《地球上生命的起源》教案

《地球上生命的起源》教案本節(jié)先介紹科學(xué)的推測，為學(xué)生探索生命的起源提供了科學(xué)方法；通過資料分析及正文部分的介紹，描述了生命起源的大致過程；通過資料分析、技能訓(xùn)練等內(nèi)容，訓(xùn)練學(xué)生嘗試運用證據(jù)和邏輯作出推測，并關(guān)注生命起源的不同觀點。通過一定的資料向?qū)W生提出了生命起源的幾種不同觀點，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，便能幫助學(xué)生順利理解教學(xué)內(nèi)容，從而完成教學(xué)任務(wù)，實現(xiàn)教學(xué)目標。學(xué)生對神創(chuàng)論和自然發(fā)生論有一定了解，但并不認同；對人類的起源有一定認識，但對生命是如何產(chǎn)生的并不清楚；對研究生命起源的科學(xué)方法——推測認識不清楚。所以，讓學(xué)生課前分組進行了材料的收集，并通過聯(lián)系生活實際對這些問題進行分析和討論，讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上能進一步科學(xué)地認識生命的起源。培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實、不迷信權(quán)威、敢于質(zhì)疑的思維品質(zhì)，使學(xué)生進一步理解、掌握關(guān)于生命起源的有關(guān)假說。生命觀念形成生命起源于非生命物質(zhì)的進化觀?？茖W(xué)思維1.閱讀課本、觀看視頻、分析資料，描述生命起源的過程。2.查找資料、分析資料，運用證據(jù)和邏輯作出推測。3.通過閱讀課本、查找資料、分享總結(jié)，關(guān)注生命起源的不同觀點。探究實踐通過對地球生命起源的探討，培養(yǎng)求知和敢于懷疑的品質(zhì)。態(tài)度責任在課堂滲透無神論的世界觀，進行熱愛生命的教育。教學(xué)重點：描述生命起源的過程。教學(xué)難點：嘗試運用證據(jù)和邏輯作出推測。多媒體課件、相關(guān)圖片和視頻等。一、導(dǎo)入新課多媒體展示廣袤的宇宙、絢麗的銀河、燦爛的太陽系行星、蔚藍的地球等圖片，并提出問題：地球上最初并沒有生命，人類經(jīng)歷了漫長的進化過程，其他生物也是經(jīng)過這樣的過程，那么地球上最初的生命是怎樣形成的呢？這就是人們普遍關(guān)心的地球生命起源的問題。地球上的生命是如何起源的？地球上的生命為什么這么繁盛？外星球上有沒有可能出現(xiàn)生命？學(xué)生欣賞圖片并進行思考，嘗試解答。教師：這節(jié)課，我們就來一起跟著前人的腳步，探索生命起源的奧秘。學(xué)習(xí)新課——地球上生命的起源。二、探究新知探究一地球起源的學(xué)說教師過渡：對于前面提到的一系列問題，我們不可能通過直接觀察來獲得，也難以得到確鑿的證據(jù)。但我們知道，地球上生命的生存需要有機物和能量，還需要一些其他條件。關(guān)于生命的起源，我們可以通過有關(guān)的研究進行科學(xué)推測。1.科學(xué)方法——推測引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P51“科學(xué)方法”，思考：(1)什么是科學(xué)推測？(2)科學(xué)推測需要哪些條件？學(xué)生思考后進行回答。教師強調(diào)：科學(xué)的推測需要有一定的證據(jù)做基礎(chǔ)，還需要有嚴密的邏輯，也需要豐富的聯(lián)想和想象能力。2.神創(chuàng)論多媒體出示“神創(chuàng)論”的圖片：教師提問：同學(xué)們你聽過哪些關(guān)于“神創(chuàng)論”的傳說？學(xué)生踴躍發(fā)言。教師講述：無論是東方女媧造人的傳說，還是西方有關(guān)亞當、夏娃的神話，都有一個共同點：人是神創(chuàng)造的，那么神是怎么來的？是人想象出來的，所以這個觀點科學(xué)嗎？當然是不科學(xué)的。3.自然發(fā)生說教師講述：自然發(fā)生說認為生物是從非生物環(huán)境中自然發(fā)生出來的。例如，腐草化螢、腐肉生蛆、淤泥生蛙。你是否認同這種說法呢？學(xué)生表達自己的想法：不認可，因為缺乏觀察的過程，缺乏實際的證據(jù)，所以這種推測不科學(xué)。教師進一步提問：請同學(xué)們思考以往的實驗，哪些是可以證明這個觀點是錯誤的呢？多媒體展示意大利醫(yī)生雷迪的腐肉生蛆實驗和法國微生物學(xué)家巴斯德的鵝頸瓶實驗。結(jié)論：肉湯中的微生物不是自發(fā)產(chǎn)生的，而是來自瓶外。即“所有生物只能源自生物，從非生命物質(zhì)中絕對不可能隨時自發(fā)地產(chǎn)生出新的生命個體”。教師講述：為了研究生命能否自然發(fā)生的問題，意大利醫(yī)生雷迪和法國微生物學(xué)家巴斯德分別做了相關(guān)實驗。雷迪實驗證明了腐肉不能生蛆，而巴斯德的鵝頸瓶實驗則證明了細菌不是自然發(fā)生的。從而否定了“自然發(fā)生說”。4.宇宙發(fā)生說教師講述：一些學(xué)者根據(jù)宇宙空間中物質(zhì)的研究，認為原始生命可能來自其他星球。多媒體出示“小行星撞擊地球”（想象圖）和“地球上的隕石坑”的圖片資料，并提出問題：隕石中含有構(gòu)成生物體所需要的有機物，由此可以作出什么推測？學(xué)生嘗試進行推測。學(xué)生認真觀察圖片，閱讀資料，分析、思考并回答問題：構(gòu)成生命體的有機物能夠從地球以外形成并被帶到地球。5.熱泉生態(tài)系統(tǒng)學(xué)說教師講述：熱泉噴口附近的環(huán)境不僅可以為生命的出現(xiàn)以及其后的生命延續(xù)提供所需的能量和物質(zhì)，而且還可以避免外物撞擊地球時所造成的有害影響，因此熱泉生態(tài)系統(tǒng)是孕育生命的理想場所。6.海洋化學(xué)起源說教師講解：還有廣大學(xué)者提出了另外一種假說，認為地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后，在極其漫長的時間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，一步一步演變而成的。多媒體播放“原始地球上火山噴發(fā)”的視頻，并提出問題：(1)地球的年齡是多少？(2)原始地球的環(huán)境條件是什么樣的？(3)原始大氣有哪些成分？(4)地球上原始大氣的成分與現(xiàn)在的大氣成分有什么明顯不同？(5)你認為原始地球上存在生命嗎？請說出你的理由。學(xué)生觀看視頻和閱讀教材P51“資料分析”后，小組討論交流，派代表回答。提示：(1)地球的年齡：大約46億年。(2)赤日炎炎、電閃雷鳴、火山噴發(fā)、熔巖橫流。(3)水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫等。(4)地球上原始的大氣成分中沒有氧氣。(5)原始地球上不存在生命，因為原始地球上沒有適合生命存在的環(huán)境條件。教師過渡：原始地球雖然沒有氧氣，但科學(xué)家推測在原始地球的惡劣環(huán)境下，生命正在一點點孕育。為此，科學(xué)家們不斷通過實驗來進行探索，讓我們一起跟隨米勒的腳步，探索生命起源的奧秘。教師講述：1953年，美國青年學(xué)者米勒模擬原始地球的條件和大氣成分，合成了構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的多種氨基酸。多媒體展示米勒設(shè)計的實驗裝置示意圖，并組織學(xué)生閱讀P52米勒實驗的相關(guān)材料，提出問題：(1)米勒實驗裝置各部分分別模擬了原始地球的哪些條件？(2)科學(xué)家在裝置的哪個部分發(fā)現(xiàn)了哪種有機物？這能說明什么問題？(3)根據(jù)米勒實驗結(jié)果，可以對生命的起源作出怎樣的推測？學(xué)生討論交流，積極回答。提示：(1)沸水模擬原始海洋；裝氣體的球型瓶內(nèi)的甲烷、氨、氫氣等氣體模擬原始大氣；冷凝器模擬降雨；火花放電模擬閃電。(2)在裝氣體的球型瓶裝置中發(fā)現(xiàn)了小分子有機物。說明無機物生成有機小分子物質(zhì)是完全可能的。(3)原始地球上盡管不能形成生命，但能產(chǎn)生構(gòu)成生物體的有機物。教師總結(jié)：米勒實驗試圖向人們證實，生命起源的第一步，從無機小分子物質(zhì)形成有機小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實現(xiàn)的。教師講述：科學(xué)家進一步推測：有機小分子隨著雨水匯入熱湯似的原始海洋，經(jīng)長期演變，最終形成簡單的原始生命形式。多媒體出示海洋化學(xué)起源說的整個過程：教師總結(jié)：關(guān)于地球生命的起源，有很多種學(xué)說，不限于這幾種。站在我們今天的地球上來追溯距現(xiàn)在46億年以前的歷史，難度肯定很大。所以直到今天，人們對生命起源這一古老而又嶄新的問題仍然在繼續(xù)研究和探索之中。希望在不久的將來我們能夠徹底揭開生命起源的奧秘。探究二運用證據(jù)和邏輯作出推測組織學(xué)生閱讀教材P54“技能訓(xùn)練”，分小組討論：①這些證據(jù)和推測之間的邏輯關(guān)系是否嚴密？②根據(jù)實驗，你能對生命的起源作出怎樣的推測？小組討論后，派代表進行展示，教師進行糾正和補充。提示：①第一例證據(jù)與推測之間的邏輯關(guān)系不嚴密，后兩例的嚴密。②推測：在生命起源的過程中，有生物大分子物質(zhì)組成多分子體系（細胞）是完全可能的。理由：球狀小滴可以看成是一個細胞，其內(nèi)部成分與細胞的成分基本相同，它有類似于細胞膜那樣的邊界，并能從外界吸收某些分子，發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物也能從小滴中釋放出去，這些特征和功能與細胞所具有的特征和功能基本相同。三、課堂小結(jié)請同學(xué)們以概念圖或思維導(dǎo)圖的形式來總結(jié)本節(jié)課所學(xué)主要內(nèi)容。地球上生命的起eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(科學(xué)方法——推測,米勒的實驗——證明：原始地球上盡管不能形成生命，但能產(chǎn)生構(gòu)成生物,體的有機物,海洋化學(xué)起源說：無機物→有機小分子→有機大分子→多分子體系→原始生命))見課件為了給學(xué)生提供一個學(xué)習(xí)的平臺，授課中最好有些必要的知識和邏輯方面的鋪墊。課堂中為學(xué)生介紹了目前有爭議的生命起源說：自然發(fā)生說、宇宙發(fā)生說、海洋化學(xué)起源說等。介紹的目的是告訴學(xué)生關(guān)于地球上生命起源問題，目前依然存在著不同的看法，這也印證著科學(xué)是不斷發(fā)展的。本課教材提供了較為豐富而且內(nèi)容較新的證據(jù)，分別支持著海洋化學(xué)起源說（米勒模擬無機小分子演變?yōu)橛袡C小分子階段的過程），需要注意將科學(xué)推測貫穿在教學(xué)的始終，可以將它們有機地聯(lián)系在一起，做到“形散而神不散”。這樣可以初步訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維、聯(lián)想能力和想象力。知能演練提升能力提升1.(2022·遼寧阜新中考)地球上原始大氣的成分與現(xiàn)在的大氣成分相比沒有()A.水蒸氣 B.二氧化碳C.氫氣 D.氧氣2.下列關(guān)于生命起源的敘述,錯誤的是()A.生命起源的物質(zhì)基礎(chǔ)是原始大氣B.原始大氣的主要成分是水蒸氣、氫氣、甲烷等C.原始生命誕生的搖籃是原始海洋D.米勒實驗證明原始地球可以孕育原始生命3.科學(xué)家認為生命起源的第一步是產(chǎn)生()A.有機大分子 B.原始生命C.原始單細胞生物 D.有機小分子4.“地球上的生命來自外星球”這一生命起源的推測得到了部分人的認可,理由是()A.米勒通過實驗證明了這一推測B.原始地球環(huán)境不可能形成有機物C.隕石中和星際空間發(fā)現(xiàn)了有機物D.其他星球已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了原始生命5.在關(guān)于地球上生命起源的問題上,科學(xué)家找到了各種各樣的證據(jù)。下列有關(guān)這方面的敘述,錯誤的是()A.人們曾在隕石中發(fā)現(xiàn)并非來自地球的氨基酸B.天文學(xué)家在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機物C.水蒸氣、氫氣、氨、二氧化碳、氧氣等構(gòu)成了原始的大氣層D.有科學(xué)家在模擬原始地球的條件下,合成了多種氨基酸6.根據(jù)科學(xué)家的推測,46億年前的地球所沒有的現(xiàn)象是()A.雨雪現(xiàn)象 B.熔巖橫流C.火山噴發(fā) D.電閃雷鳴★7.(2022·湖南婁底中考)生命的起源充滿奧秘,吸引人們不斷探索,根據(jù)已有研究作出的推測,合理的是()A.地質(zhì)學(xué)研究表明,原始大氣中存在著氧氣和二氧化碳B.美國學(xué)者米勒的模擬實驗可證明原始地球上能形成原始生命C.原始生命起源于原始海洋D.在現(xiàn)有的環(huán)境條件下,地球上還會形成原始生命8.下圖是生命起源的過程示意圖,請據(jù)圖回答有關(guān)生命起源的問題。(1)原始大氣的成分包括,這些物質(zhì)來自。(2)在生命起源的第一步中所利用的自然條件是。

(3)發(fā)生在原始大氣中的過程是。(填字母)

(4)發(fā)生在原始海洋中的過程是。(填字母)

(5)最復(fù)雜、最有決定意義的過程是。(填字母)

(6)圖中過程說明原始生命是在地球溫度下降以后,在極其漫長的時間內(nèi),由經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程一步一步地演變而成的。

探究創(chuàng)新★9.觀察分析斯帕蘭扎尼的實驗,思考回答下列問題。(1)兩組實驗第一步都將肉湯加熱至沸騰,這樣做的目的是什么?(2)請你分析微生物不是由肉湯自發(fā)產(chǎn)生,而是來自瓶外的原因。(3)若只做第一組實驗,能得出與本實驗相同的結(jié)論嗎?試分析原因。知能演練·提升1.D2.D米勒的模擬實驗可以證明在原始地球條件下,無機物可以形成簡單有機物,不能證明原始地球可以孕育原始生命。3.D米勒的實驗說明,生命起源的第一步是在一定的條件下,原始大氣中的無機小分子物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C小分子物質(zhì)。4.C5.C6.A當時的地球溫度很高,水分是以水蒸氣的形式存在的,不能形成雨雪,所以沒有雨雪現(xiàn)象。7.C原始大氣中不存在氧氣。米勒的模擬實驗證明了在原始地球條件下,無機小分子物質(zhì)形成有機小分子物質(zhì)是完全可能的?，F(xiàn)在的地球已經(jīng)不具備當時的原始地球條件了,因此在現(xiàn)有的環(huán)境條件下,地球上一般不會再形成原始生命。8.答案(1)水蒸氣、氫氣、氨、甲烷等火山噴發(fā)產(chǎn)生的氣體(2)紫外線和閃電等(3)A(4)B、C、D(5)