同时在分析这些曲线图的过程中, 学生也能认识到生长素生理作用两重性的表现与生长素的浓度, 植物器官的成熟程度, 植物器官的种类和植物的种类等诸多因素相关。至此, 教师就可结合生产实践中的相关案例对核心概念进行拓展和延伸, 使学生理解一定浓度的生长素还具有促进扦插枝条生根、促进发芽、保花保果的作用。既能促进生根, 也能抑制生根;既能促进发芽, 也能抑制发芽;既能保花保果, 也能疏花疏果。这都是由生长素的作用对象及其浓度决定的, 这就是辩证唯物论的观点。
2.5 应用图表, 修正对概念的理解
由于每个学生认识结构的差异, 学生对于核心概念的认识也会有差异, 学生生成的核心概念都必须在应用中不断强化, 在实践中修正完善。笔者发现, 对生长素生理作用两重性曲线图的理解, 很多学生就存在着这样的偏差, 他们认为曲线上升段表示随生长素浓度升高, 促进作用加强, 曲线下降段表示随生长素浓度上升, 抑制作用加强, 而忽略了生长既不促进也不抑制的生理作用临界点。笔者结合本文的图表对学生进行针对性训练, 在反复应用概念的过程中为学生建立完整正确的核心概念。
摘要:本文以《生长素的生理作用》为例, 对整合教材图表将其运用到概念形成模式进行核心概念教学的处理方法和操作步骤进行了尝试, 收到较好效果。
关键词:生物学,核心概念,图表,概念形成模式
参考文献
[1]张颖之, 刘恩山.核心概念在理科教学中的地位和作用[J].教育学报, 2010.6 (1) :57-61
〔中图分类号〕 G633.91
〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2007)12(B)—0056—01
一、思维惰性
例如,红色果皮番茄(R)对黄色果皮番茄(r)是显性,如果把纯合的红色果皮番茄花的花粉授到黄色果皮番茄花的柱头上,试分析:黄色果皮番茄植株上结出的番茄果皮是______色 ,基因型为_______;如果该果实的种子发育成的植株自交,则结出的果实皮是_______色,基因型是______。由于学生会受基因分离规律的影响去分析求解,因此得出番茄果皮是红色,基因型为Rr。其实果皮是由子房壁发育的,所以是黄色的,基因型也依然是rr。
产生这种思维障碍的原因是由于学生掌握了某些概念、原理和规律,之后虽然条件改变,但仍用已掌握的模式去机械照搬,导致行为的公式化,尤其是在条件变化又隐蔽的情况下,更容易上当受骗。
为消除这类障碍,教师要训练学生思维的变通性,使其思维活动能够随机应变、举一反三、触类旁通。
二、概念定义的混淆
概念混淆,尤其是同类概念相互干扰,是造成学生失误的主要原因。为消除这类障碍,就要求教师在概念教学中,重视对概念的剖析,充分挖掘概念的内涵。
如“减数分裂”的概念,应从4个方面分析:①范围—凡是进行有性生殖的动、植物体;②时期—从原始生殖细胞到成熟的生殖细胞;③特点—细胞分裂两次,染色体复制一次;④结果—染色体减半。这4点构成了减数分裂的定义,缺一不可。另外,对容易混淆的同类概念,如酶与激素、单倍体与染色体组、基因重组与基因突变等等,也可通过对比的方法加深理解,克服误解。
三、思维定势
思维定势是指人们按照习惯了的固定思路去考虑问题。思维定势既有积极的作用,又有消极的作用。消极的思维定势对学习会起干扰的作用,阻碍学生对知识的理解、掌握和应用。
例如,有甲乙两个双链DNA分子,已知甲DNA分子的一条链上(A+G)/(T+C)=0.3,乙DNA分子的一条链上(A+T)/(G+C)=0.3。问:(1)甲DNA分子另一条链上(A+G)/(T+C)=?整个DNA分子中(A+C)/(G+T)=?(2)乙DNA分子中另一条链上(A+T)/(G+C)=?在整个乙DNA分子中A∶T∶G∶C的比值是多少?有学生解(1)得出:(A+G)/(T+C)=3.3,DNA分子中(A+C)/(G+T)=1;解(2)得出:(A+T)/(G+C)=3.3,并根据碱基互补配对原则得出,(A+T)/(G+C)=3/10,A∶T∶G∶C=1.5∶1.5∶5∶5。为什么会出现上述错误呢?这就是因为受消极思维定势的作用,使得学生在题设条件已改的情况下,仍然用前面用过的思路、方法考虑问题,误入歧途。
因此,在施教中,教师要多运用一题多解、一题多思、一题多变等解题方法,针对具体情况,进行具体分析,严防模仿。
四、事物非本质现象的干扰
事物的本质往往是隐蔽的,而非本质的却常常是丰富多彩的,掩盖了事物的本质,使学生分不清本质与非本质现象,受非本质的迷惑,上当受骗。
例如,糖尿病患者使用胰岛素来治疗时,大都采用肌肉注射而不是口服,其根本原因是:A.肌肉注射比口服先进入人体;B.口服时药物对消化道的刺激过于强烈;C.口服时药物将被消化液中的蛋白酶分解;D.口服时药物将被消化液中的脂肪酶分解。在答案中A、B、D都是非本质现象,起干扰作用,只有C是本质的。学生因受到非本质现象强烈刺激,而掩盖了本质特征的弱刺激,从而造成了理解上的偏差。为消除这类障碍,应诱导学生透过现象认识本质,由表及里地去培养学生的深刻思维,提高思维的深度、力度、广度、精度。
五、负迁移的作用
整个教学过程中,学生基本能积极参与到探究实验活动中来,科学地分析实验结果,主动获取知识,但也存在一些不足之处。以下是我上完这节课后和老师们交流后的教学反思。
这节课的教学我认为处理的比较好的地方是:
1、通过课本桦尺蠖体色随环境改变而进化的事例分析,使一个理论性很强的学说型教学内容变得简单,并通过一系列问题串的设置,使浑浊的思路变得清晰。
2、向学生展示有关保护色、警戒色以及拟态的生动形象的图片,提高了学生的学习兴趣并增加学生的感性认识。
我认为教学中存在几点可以改进的地方是:
1、在探究过程中,花费时间过长,导致后面从理性层面上概述自然选择学说部分时间仓促。如果在实验方法上进行改进,既可以节省时间完成学习任务,又可以降低实验难度,增加可操作性。主要改进是:一是将小纸片总数量由100张减少为50张,颜色增加为五种,各10张;二是将每代幸存者繁殖3个子代改为2个子代;三是只繁殖3代基本上就能够看到较理想的效果了。
生物进化的原因教学设计
一、教学设计思想
本节课的教学重点是(1)拟保护色的形成过程的探究实验。(2)过模拟实验分析生物进化的原因。教学难点是“由模拟保护色的形成过程、分析生物进化的原因。”
本节设计了一个材料分析过程和一个模拟探究过程,这两个过程有助于学生对“生物进化原因”的获得。因此,第一课时主要完成“分析生物进化的原因”这一部分。课程进行的方式可以通过活动、讨论、谈话的方式完成。
二、教学目标
知识目标
.简述英国曼彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的事例。
2.模拟保护色的形成过程,分析生物进化的原因。[:学_科_网]
能力目标
.通过对事例的分析,提高运用生物知识分析生活中现象的能力。
2.通过模拟“保护色形成过程”的活动,提高动手操作能力。
情感目标
通过对生物进化事例的分析,形成环保意识,以及环保的重要意义。
三、重点难点
重点:
.简述英国曼彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的事例。
2.模拟保护色的形成过程,分析生物进化的原因。
难点:[:Zxxk.com][:Zxxk.com]
由模拟保护色的形成过程、分析生物进化的原因。
四、课时安排
课时
五、教学媒体
有关英国曼彻斯特地区桦尺蠖颜色变化的图片及资料的多媒体;有关保护色的多媒体;彩色布料或彩纸(单色);彩色小纸片(大量)。
六、教学策略
对于生物进化的原因的分析,首先让学生阅读英国蔓彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的真实事例,让学生分析:
.在1850年,为何浅色桦尺蠖的数量多?这于环境有何关系?
2.在1950年,深色的桦尺蠖为何占多数?这时环境有何特点?与环境有什么关系?
然后结合科学家的实验,通过学生讨论,加深对生物进化的认识。
组织学生开展模拟保护色的形成过程的探究活动,进行探究活动时:
.组织同学严肃认真、相互配合,统一听从组长的指挥。
2.彩色布料最好采用单一的布料,有利于结果的分析。
3.彩色小纸片的选择应该多样化,其中之一最好与彩色布料的颜色一致或相近。
4.实验时要把自己当成捕食者,选取彩色的小纸片时,一定不要特意寻找某一种颜色的小纸片。
并保证实验活动的成功,通过探究,从感性上认识生物进化的过程和原因。[:学科网]
七、案例
[导入新课]
教师:上节课我们学习了生物进化的大致历程,对于生物进化的大致过程我们有了简单的了解,接下来让我们一起复习上节课的有关内容。
注:教师打开投影片
投影片:
根据动植物进化的大致过程,试总结生物进化的一般规律。
(学生回答)
学生1:一般来说,生物进化的总趋势是从简单到复杂,从水生到陆生,从单细胞到多细胞,从低等到高等的。在漫长的进化教程中,既有新的生物种类产生,也有一些生物种类绝灭。各种生物在进化教程中形成了各自适应环境的形态结构和生活习性。
注:对学生的回答未完整的,教师可让其他同学完善、补充。最后对全体回答问题的同学给予鼓励性、赞赏性的评价。
[讲授新课]
教师:通过上节课的学习,我们知道生物进化的过程中,不断有新物种的产生和老物种的灭绝。这是为什么呢?[:Zxxk.com]
注:教师播放多媒体,并板书。
多媒体:(有关内容)
先播放对照图片,图下为相关资料及讨论题。
(资料内容)
8世纪的英国曼彻斯特地区,山清水秀,绿树成荫,那里的森林及农田生活着一种桦尺蠖(huà),其成虫是一种飞蛾,其名为椒花蛾。它们夜间活动,白天休止,通常栖息在有地衣覆盖的树干和石块上。到1848年,有关椒花蛾的报道都是浅色的。直到1850年在英国工业中心曼彻斯特才第一次报道有黑色型突变。随着英国工业化的日益扩大,烟尘和废气开始污染工业城市和近郊,使地衣不能生长而树皮裸露,椒花蛾栖息的背景由浅色地衣变为深色树干,于是黑色椒花蛾逐渐增加,在曼彻斯特达到90%以上,而在未受污染的农业区主要仍是浅色型。科学家们做了这样一个实验:他们先数量相等的浅色的桦尺蠖和深色的桦尺蠖同时放到树干上,然后用望远镜观察到树干上所发生的情况。一群爱吃桦尺蠖的鸟儿飞过之后,他们发现,浅色桦尺蠖所剩无几,而大部分深色桦尺蠖却逃过了这场灾难。
讨论题:
.黑色桦尺蠖的出现对于后代的生存有何意义?
2.黑色桦尺蠖的数量由少数逐渐变为多数,而浅色桦尺蠖数量的减少,主要是受什么的影响?
3.请你试着解释桦尺蠖体色变化的原因?你从中受到哪些启发?
板书:第三节 生物进化的原因[:学科网]
一、分析生物进化的原因
注:学生讨论后回答。
学生1:黑色桦尺蠖的出现属于自然变异的结果,在环境改变的情况下这种突变对其后代的生存是有利的。
学生2:黑色桦尺蠖数量逐渐增加,由少数变为常见类型,主要受环境的影响,一方面工厂排出的烟煤杀死了地衣,使树皮变黑;另一方面桦尺蠖的天敌决定桦尺蠖的不同颜色的数量。
学生3:桦尺蠖体色变化是由于体内的遗传物质发生变异,而且变异的性状传给后代;并且是在外界环境变化及天敌的影响下,变异个体逐渐增加的结果。我认为:工厂排放出的煤烟是导致桦尺蠖颜色改变的关键,说到底是环境污染迫使生物性状发生改变。所以,在工业高度发达的今天,更应注重环境保护,减少工业“三废”对环境的污染。
注:都是对作答的同学给予鼓励性、赞赏性的评价,可倾听多数同学的回答,直到满意的答复。
教师:通过对桦尺蠖体色变化的分析,我们知道了“遗传和变异”是桦尺蠖体色变化的基础,而环境的改变是它体色变化的外在动力。如果要使英国曼彻斯特地区的浅色桦尺蠖又重新恢复为常见类型,你认为该怎样做?
学生:我们应关掉曼彻斯特周围的工厂,保持桦尺蠖生活区域内清洁的空气,保持天敌的数目不变。这样浅色桦尺蠖便成为常见类型。
教师:由桦尺蠖体色变化的分析,我们可推想生物圈中不同种类生物的进化原因,是否与这一事例相类似呢?[:Z#xx#k.com]
学生:是。
教师:尽管我们不能重复桦尺蠖体色变化的整个过程,但我们可以设法模拟。模拟探究有助于你对这一现象的理解以及对生物进化原因的直观印象和深层次的理解。
在模拟探究之前,我们先了解自然界中几种常见的利用保护色捕食或防御敌害的例子
注:打开多媒体(关于雷鸟、变色龙等体色随环境而变化;或者枯叶蝶、菜青虫、青蛙等在不同环境中的体色对比)。
教师:图中动物的体色与周围环境的色彩非常相似,这就是保护色。具有保护色的动物不易被其他动物发现,这对它躲避敌害或者捕食猎物是十分有利的。这种保护色是如何形成的?接下来我们模拟保护色的形成过程来探究保护色是如何形成的。
注:教师在做此实验前需强调以下注意事项:
.全班分组,各组员统一听从组长的指挥。
2.不论彩色布料或彩纸颜色必须单一,每小组所选颜色可不一样;彩色应多样化,但其中之一最好与彩色布料或彩纸的颜色一致或相近。
3.提醒学生在实验时一定要把自己想象成“捕食者”,在选取彩色小纸片时,不要事先观察小纸片的位置,一定不要特意寻找某一种颜色的小纸片。
4.要及时记录小纸片的数量,并进行分析。
5.分析探究后面的讨论题。
实验讨论完毕。各小组汇报其探究结果。
学生1:通过5代的筛选,幸存者数量最多的是红色,因为我们组的布料是红色的。
学生2:我们组的结果是:蓝色数量最多,与布料的颜色一致。
学生3:通过5代筛选,幸存者数量最多的是与布料颜色相近的粉红色。[:学科网]
……
注:教师引导学生回答讨论2、3、题。
学生1:在第一代与第二代之间代表生物多样性的彩色纸片颜色种类很近。而到了第五代,彩纸片的颜色种类大大减少,只保留与布料颜色相近的几种。
学生2:我们组黄色在“幸存者”群体中没有代表。因为我们组所用的布料是红色的,黄色纸片放在上面对比非常明显,所以“捕食者”最先将黄色捕捉。[:学|科|网]
学生3:我认为保护色的形成过程与它的天敌和周围环境有关系。与环境颜色较接近的就不容易被天敌发现,反之则易被捉住。这样与环境相适应的生物得以繁衍,它的体色便成了保护色。推动生物进化的动力是环境的改变;遗传与变异是基础。
注:教师应针对学生的回答给予客观、公正、鼓励性地评价;对回答不完善的同学给以补充。[:学,科,网]
教师:保护色的形成过程是与周围环境相适应的结果。这是自然环境对生物进行选择的一个方面。除了保护色之外你还能举出其他方面的例子吗?
学生:有一种蝴蝶,它的翅膀展开很像眼镜蛇体表的花纹,这样它可以避免它的天敌一种鸟的捕食。
教师:这是一种警戒色。
学生:有一种竹节虫,它的躯体与四肢修长。当爬在竹上,如果不动我们很难发现它。这也许是是它存下来的一个原因。
教师:这是一种拟态,模拟与周围相似的物体,不易被其他天敌发现。像保护色、拟态、警戒色等都是在生物进化过程中,通过长期的自然选择而逐渐形成的适应性特征。由此,我们可以看出自然选择在生物进化的过程中所起的作用,生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。
最后,根据本节所学的知识,请大家总结生物进行的原因。[:学§科§网Z§X§X§k]
注:可以让学生讨论总结。教师补充完善并板书。
板书:1.生物进化的基础:遗传与变异。
2.生物进化的外在动力:环境的改变。
3.生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。
[课堂小结][:Zxxk.com]
教师:通过对英国曼彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的事例分析,以及模拟保护色的过程的探究,初步了解了生物进化的原因。简单地可归纳为两个方面:一是生物进化的动力即环境的改变;二是生物进化的基础即遗传与变异。只有适应不断变化的环境,才不会被淘汰,才能得以生存与繁衍。
八、板书设计
第三节
生物进化的原因
一、分析生物进化的原因
.生物进化的基础:遗传与变异。
2.生物进化的外在动力:环境的改变。
1、课前布置学生通过查找网络资源和查阅图书等方式,了解关于化石、研究生物进化方法、生物进化历程、恐龙灭绝的原因等问题,增加学生的学习兴趣,也拓展学生的视野,为学好这节课作了铺垫,也让学生从中发现问题,增强学习的欲望。
2、利用生动有趣的视频导入,吸引学生的注意力,提高学生学习兴趣,也让学生从中了解到关于动物进化的大致历程。
3、在学习“研究生物进化的方法”这部分内容时,结合相关图片,用心设置问题,用问题来激发学生对主要内容的思考。另外,将课本内容形象化,便于学生接受新知识。例如:展示始祖鸟图片的同时,一起展示家鸽的图片,引导学生进行比较;将第3则资料中各种生物的细胞色素C的差异以表格数据形式展现,最后,学生通过归纳这几则资料所用到的共同的研究方法,认识到比较法在研究生物进化上的重要作用。
4、课前布置学生复习并归纳P55页中各种动物和植物的主要形态结构特点,了解这些生物之间的亲缘关系。以这一步做铺垫,在课堂上再让学生通过合作完成进化树的贴图活动和动植物进化大致历程的归纳练习,加深学生对该内容的理解。最后,在此基础上,引导学生概括出生物进化的总趋势。
5、以“恐龙灭绝之谜”为例来评价证据和假说,先让学生说出自己了解的关于恐龙灭绝的原因,给学生一个展示的平台,展示他们课外收集到的资料,也从中感受与同学分享信息的快乐。但假说是否成立,要靠证据证明,哪些证据能够证明先有的假说呢?通过P57“技能训练”的练习来引导学生评价证据和假说的关系。
在对学生的差异评价中发现,绝大多数学生对本节重难点掌握地比较好。但从学生和其他老师的反馈意见中,我认为在教学中需要加强和改进有三点:一是要强化教学用语的简练、生动和形象,二是要更多地运用鼓励性教学,三是要进一步加强自己的知识储备。反思本节课程实施的现实状况,特提出以下建议:
1、对于分析化石在地层中的分布特点,我是采取图片分析的方法引导学生得出化石在地层中的分布特点,要想加深学生对此的深入认识,有条件的话,可以让学生课前先查阅相关资料,了解地层中化石的分布特点;也可以设置这样一个活动:给学生提供一些动植物的化石图片或名片,准备地层纵剖图,让同学分组,将这些化石图片或名片贴到相应的位置,看哪组贴得最快最好,通过游戏,让学生更深理解化石在地层中的分布特点,也体会合作的快乐。
笔者把这一知识点分为两部分给学生归纳复习:
一、结合实例分析生物的进化
1.生物保护色的基本概。
首先, 掌握其概念是动物的体色与周围环境的色彩非常相似, 人们把这种体色称为保护色。 作用是, 具有保护色的动物不容易被其他动物和天敌发现, 有利于它躲避敌害或者捕食猎物。 比如说, 在水草丛生的池塘中的青蛙, 它身体的颜色为绿色, 但是在没有水草的水沟中或其他地方, 青蛙身体的颜色则变为灰色, 这是其本能的体现。
2.保护色研究过程。
笔者结合两种生物保护色的变化领着学生探索, 一是桦尺蛾体色变化的研究, 在1850年, 在地球环境大部分没有被污染的情况下, 桦尺蛾大多数体色为浅色型, 树干上长有地衣, 浅色的桦尺蛾栖息在树干上不容易被捕食者发现, 此时, 浅色的体色成了它们的保护色;到了1950年, 地球环境受到煤灰的污染, 地衣被杀死, 树干成了黑褐色, 于是大多数桦尺蛾的体色变成了深色, 这样, 深色的桦尺蛾生活在树干上, 便不会很容易地被天敌发现, 深色的体色成了这种生物的保护色。 二是桦尺蠖成虫的体色变化的研究。 这种生物的体色有深浅之分, 而且这两种不同的体色都是可以遗传的, 受其基因的控制。 在环境良好时, 浅色不容易被敌害发现, 浅色便成了这种生物的保护色, 生存的机会变得多起来, 容易起来, 其繁殖的后代数量便很多;随着社会的发展, 环境被污染时, 树皮由于裸露, 被环境污染成了黑褐色, 于是深色的桦尺蠖不容易被天敌发现, 深色成了它们的保护色, 其生存的机会多起来, 繁殖的后代多起来。 综上所述, 我们可以得出结论, 就是生物产生的变异是不定向的, 当环境发生变化时, 其中不利的变异会逐渐被淘汰掉, 而有利的变异则会被生物逐渐不断积累, 导致生物物种不断朝着有利于生物生存的更好的状态发展, 使生物的物种不断保留下来。
3.为加深知识的掌握和理解, 设置探究性问题色研究。
教师首先给提出问题:动物的保护色是如何形成的? 然后给学生作出假设, 动物保护色的形成是动物通过遗传、变异和自然选择不断进化的结果。 再次, 制订探究计划, 让同学们分成几组, 分别拿着红、粉红、蓝、绿、黄等小纸片若干, 同时准备彩色布料, 要注意彩色布料与小纸片的颜色有一致的。 以小组为单位, 组长是监督者, 其他组员是捕食者, 而拿着小纸片的学生则是猎物, 通过捕食者捕捉猎物的游戏, 体会保护色对生物的保护作用, 从而得出前面假设结论动物保护色的形成是动物通过遗传、变异和自然选择不断进化的结果的正确性。
二、是自然选择
一是掌握达尔文的自然选择学说, 主要内容包括四点:过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
二是把握自然选择。 其概念是自然界中的生物, 通过积累的生存斗争, 适应者生存下来, 不适应者被淘汰, 这就是自然选择。
三是自然选择的结果是促使新物种和生物多样性的形成。 自然选择是一个长期的、缓慢的、连续的过程, 通过一代代的生存环境的选择作用, 物种变异便定向地朝着一个方向积累, 于是性状逐渐和原来的祖先不同了, 便形成了新的物种, 由于所处的环境的多样性, 经过自然选择就形成了生物的多样性。 但是需要让学生们掌握, 遗传和变异是生物物种进化的基础, 是生物进化的内因, 而自然选择则是生物进化的动力, 是生物进化的外因。 生物的进化发展就是在这种内因、外因共同作用的结果, 形成了丰富多彩的生物世界。 教师要提醒学生, 自然选择使不断变化的生物适应不断变化的环境, 因此生物进化仍然在不断进行, 生物永远在发展进化的过程之中, 不会停止在一个水平之上, 这正体现了马克思主义哲学的观点, 世界是不断联系的, 是不断发展变化的。
四是对自然选择学说的其他认识。 生物在繁衍过程中, 会不断产生变异, 其中的许多变异是能够遗传的, 这些不断发生的变异是生物进化的基础;生物在生存过程中, 既要与自然环境作斗争, 又要与其他生物和自己的天敌作斗争;在生存斗争中, 具有有利变异的生物个体生存下来, 即适者生存, 而具有不利变异的生物个体则会被淘汰, 这便是自然选择;自然选择是一个长期并且连续的过程, 只有经过许多代的选择, 逐渐积累有利变异, 才能形成新的物种, 所以生物永远在发展进化的过程之中, 才会停止在一个水平上。
最后, 利用长颈鹿的形成原因说明以上问题, 长颈鹿的祖先存在个体差异, 有的长颈鹿的颈和前肢长一些, 有的则相对短一些, 而颈和前肢的长短是可以遗传的。 这一物种在食物繁盛、丰富时期, 所有生物个体都因能获得足够的食物而生存下来, 但是当环境发生重大变化时, 青草缺乏, 食物不够充足, 颈和前肢比较长的长颈鹿能够吃到树上高处的叶子, 在生存斗争中就能容易获得食物而生存发展下来, 并且繁殖后代。 那些颈和前肢较短的生物个体, 在这种环境发生变化时, 由于得不到充足的食物而被环境淘汰了。 这样, 经过长期的自然选择和遗传积累就形成了现在这样的长颈鹿物种。
在学习自然选择的同时, 教师还要让学生对人工选择的问题稍作了解, 人工选择是根据人们的需求和爱好, 对生物发生的变异进行不断的选择, 从而使其形成生物新物种的过程。教师可以举例: 蛋鸡的形成就是由于原鸡在不同的饲养条件下, 根据人们的需求、爱好选择产生了变异, 留下了产蛋多的鸡, 再经过数代的选择和遗传积累, 便形成了蛋鸡。
1 教材分析
1.1 教学目标
1.1.1 知识目标
举例说出研究生物进化的方法,概述生物进化的主要历程。
1.1.2 能力目标
应用资料分析进行探究性学习。
1.1.3 情感目标
保护生物多样性,献身生物科学。
1.2 重点、难点
1.2.1 重点
生物进化的重要历程。
1.2.2 难点
应用比较法,进行资料分析,培养学生科学探究能力。
2 教学过程
课前准备,恐龙是这一代学生非常感兴趣的话题,有关恐龙的动画片、影片伴随着他们的成长。曾经称霸一亿多年的恐
龙,为什么会神秘的消灭?在课前一周布置学生从书、杂志、网络上收集有关资料,锻炼他们收集信息、处理信息的能力。
2.1 复习旧课,导入新课
首先利用多媒体,播放生命起源的录像,复习生命的起源知识;播放多种生物的录像,提出:现今地球上形形色色的生物是如何从最初的原始生命演变来的?顺理成章地导入新课,通过设置问题情境,激发学生的探究热情。
2.2 新课教学
2.2.1 研究生物进化的重要证据:化石
提问:任何人都不可能亲身经历生物进化的几十亿年的历史,那么科学家是怎样研究生物进化的历程的?在部分学生提出自己的看法后,观看有关化石的录像,让学生明确什么是化石。讨论:为什么化石能作为研究生物进化的重要证据?
出示三叶虫、蕨的化石标本,课件展示三叶虫的化石图片。
讲授:构成地球表层的岩石,叫地层。地层一层层重叠,像书页一样保存着地球上生命世界的历史记录,化石就象这巨大书中的文字,越古老的地层中的化石,所代表的生物的结构越简单。因此,可以根据生物在地层中出现的顺序,推测生物进化的历程。
2.2 依据资料,探究生物进化的历程
课件展示不同地层化石模式图,并加以说明、鱼类的化石在较古老地层中就出现了,两栖类、爬行类和哺乳类则依次在越来越晚的地层中才出现。教师要求学生思考、讨论,根据此资料,可以对生物进化顺序进行推测。
推测:鱼类→两栖类→爬行类→哺乳类。
1861年在德国发现了一种被称为始祖鸟的化石,课件展示始祖鸟化石图、始祖鸟复原图,比较始祖鸟与鸟类、爬行类有哪些异同?学生观察、讨论,师生共同归纳:被覆羽毛,有和鸟翅膀一样的前肢,嘴的外形象鸟喙,与鸟相似;前肢末端有指,指末端有爪,嘴里有牙齿,似爬行动物。再问,由此可做出怎样的推测?
推测:鸟类是由爬行动物进化的,始祖鸟是爬行动物向鸟类进化的中间过渡类型。
能力迁移:课件展示古代种子蕨根据化石的复原图,请学生分析,种子植物与蕨类植物的关系。不少学生马上就能指出种子蕨分别与种子植物、蕨类植物的共同之处,得出种子植物和蕨类植物在进化上有亲缘关系。
蛋白质是组成细胞的重要物质,细胞色素C是其中一种。课件展示几种生物与人的细胞色素C的氨基酸组成的差异表(表1)。
比较人与这几种生物细胞色素C的氨基酸组成差异。提问:人与何种生物差异最大?人与何种生物差异最小?与人亲缘关系最近的是用哪种生物?
推测:人与黑猩猩的亲缘关系最近。
讨论:
(1) 上述3个资料,科学家采用的研究方法有什么共同之处?(比较法。)
(2) 它们各是从哪些方面对动物的进化问题进行比较的?(不同类型动物化石在地层中出现的顺序、动物形态特征;组成生物体的一些重要物质的差异性。)学习比较法的方法和作用。
对于生物进化的问题,采用以比较法为主的多种研究方法,建立在地质学、遗传学、胚胎学、分类学等多学科领域上,进行综合分析,推断出生物进化的大致历程,让我们也像科学家一样,根据所给资料,做出合理推测。
根据植物的主要特征:
藻类植物:无器官分化;大多生活在水中。
蕨类植物:有根、茎、叶;生活在阴湿环境。
苔藓植物:有茎、叶;生活在阴湿环境。
裸子植物:根、茎、叶发达;适于生活在干旱环境;种子裸露。
被子植物:有根、茎、叶、花、果实,多数有导管;种子有果皮包被。
推测进化历程:(略)。
根据无脊椎动物的主要特征:
原生动物:单细胞生物。
扁形动物:体壁三胚层;有口无肛门。
环节动物:身体由体节构成;有体腔。
节肢动物:身体由体节构成且分部;体表有外骨骼。
线形动物:有口有肛门。
腔肠动物:体壁两胚层;有口无肛门。
推测进化历程:(略)。
根据前面不同地层化石模式图和始祖鸟化石图,推出脊椎动物的进化历程:(略)。
教师把学生的推测综合在一起,画出一棵生物进化树。用课件展示课本第55页中的图,简单讲述生物进化的大致历程。
再请学生根据进化历程,从生活环境、结构复杂程度、等级三方面归纳出生物进化的总趋势:水生→陆生、简单→复杂、低等→高等。
教师介绍我国在生物进化研究领域的部分成果,倡导学生对尚未弄清的进化问题继续探究,提出:生物经历漫长的进化历程,才形成现在多种多样的生物,一旦灭绝,不能再生。我们要保护生物多样性,进行情感教育。
2.3 小结、巩固
本节课应掌握的重点是生物进化的主要历程,难点是通过资料分析,利用比较法,探究生物进化历程。
课堂练习(略)。
2.4 技能训练——评价证据和假说
现代生物进化理论
班级 姓名
一.达尔文自然选择学说
1.达尔文自然选择学说的主要内容
(1)----选择的基础(2)----进化的动力、外因、条件(3)----进化的内因(4)----选择的结果
过度繁殖是自然选择的条件;生存斗争是自然选择的手段、外因、动力;遗传变异是自然选择的内因;适者生存是自然选择的结果。2.达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义: 局限性:
二、现代生物进化理论
1、是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位;
(1)种群:生活在一定区域的 生物的 个体叫种群。(2)基因库:一个种群中全部个体的所有;(3)基因频率、基因型频率及其相关计算
生物进化的实质是
2、产生进化的原材料
突变包括,由于突变和基因重组都是随机的、不定向的,因此它们只是提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。
3、决定生物进化的方向
变异是 ,在自然选择的作用下,个体有更多的机会产生后代,种群中相基因的频率会 ;具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因频率会降低。因此,在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生 改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
①自然选择的实质:定向改变种群。
②变异与环境的关系:变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用。例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来,而不是使害虫产生抗药性。
4、隔离是物种形成的必要条件。
(1)隔离指不同种群间的个体,在自然条件下基因不能 的现象。(2)物种:指能够在自然状态下相互交配并能生殖出________________的一群生物。(3)两者之间的关系:不同的物种之间肯定存在着___________;同一物种的不同种群存在。不同种群间之间出现了 _则标志着已经形成新物种。
(4)长期的历史年代的地理隔离逐渐形成了,导致了新物质种的产生。但长期的地理隔离不一定形成生殖隔离。
(5)新物种形成不一定经过地理隔离就可能形成生殖隔离。例如:二倍体诱导形成四倍体。(6)生殖隔离是物种形成的必要条件。
(7)生物进化实质上是种群基因频率改变的过程,所以生物发生进化的标志为 改变,进化过程中如果形成,标志着新的物种形成。生物发生进化,并不一定形成新物种,但新物种的形成一定要经过生物进化过程。
(8)隔离的实质是阻止生物之间的基因交流。仅有地理隔离不能产生新的物种,生殖隔离才是物种形成的关键。
三、生物进化与生物多样性形成
1、共同进化
(1)概念:共同进化是指____ _______之间,____ ______与____ ______之间在相互影响中不断进化和发展。
(2)意义:通过漫长的共同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的___ _____,而且形成了多种多样的____ _____。
2、生物多样性的形成:
生物多样性的内容:____ _ ___、_____ ______和_________ ________。
()1.囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中,每2 500个人中就有一 个人患此病。若一对健康的夫妇有一患有此病的孩子;此后,该妇女与一健康的男子再婚。再婚后该夫妇生一孩子患该病的概率是
A.1/25 B.1/100 C.1/102 D.1/625
()2.某植物种群中,AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%。若该种群植物自交,后代中AA、aa基因型个体出现的频率及A、a的基因频率分别为
A.55%、45%、45%、55% B.42.5%、32.5%、45%、55% C.55%、45%、55%、45% D.42.5%、32.5%、55%、45%
()3.某小岛上原有果蝇20 000只,其中基因型为MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。若从岛外入侵了2 000只基因型为MM的果蝇,且所有果蝇均随机交配,则F1中m的基因频率约是
A.43% B.48% C.52% D.57%()4.据调查,某校高中学生中基因型XBXB
占42.32%、XBXb
占7.36%、XbXb
占0.32%、XB
Y占46%、XbY占4%,则该校XB
和Xb的基因频率分别是
A.6%、8% B.8%、92% C.78%、92%
D.92%、8%
()5.下图a、b、c表示自然条件有差异、存在地理隔离的3个地区。a地区物种甲某些个体迁移到b、c地区,经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙述正确的是
A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志 B.留居a地区甲种群的基因频率不再发生改变
C.乙、丙两个种群间不能进行基因交流,它们的基因库存在较大差异 D.甲、乙两个种群间存在生殖隔离,它们的基因库组成完全不同()6.下图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程,下列叙述不.
正确的是
A.图中X、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择以及隔离 B.小岛上蜥蜴原种全部个体的总和称为种群,是生物进化的基本单位 C.蜥蜴原种中不同性状个体比例变化的本质是种群基因型频率的改变 D.小岛上蜥蜴新种全部个体所有基因的总和,称为蜥蜴新种的基因库()7.(2015·合肥二模)下列有关现代生物进化理论观点的叙述,错误的是
A.发生在生物体内的基因突变可使种群的基因频率发生变化 B.两个种群间的生殖隔离一旦形成,它们就是两个物种 C.生物多样性的形成过程就是新物种不断形成的过程
D.共同进化都是通过不同物种之间和生物与环境之间相互影响实现的()8.以下关于生物变异和生物进化的叙述,不.
正确的是 A.种群基因频率改变,生物一定会进化
B.不同物种之间、生物与环境之间共同进化导致生物多样性
C.抗生素的使用使病原体产生了适应性的变异
D.有性生殖的出现实现了基因重组,明显加快了生物进化的速度()9.下列关于生物进化的叙述正确的是
A.自然选择的实质是保留种群的有利基因,不决定新基因的产生 B.地理隔离不会导致种群基因库间的差异,不一定导致生殖隔离
C.自然选择过程中,直接受选择的是基因型,进而导致基因频率的改变 D.基因突变的方向、自然选择的方向和生物进化的方向总是一致
()10.某种兰花有细长的花矩(如右图),花矩顶端贮存着花蜜,这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是
A.蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向 B.花矩变长是兰花新种形成的必要条件 C.口器与花矩的相互适应是共同进化的结果 D.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
11.综合大熊猫化石及现存种类生活习性和生活环境等多方面的研究,传统的观点认为大熊
猫的濒危是进化历程的必然。最新群体遗传学的研究表明,现存大熊猫并未走到进化历史的尽头,仍然具有进化潜力。请依据现代生物进化理论的主要观点和内容及上述资料回答以下问题:
(1)一个大熊猫种群的全部个体所含的全部基因,是这个种群的________,如果大熊猫种群仍然保持较高的遗传多样性,实际上反映了种群中基因的________。
(2)现代生物进化理论认为,种群是________的基本单位。影响种群基因频率变化的因素有多种,如自然选择和____________________________________等。
(3)突变、________和________是物种形成和生物进化的机制。
(4)如果大熊猫种群无限大,群体内的个体随机交配,没有突变发生,没有任何形式的选择压力,那么群体中的各种基因型的比例每代保持不变。对某地一个种群随机抽样调查,测知该种群中有基因型AA、Aa、aa的个体若干只,由此可以计算出A和a的基因频率。而根据A和a的基因频率,可以推测出这个种群中Aa的频率(N)大约是()
A.0≤N≤100% B.0<N≤50% C.0≤N<50%
D.N>50%
(5)下图中曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和产量之间的关系,曲线b、c、d表示使用诱变剂后青霉菌菌株数和产量之间的关系。据图分析:
哈尔滨市第三中学 杜庚辰
一.教学理念
新课程倡导“以人为本”、“以培养学生的生物学素养为根本”,使学生能更好地适应社会、适应生活。因此,教师授课时要变决策者为参与者,提高学生的质疑和批判性思维能力,以及用理论知识解决实际问题的能力,最终实现全面提高学生生物学素养为目的。
二.指导思想:
教材分析:本节课是人教版生物必修2第7章第2节的最后一部分内容。课程标准对本节内容的具体要求是:概述生物进化与生物多样性的形成。探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。本节的知识目标主要有两个:生物进化的历程和生物多样性的形成。相对知识目标,本节课的能力目标和情感态度价值观目标更是本节课的重点。
学情分析:高二学生已经能够适应“发现问题--提出问题--探究讨论--总结得出结论”这样的教学模式。在此之前,学生已经掌握了现代生物进化理论的主要内容,对生物进化的历程也有了自己的理解。所以本节内容以学生为主体的学,教师引导为主的教。
教学策略:
1.以学生自学生物进化的历程为基础,教师提出一些具有启发性的问题,师生共同讨论归纳总结的方式推进教学过程。
.通过资料分析使学生理解共同进化的含义,无机环境的变化,无机环境的复杂化和多样化,有性生殖的出现和生态系统结构的复杂化和多样化对生物多样性形成的作用。
.最后组织学生辩论生物进化理论在发展这一主题。
三.教学目标:
知识目标:
1. 概述生物进化历程
2. 举例说明共同进化和生物多样性形成的原因
能力目标:通过对生物进化历程的短片、图片观察和文字资料的阅读,发展学生分析资料、交流信息的能力
情感态度与价值观目标:1.形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念
2.通过生物多样性的形成的认识,使学生增加环保意识。
四.教学重点:概述生物进化的历程;说明生物多样性形成的原因。
五.教学难点:生物进化的历程;共同进化。
六.教学手段:多媒体演示。
七.教学方法:启发式、讨论式、辩论式的方法。
八.课前准备:
分组查阅相关的生物进化理论:
1.中性学说 2.自然选择学说
九.教学流程示意图:
十.教学过程:
.骤变论.渐变论 3 4
十一.教学反思:
本节课的特色:
1.充分调动学生学习积极性,以学生为主体的学,以教师引导为主的教。
2.利用多媒体的直观形象,调动学生的学习兴趣。尤其是生物进化历程的短片,给学生留下了深刻的印象。另外通过多媒体,增加了课堂的容量,提高了课堂效率。
3.通过辩论形式使学生体会生物进化观点对人们思想观念的影响。
值得商榷的地方:
1.小组讨论过程中,个别同学置身事外。在教学过程中,还要强调小组内成员的职责和分工。
2.有的小组关于几个生物进化理论的相关材料准备不充分,辩论陷入僵局。在课前应该将具体任务落实到每个同学。
以上是哈尔滨市第三中学杜庚辰对本节课的粗浅认识,望各位专家、领导给予批评和指正!
附录:补充材料:
1.中性学说
中性学说认为多数或绝大多数突变都是中性的。即无所谓有利或不利,因此对于这些中性突变不会发生自然选择与适者生存的情况。生物的进化主要是中性突变在自然群体中进行随机的“遗传漂变”的结果,而与选择无关。这是中性学说和达尔文进化论的不同之处。中性学说是达尔文进化论的微观演化水平的进一步发展、修正、和补充。
2.渐变论与骤变论争论的焦点和各自的论据
按照达尔文的进化理论,生物是在长期的、连续的渐变中进化的,各种适应性特征的形成来源于微小的有利变异的逐渐积累。综合进化理论从群体遗传学的角度对渐变的机制做出了更深入的阐述。骤变论者不同意这样的观点,他们认为生物的新种是骤变产生的。骤变论的系统提出者是德弗里斯(h. de vires)。他在月见草的研究中得到许多新的变异类型,其中有的植株粗,有的特别短,有的叶脉呈红色。他将这些变异称为突变,认为突变是不连续的变异,并能直接产生新种,不必像达尔文所说的需要由微小的变异逐渐积累。现代的骤变论者主要是一些古生物学家,他们通过对化石的研究发现,在进化史上,相当长的时间内处于进化较为沉寂的时期,新种的化石很少;有时大量的物种化石集中出现在较短的地质年代,如寒武纪大爆发。
1972年,艾德里奇(n. eldredge)和戈尔德(s.gould)提出断续平衡论,也译为间断平衡说。这个学说认为化石的不连续性是历史的真实反映,这正说明生物的进化是不连续的,新物种是短时间内迅速出现的,然后是长时间的进化停滞,直到另一次快速的物种形成出现。
指导教师:黑龙江省教育学院 郭玉华、黑龙江省教育学院 王 丽、哈尔滨市教育研究院 王亚芬、哈尔滨市第三中学 张彩波
生命起源1970年对加拉帕戈斯群岛海底断层中涌出物质的观察,使人们掌握了生命起源的最初线索。7年后,一个美国科考队在这里发现了丰富的生物资源和由含有大量金属硫化物的热液形成的“烟囱”。被“烟囱”过滤的海水携带有大量矿物质和气体。一些能在超过100℃的环境下存活的细菌可以从这些海水中提取氢元素,并用二氰化碳合成有机物。或许最初的生命体并不是在达尔文设想的“原始汤”中形成的某个细胞,而是在地球深处的矿物质迷宫中孕育而成的。
复杂细胞结构细菌和古菌等单细胞生物,或许是30亿年间地球上仅有的统治者。很难理解结构简单的原核生物如何变出动物和植物真核细胞等复杂的细胞结构。原核生物和真核生物的主要差别在于细胞核。一种普遍接受的观点认为,原核生物变成真核生物是具有不同功能的细菌间互相交换基因物质的过程。有人说,真核细胞是细菌和古菌融合产生的,其中,源自好氧细菌的线粒体是关键。线粒体是细胞的动力中心,虽然能够保存遗传物质,但似乎并不是储存基因的最佳场所。于是,真核细胞发明了细胞核储存遗传分子,而线粒体则用来确保细胞的能量供应。
基因密码英国生物学家弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森于1953年完成了达尔文提出进化论以来最伟大的生物学发现:确定DNA的双螺旋结构。这一发现加快了破译生命链条运作奥秘的进程。过去人们认为DNA是基因密码的来源,但最新研究指出,基因密码取决于比DNA更短,而且是单链结构的RNA。当细胞需要发挥功能,即合成某种蛋白质时,DNA会转录合成“信使”RNA,然后由“信使”RNA在核糖体中合成蛋白质。而另一方面,DNA进行复制时又不能缺少某种特定蛋白质。先有DNA,还是先有蛋白质?20世纪80年代发现DNA可以同时承担DNA和蛋白质的功能后,这个问题最终得到了解决。但RNA又是从何而来?最新生化理论指出,深海热液形成的“烟囱”周围可能具备形成最初的核苷酸的条件。RNA和DNA都是由核苷酸组成的,但DNA比RNA能更可靠地储存基因。只有把RNA转化为DNA,生命循环才能开始,其中还需要一种逆转录酶发挥作用。
光合作用我们的星球之所以是绿色的,是因为植物叶子中含有一种叫做叶绿素的色素。这是一种进行光合作用不可或缺的物质。它能在太阳光的帮助下,把无机物二氧化碳变成有机物葡萄糖,同时释放出氧气。整个过程是在叶绿体中进行的。叶绿体的祖先是蓝菌。早在30亿年前,它们就开始使用一种光合作用物质分解水,获取能量和养分。后来,控制这种色素的基因增加了一倍,形成了两套光合作用系统。现代植物和藻类拥有两类不同的叶绿素,但蓝菌从不同时使用两套系统。蓝菌的第二套光合作用系统会释放出多余的电子,这些电子被叶绿素吞掉后,会导致光合作用进程受阻。
视觉最早的眼睛化石历史可以追溯到5.4亿年前的寒武纪。科学家们无法解释那个时期的地球为什么突然充满了复杂的生物。但他们认为,视觉的“发明”造就了寒武纪生命大爆发这一进化史上的大事。眼睛的形成方式不止一种,如三叶虫的眼睛是由方解石构成的,哺乳动物选择了蛋白质晶状体,但共同点是都含有一种叫视紫红质的感光色素。视紫红质有两项生理功能:形成视力和调节生命体的昼夜节律。那么第一种有眼睛的生物是什么呢?也许是一种使用包括视紫红质在内的色素测定光照强度的藻类。它们应该是最早有能力发现周围光照变化的生物。
性性的起源和延续是现代生物学最难解释的问题之一。据经验判断,无性生殖更方便,通过一分为二繁衍后代,不必耗费能量寻找伴侣。在有性生殖中,精子和卵子结合,形成一个新细胞,开始DNA复制和减数分裂。虽然看似并非最佳繁衍方式,但几乎所有真核细胞生物都在进行这种形式的有性生殖。因为对它们而言,独身是糟糕的,会不可避免地导致灭绝。或许有性生殖是这样出现的:一小撮细胞不再克隆自己,而是开始像细菌一样混合基因,使后代开始积累好的变化并受益良多。
运动运动是生物进化中的重要步骤,是基因和物种历史上一项重要变化。在2.5亿年前的二叠纪末期,出现了可以把化学能转换为动能的肌肉组织。在肌动蛋白和肌球蛋白的作用下,肌肉细胞可以进行有节奏的收缩。参与细胞运动的还有一类叫做驱动蛋白的蛋白质家族。这些蛋白质的祖先都来自细菌。大部分现代细菌通过渭行、收缩或借助鞭毛进行运动。尽管现在仍不知道真核细胞是如何具备运动能力的,但可以肯定,如果不具备改变自身位置的能力,它们早就灭绝了。
温血动物温血是一项优点很多的“发明”。一只鸟产生的热量是同等大小乌龟产生热量的10~15倍,而后者不得不通过晒太阳维持体温。蜥蜴能够比哺乳动物跑得更快,但冲刺后必须休息数小时才能恢复透支的体力。冷血动物(即变温动物)可以通过无氧呼吸迅速释放能量,但由于新陈代谢速度慢,往往无法持久。而温血动物(即恒温动物)消耗的氧气和能量虽然多,但效率更高。面对饥饿,温血动物能够坚持的时间短,但它们更具活力,抵抗力更强,脑容量更大。
温血动物和冷血动物的祖先生活在2.5亿年前开始的三叠纪。如果不是因为食草动物出现,或许永远不会有温血动物。以植物为主要食物和温血之间的关系可能取决于氮元素。由于植物比肉类的氮含量低,而氨是组成蛋白质的基本物质,为了获取足够的氮,食草动物必须大量摄取植物,但这导致了碳摄取量过火的问题。最好的解决办法是把碳燃烧掉,于是有了更快的新陈代谢,温血动物就这样出现了。
意识未满1岁的婴儿就能认出镜子中的自己,这就是困扰很多人的意识问题。大脑是进化的产物,但非物质的意识从何而来?神经学家把意识分成密切相关的原始意识和延伸意识两类。原始意识与情感和感知有关,来自大脑获取的各种信息。延伸意识与文化及抽象思维有关。我们大脑中的各个区域通过神经纤维网联系在一起。当我们接触到某种事物时,大脑的不同区域会协调行动,对其进行捕捉和再现。也就是说,第一种意识收集各种信息,重建当前的情景,第二种意识结合记忆和语音,为每条信息赋予意义,并添加到过去和未来的框架内。
达尔文的生物进化论在市场经济领域演绎着同样的进化进程, 市场经济环境下的品牌发展正是市场“优胜劣汰”的进化结果。品牌的诞生与消亡、品牌的延续与扩张, 几乎所有的品牌都逃脱不了物竞天择的进化法则。和人类成长一样, 品牌无时无刻不在上演进化的传奇, 就象一面旗帜, 品牌成为消费群在各自生活中的一种激励、向往、慰籍与满足, 在与品牌共同走过的日子, 消费群已经把品牌的精髓珍藏于内心深处, 这就是许多百年老店于世长存的关键原因。
然而品牌的长存于世决不是轻松的话题。许多品牌总在短暂的兴盛之后便趋于消亡, 尤其在现今市场高度成熟, 消费更趋于理性, 以及面临无与伦比的多选择性的后消费时代, 品牌对于市场及消费群的意义和实际影响, 关键是如何以新的视觉和思维来重新审视品牌进化的轨迹和现实落点, 成为了企业关注的焦点。
曾经, 品牌代表着对消费群的承诺、满足其对物质效用的需求, 以及强化与消费群的概念式沟通等都在现实的市场中不再成为品牌发展的核心驱动力。品牌进化的现实意义只能是与消费者的生活息息相关产品, 这种紧密关联能使品牌和顾客继续保持相通共融的关系。如此, 后消费时代品牌进化的现实基点又是什么呢?
破译品牌进化的生命密码
追溯品牌的沿革, 人们可以看到:从1929年推出第一辆DIXl3/15PS到最新型系列的宝马;从生产最初的晶体管收音机到生产随身听、掌上电脑等数码产品的索尼;也可以看到从诞生之日起始终如一的可口可乐……虽然这些品牌在行业特征和产品沿革上不尽相同, 但它们的成功都来自在不断变革的科技和社会环境下驾驭“品牌核心价值”的能力。人们相信, 无论将来如何变化, 宝马将始终代表由杰出科技带来的独特“驾乘乐趣, 创新极限”;索尼将始终代表最新、最酷的视听享受……这些始终不渝的价值观正是这些品牌得以延续和发展的生命密码——品牌的文化基因, 即品牌的核心价值。
品牌进化的过程就是不断地为顾客营造和创造贴近他们的生活氛围、情感激励、解决办法和系统方案, 以及改变原有生活形态的一系列物质和精神的价值元素的全新组合。这些价值元素的组合便是一种别样生活方式的呈现, 它给了顾客全新的体验, 并以一种全新的视觉、思维方式和行为等来感受和享用, 为顾客进行生活方式的打造成为了现实市场品牌塑造和建设的关键导向。
保持品牌持续的竞争力, 在现实市场中的第一个层面和方式就是在顾客现有生活方式的基础上进行有效提升, 或者把其还只是停留在产品本身的单一功效的层面发展成一系列与功效和目的相关的物质和情感的元素组合, 上升到生活方式的层面, 以此强化顾客新的感受和体验。
最典型的例子要算中式快餐连锁品牌——真功夫。它在很大程度上超越了传统中式快餐的基本模式, 用欧式快餐的机械化制作置换了中式快餐的手工制作, 用欧式快餐的就餐环境置换了中式快餐的就餐环境, 在产品风格和结构上也趋向外餐, 产品本身基本上做到中为体, 在其它附加元素层面基本上做到外为体, 全面转变了中式快餐的消费方式, 在强化快餐多重价值时使品牌形象和实际效用价值以整合式的差异化烙进了顾客的生活和记忆。
●超越顾客现有的生活方式, 为消费群重新定义了一种生活方式。
超越顾客现有的生活方式, 不是对现有生活方式的丰富和完善, 而是创造性地重新定义一种生活方式, 既区别于旧有的产品元素, 又对其进行替代, 营造一种全新的消费体验空间, 为消费群重新定义了一种生活方式, 使品牌在最短的时间内被彻底塑造, 基本上与原有消费没有形式上的关联, 完全是重新构建了一种消费生活模式。生活方式不是简单的产品本身的设置和基本组合, 它函盖了价值、形态和生态, 没有这些元素的系统驱动, 生活方式下的品牌进化便不能成为确切的现实。
把握品牌进化的驱动因素
单纯的产品只能产生单一的物质效能, 即便是特色产品也是, 只有品牌才能和顾客的生活方式融为一体, 因此为顾客创造一种生活形态才能在现实市场成就真正的品牌。然而, 形成一种生活形态并非以简单的产品或具有出色的特点和益处就可以营造的。一种生活形态的诞生, 必然是包含了诸多价值元素的综合, 这些价值元素围绕顾客某种消费生活 (或旧有的, 或模拟的, 或想象的) 通过多层次多方位的延伸, 努力地发掘藏于生活细节中顾客的各种不易发觉的需求。当然, 有的需求要通过顾客相似的行为可以看出, 有的需求则根本就没有任何征兆。因此, 生活形态的另一层意义是对顾客生活场景的关注和想象力的延伸, 这些都是品牌塑造过程中要极力把握的重要内容。只有把握了顾客某种生活中的所有有形和无形的细节, 才可能真正为顾客创造一种新的生活方式。
物质形态是顾客在实际使用品牌产品的过程中所感受和体验到的从未有过的快感和乐趣。比如, 福特野马汽车俊俏的外形, 只此一点, 竟然让80岁高龄的女士也写信给福特, 描述自己得到更多男子的注意。这是物质形态驱动顾客对一种新的生活方式的深切感受并形成自己对这种生活方式的思维界定。为此, 顾客会对企业保持高度依赖和信任。
以情感体验来驱动品牌进化往往较之物质形态更具冲击效应。众所周知的奔驰、宝马、劳斯莱斯等汽车, 尤以劳斯莱斯, 竟在广告中极尽情感体验之能事, 把手工制作零部件当作一种人性的关怀引起消费群的情感共鸣, 让顾客感受生活在人性关怀下的感动与温暖。这种上升到人性层面的情感驱动最为直接地接近品牌价值的本质, 成为品牌进化的核心和主干。
生活方式的营造除了价值、形态之外, 还需对生态系统进行挖掘和创建。一种新生活方式的诞生, 在非体验消费时期或许无需生态系统发挥重要的品牌驱动作用, 但进入后消费时代, 消费模式已经囊括了众多价值元素, 单纯讲求产品特色和益处越来越不适应或不能支撑顾客对生活方式的需求, 生态系统作为生活方式的重要组成部分, 必将有力驱动品牌强势效应的形成, 品牌进化也就能得以持续和良性发展。
在挖掘和创建品牌生态系统的模式方面, 苹果的乔布斯算是情有独钟, 而且技艺高超。当初ipod的闪亮登场, 就是把简单的播放器进行了纵向和横向的扩展, 与消费类电子厂商、芯片制造商、软件公司、音乐公司、电脑厂商和零售商等紧密合作, 形成排它性联盟, 呈现的ipod让消费者感受到了最大限度的全方位收听娱乐生活的超级体验, 开创了一种更为丰富、绚丽的生活方式。后来的iphone横空出世, 乔布斯故技重演, 他使iphone具有让人们看网页、听音乐、看电视电影、打电话等多方面的崭新体验, 它的生态系统包括手机制造商、网络运营商和制造商、电影电视节目开发商以及计算机公司等, 对这些系统的整合与构建使iphone具有了无与伦比的优势和竞争力。当然最关键的是创造了顾客价值, 因此从多角度多层面构建品牌的生态系统, 必将打造出顾客全新的生活方式, 将品牌引向充满神奇魅力的胜利之巅。
●品牌的基因也左右着品牌的成长, 缺陷与衰亡。
适者生存的品牌进化价值
物种进化的第一条件是适者生存, 若生存条件变化, 则会濒临灭绝, 谈何进化?
达尔文在进化论中提出:“具有更尖、更长的角, 或其他特征的生物个体, 拥有更多生存和出众的机会。”成功的物种, 总有一些明显不同之处, 拥有更适应环境的独到优势。像长颈鹿, 要吃到较高的树木枝叶, 总是得伸长脖子, 踮起脚趾。在长期的自然选择中, 经过遗传变异, 一些能适应环境的具有更长脖子的长颈鹿得以活下来, 一代一代繁衍下去。同样, 成功的品牌莫不如此。品牌要得到长久的生存也必须具备更适应市场环境的独特优势和个性, 从而形成自身特有的品牌遗传基因。
人的基因决定了人的肤色、种族、智商、疾病。同样, 品牌的基因也左右着品牌的成长, 缺陷与衰亡。唯一不同的是, 人的基因在目前还是无法控制的, 不可复制的;而品牌的基因在品牌创立的时候却是可以控制的, 可以调整和复制的。因此, 建立品牌首先就是创造“品牌的核心价值”。品牌核心价值是品牌的灵魂, 这个灵魂便是品牌文化, 是品牌家族延续繁衍的关键之关键。
构造一种消费生活方式, 要求的首要元素就是价值, 更准确地说是一种泛价值, 单纯的产品功用不足以为顾客打造一种生活方式, 只有基于价值的泛产品体系才能实现现实消费群对生活方式的需求。顾客的生活方式不是对单一产品的简单和物化性质的使用, 而是在解决生活需求的一系列问题上给予顾客综合式的方案。这些围绕产品所展开的一系列理念、情感、行为、技巧等都成为品牌产品所要极力组合的关键元素, 每一个元素运用的精准程度和范围将成为品牌进化的根本动力。
●理念价值是对主流消费特征的洞悉和把握, 以形成产品价值的核心源泉。
从大的层面来看, 价值可以分为两种, 一为理念价值, 二为行为价值, 只有把这两种价值充分整合, 才可能把对单纯的产品使用提升至生活方式的层面, 才能真正起到塑造品牌的作用。
理念价值是对主流消费特征的洞悉和把握, 以形成产品价值的核心源泉。比如说英国的First Direct银行, 通过对消费市场普遍对银行的工作程序繁琐, 态度恶劣, 效率很低等情形的窥视, 并发现越来越多的年轻顾客不愿亲自光顾银行, 于是开始针对消费市场对不愿光顾银行的顾客消费生活加以关注和探索, 最终开发出一套以电话系统为主导, 辅以自动柜员机和忠诚邮箱来改写原有的金融消费历史, 使其品牌满意度连续12年在英国所有银行中排名第一。这种对消费市场主流特征与趋势的捕捉和把握即为品牌创造的第一个价值层次, 没有这种主流价值理念, 所有后来的品牌打造将会成为转瞬即逝的泡沫之举。因此, 对消费市场的主流价值的充分挖掘和呈现将是品牌成功的关键, 同时这种主流价值也是提升或创造生活方式的核心所在。
而行为价值则表现在如何实现主流价值的各种技术、技巧和消费群在解决生活需求问题上的各种细节的周到考虑, 并以产品为载体强化现实顾客满足的精确度。
决胜未来的品牌进化规律
生命体在自然中竞争, 适应的是自然;品牌在商业生态竞争中适应的是什么呢?所谓物竞天择, 品牌竞争的“天”又是什么呢?是谁在评判、选择、接受、否定品牌, 决定着品牌的命运呢?是消费者。
消费者是产品价值链的最后一环, 是购——产——销链条的最后一环, 任何商品、任何品牌, 缺失了这最后一环, 没有最后一块来埋单, 或迟或早会被淘汰出局。因此, 消费者是品牌生存的“天”。
消费者为什么会选择某一个品牌而不是其他品牌呢?换句话说, 品牌应该满足怎样的功能才能“适应”消费者, 受到消费者的青睐呢?
在面对众多的商品时, 消费者面临着相当的风险——不知道哪一个才是真正优质的品牌。品牌作为一种可置信的信号, 相对于没有品牌的商品, 可以降低消费者的风险。当你拿着一瓶“可口可乐”饮料时, 你会怀疑它的卫生、口感、容量吗?
通过鲜明的品牌符号, 可以让消费者相对更容易作出选择, 节约搜寻成本。品牌建设可以在品牌符号与产品独特的特质之间建立起联系, 消费者可以便捷地选出符合自己需求的商品。事实上, 品牌最初就是作为一种识别符号发展起来的。
除了前两者, 当代社会, 品牌越来越重视添加一些附加值。例如使人感到时尚、受尊崇;作为身份独特、地位高贵的象征, 使人获得心理的满足等。
但是, 消费者并不是一成不变的, 随着时间的推移, 消费者的消费心态、价值观念、审美标准等都可能发生变化。同样定位为年轻人的品牌, 需要面对不同年代出生的年轻人, 而他们的消费需求是迥然不同的。这时, 进化选择要求“物种” (品牌) 做出相应的自适应调整, 能适应环境变化, 进行自我调整的品牌才能生存, 成为进化更成功的品牌。
消费者决定品牌的生存, 但品牌对消费者的适应绝不是机械的、片面的。品牌对消费者也可以有深刻的影响, 就像生物对环境也会形成重大的影响一样。这个物种 (品牌) 与自然 (消费者) 相互关联、相互作用、相互制约的进化。
生物进化法则:“不断地面向更高生存阶段与能力的进化, 拥有更强的生存能力, 才能有更好生存的可能。”物种通过繁殖, 占领越来越多的领域, 形成越来越强大的优势, 从而使整个种群具有更强大的生命力。品牌的进化亦是如此, 只有通过不断地环境延伸与拓展, 变化与提升, 才能逐渐从小到大, 从弱势到强势发展进化。越是强势品牌, 就拥有越多支配与控制市场的权利。在未来的市场发展中, 追求适者生存是不够的, 只有优者才能拥有更大的生存和发展空间。因此所有企业都应该孜孜不倦的寻找和探索品牌延伸的成功之路。
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