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1、 最新《 地球上生命的起源》教案 教學目標 1. 能夠描述“化學起源說”中關于生命起源的過程； 2. 關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)和邏輯進行分析和推測的 能力； 教學重點和難點 1. 重點：描述“化學起源說”中關于生命起源的過程、關注生命起源的各種觀點。 2. 難點：描述“化學起源說”中關于生命起源的過程。 課前準備 1. 有關宇宙起源、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了解生命

2、起源的各種觀點教學設計 學習內(nèi)容 學生活動 教師活動 導入：世界各地關于生 閱讀資料 展示《圣經(jīng)》片段和 命起源的神話傳說 “女媧造人”、“自然 發(fā)生說”的古文 , 將學生 帶入悠遠而神秘的氛圍 , 引導學生產(chǎn)生興趣 原始地球的形成 學生代表介紹宇宙大爆 幫助學生代表準備發(fā)言 , 炸、星云假說 , 其余學生根 提供視頻和圖片資料 , 指 據(jù)資料總結(jié)原始地球狀況 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 從有機物到細胞的過程  觀

3、察米勒實驗的裝置 , 分析 提供視頻資料 , 指導學生 實驗設計的原理和結(jié)果 觀察、分析 , 簡單講解有關化學知識 觀察小實驗和圖片 , 推理想 將幾滴油滴入水中 , 振蕩 象 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。 1 / 4 學生代表交流發(fā)言 , 介 組織學生交流 , 提供視頻紹生命起源的其它觀點。 資料 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 教學過程設計 教師：（通過圖片展示廣袤的宇宙、絢麗的銀河、燦爛的太陽系行星

4、、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天地開辟 , 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?！保ㄒ浴短接[》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。 教師：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

5、浸在泥里 , 再舉起來 , 甩出的泥點變成人。 教師：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行小組發(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 , 還配合了教師提供的錄像。） 小組 1：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 ( 這是目前一般接受的學說 ),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

6、熱核反應 , 釋放出巨大的能量 , 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。火山噴發(fā)出的氣體 , 形成了大氣層。這個大氣層不同于現(xiàn)在地球的大氣層 , 它是沒有氧氣、氮氣的 , 但有很多的水蒸汽。隨著地球表面溫度降低 , 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

7、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行了一項試驗：（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) 2 / 4 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始進行同樣的實驗 , 他們都證實了米勒的實驗。到 1968 年, 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的每一種重要的氨基酸 ,

8、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)不懷疑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

9、小泡。假如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結(jié)構(gòu)。但是這些過程完全都是推測 , 有些科學家做了相關的實驗 , 如奧巴林的“微球體”實驗和福克斯的“類蛋白質(zhì)”實驗 , 但在實驗設計中都還有疑點。所以 , 關于有機物如何形成生命的 , 現(xiàn)在還沒有人能說明白。 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 星到恒星的距離恰到好處、有水存在、與地球有類似的化學組成。計算表明 , 在上述 400 億顆單星中 , 充其量也只有 1

10、00 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 , 能夠進化到高科技水平 , 并能發(fā)射無線電波的行星 , 大概只有 250 萬顆。如果它們均勻地分布在銀河系中 , 則相鄰兩顆之間的距離約為 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行有效的聯(lián) 系。 教師：同學們準備充分 , 發(fā)言全面 , 帶我們領略了宇宙的神奇奧妙 , 也讓我們?yōu)楦鲊茖W家的精彩研究而感嘆。我們經(jīng)過學習 , 也將掌握這些科學研究方法 , 去探索更多的奧秘。 教學反思 新課程標準中明確

11、指出：“義務教育階段的生物課程是國家統(tǒng)一規(guī)定的 , 以 提高學生生物科學素養(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。教師在創(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”、“其它科學家的貢獻”、“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” , 就是希望學生能夠更好地理解科學的本質(zhì)。 這樣設計是依據(jù)如下論述：“由于所有的科學概念均依賴于實驗和觀察的 證實 , 所以從原則上講 , 當出現(xiàn)新的證據(jù)時 ,

12、一切科學知識都可能發(fā)生變化。能量 3 / 4 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 , 因而在他們被檢驗過的那些領域似乎不大容易發(fā)生變化。在那些數(shù)據(jù)尚不完整 , 理解尚不充分的領域（例如人類進化的細節(jié)和全球變暖問題） , 新的證據(jù)一旦出現(xiàn)很可能要導致現(xiàn) 有概念的變化或當前沖突的解決。在信息依然支離破碎的情況下 , 科學概念不完整是一種正常現(xiàn)象 , 不過這也是取得重大突破的機會?！保ㄒ浴睹绹鴩铱茖W教育標準》 9～12 年級） 4 / 4