地球上生命的起源教學設計

.#:第7頁地球上生命的起源教學設計第一節(jié)地球上生命的起源教學目的1.可以描繪“化學起源說〞中關(guān)于生命起源的過程;2.關(guān)注生命起源的不同觀點，以及新的研究進展;3.解釋米勒實驗的設計原理及結(jié)果，鍛煉運用證據(jù)和邏輯進展分析和推測的才能;教學重點和難點1.重點：描繪“化學起源說〞中關(guān)于生命起源的過程、關(guān)注生命起源的各種觀點。2.難點：描繪“化學起源說〞中關(guān)于生命起源的過程。課前準備1.有關(guān)宇宙起源、星系形成和生命起源假說的視頻資料2.學生課前通過閱讀科普書籍理解生命起源的各種觀點教學設計學習內(nèi)容學生活動老師活動導入：世界各地關(guān)于生命起源的神話傳說閱讀資料展示?圣經(jīng)?片段和“女媧造人〞、“自然發(fā)生說〞的古文，將學生帶入悠遠而神秘的氣氛，引導學消費生興趣原始地球的形成學生代表介紹宇宙大爆炸、星云假說，其余學生根據(jù)資料總結(jié)原始地球狀況幫助學生代表準備發(fā)言，提供視頻和圖片資料，指導學生推理、總結(jié)米勒實驗證明了原始地球可以產(chǎn)生生命起源所必須的小分子的有機物觀察米勒實驗的裝置，分析實驗設計的原理和結(jié)果提供視頻資料，指導學生觀察、分析，簡單講解有關(guān)化學知識從有機物到細胞的過程觀察小實驗和圖片，推理想象將幾滴油滴入水中，振蕩食管，讓學生觀察經(jīng)久不散的小油滴。簡單講解由有機物組成細胞的可能性。生命起源的其它觀點學生代表交流發(fā)言，介紹生命起源的其它觀點。其它學生分析這些觀點分別有什么證據(jù)支持，又有什么證據(jù)反對組織學生交流，提供視頻資料教學過程設計老師：〔通過圖片展示廣袤的宇宙、絢麗的銀河、燦爛的太陽系行星、蔚藍的地球……〕廣袤宇宙有無數(shù)的星體，然而只有我們蔚藍的地球母親孕育了千姿百態(tài)的生命。這些生命是怎樣來到這地球上的呢?關(guān)于這個問題，我們的祖先曾經(jīng)有這樣的傳說?！八渍f天地開拓，未有人民，女媧摶黃土作人。劇務，力不暇供，乃引繩于泥中，舉以為人。故富貴者，黃土人;貧賤者，引繩人也。〞〔引自?太平御覽?卷七八〕哪位同學為大家解釋一下?學生：說開天辟地以來，地球上本沒有人，女媧用黃土捏泥人。老師：很好，那么什么叫“劇務〞，又什么是“引繩于泥中，舉以為人〞呢?學生：大概是太勞累了，就用繩子浸在泥里，再舉起來，甩出的泥點變成人。老師：看來我們的同學們知識很淵博呀，那么，今天的科學家們對生命起源又有什么見解呢?〔按照事先抽簽的順序進展小組發(fā)言。下面是發(fā)言的提綱，真正發(fā)言中不僅有形象生動的事例，還配合了老師提供的錄像?！承〗M1：我們小組負責介紹“宇宙起源〞這部分內(nèi)容。根據(jù)“宇宙大爆炸〞的理論〔這是目前一般承受的學說〕，150億年前宇宙發(fā)生了大爆炸，爆炸噴射出了由氫和氦組成的星云，星云旋轉(zhuǎn)運動著，并且緩慢地收縮，逐漸形成了一個密度較大的實體。由于收縮時磨擦產(chǎn)生的熱量，溫度繼續(xù)上升，直到在高溫下發(fā)生熱核反響，釋放出宏大的能量，這時就形成了一顆恒星。在恒星周圍還有大量的氣體和塵埃，它們彼此吸引、碰撞而聚合成為小的團塊。這就是行星的形成。小組2：我們小組來介紹原始地球的情況：根據(jù)第一小組介紹的宇宙爆炸的理論，地球逐漸收縮過程中溫度很高，所以當?shù)厍虮韺訙囟戎饾u下降時就表現(xiàn)為頻繁的火山活動?；鹕絿姲l(fā)出的氣體，形成了大氣層。這個大氣層不同于如今地球的大氣層，它是沒有氧氣、氮氣的，但有很多的水蒸汽。隨著地球外表溫度降低，大氣層中的水蒸汽冷卻形成雨水降落到地面上，雨水在地殼下陷及低落處聚集而成原始的海洋。原始海洋鹽分很低，但溶解了大量的甲烷等火山噴發(fā)出的物質(zhì)。小組3：我們組負責匯報“米勒實驗〞：1953年，斯坦利·米勒在玻璃儀器里模擬原始地球條件進展了一項試驗：〔用動畫展示實驗儀器〕。一個星期后他檢測出很多簡單的有機物，包括氰化氫、尿素，最重要的是：米勒還在他的產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)了甘氨酸和丙氨酸，這是所有氨基酸中最簡單的，也是在各種蛋白質(zhì)中最常見的。小組4：我們匯報“其它生物學家的研究〞：米勒試驗結(jié)果公布后，許多生物學家便也開場進展同樣的實驗，他們都證實了米勒的實驗。到1968年，蛋白質(zhì)構(gòu)造中的每一種重要的氨基酸，都用這樣的實驗制成了。美籍西班牙生物化學家胡安·奧羅于1961年和1962年實驗生成了嘌呤、核糖和脫氧核糖，這是DNA和RNA的組成成分。1967年波南帕魯瑪又合成了一種屬于“卟啉〞類的分子，而綠色植物中極重要的葉綠素分子也屬于卟啉類。至此，人們已經(jīng)不疑心生命所必需的所有化學物質(zhì)，都可以在早期地球的海洋中被制造出來。小組5：我們匯報的題目是“從有機物到原始生命〞：當科學家通過實驗認定原始地球可以形成簡單有機物，就推斷經(jīng)過漫長的時間，這些簡單有機物就可能形成脂肪、蛋白質(zhì)、核酸等復雜的有機物。他們浸泡在原始海洋中，可能形成小泡。假設小泡中恰好包住了蛋白質(zhì)、核酸及其它物質(zhì)的適當混合物，就可能形成類似原核細胞的構(gòu)造。但是這些過程完全都是推測，有些科學家做了相關(guān)的實驗，如奧巴林的“微球體〞實驗和?？怂沟摹邦惖鞍踪|(zhì)〞實驗，但在實驗設計中都還有疑點。所以，關(guān)于有機物如何形成生命的，如今還沒有人能說明白。小組6：我們匯報的內(nèi)容是“宇宙中的生命〞：首先，類似太陽的恒星在銀河系內(nèi)1000億顆，其中單星大約是400億顆。假定所有單星都帶有行星，還要行星到恒星的間隔恰到好處、有水存在、與地球有類似的化學組成。計算說明，在上述400億顆單星中，充其量也只有100萬顆的周圍有能使生命進化到高級階段的行星。不過每顆行星上的生命應當處于不同的進化階段。經(jīng)過科學家計算，可以進化到高科技程度，并能發(fā)射無線電波的行星，大概只有250萬顆。假如它們均勻地分布在銀河系中，那么相鄰兩顆之間的間隔約為4600光年。因此我們認為，宇宙中還有生命存在是完全可能的，但我們恐怕暫時無法同他們進展有效的聯(lián)絡。老師：同學們準備充分，發(fā)言全面，帶我們領(lǐng)略了宇宙的神奇微妙，也讓我們?yōu)楦鲊茖W家的精彩研究而感慨。我們經(jīng)過學習，也將掌握這些科學研究方法，去探究更多的奧秘。教學反思新課程標準中明確指出：“義務教育階段的生物課程是國家統(tǒng)一規(guī)定的，以進步學生生物科學素養(yǎng)為目的的必修課程〞。而認識科學的本質(zhì)，是學生科學素養(yǎng)的基石。老師在創(chuàng)造性地處理教材的時候，應充分注意有利于學生認識科學本質(zhì)的教育內(nèi)容。在這一節(jié)的教學里，我有意識地組織學生補充了“宇宙大爆炸〞、“其它科學家的奉獻〞、“從有機物到細胞〞等科學假說、實驗，并特別強調(diào)“這些假說只是一家之言，還有很多科學家提出了其它觀點〞，就是希望學生可以更好地理解科學的本質(zhì)。這樣設計是根據(jù)如下闡述：“由于所有的科學概念均依賴于實驗和觀察的證實，所以從原那么上講，當出現(xiàn)新的證據(jù)時，一切科學知識都可能發(fā)生變化。能量守恒定律和運動定律等科學核心概念已經(jīng)經(jīng)過了廣泛的證實，因此在他們被檢驗過的那些領(lǐng)域