PAGE《第一節(jié)地球上生命的起源》教案【教學(xué)目標(biāo)】1.能夠描述“化學(xué)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(diǎn)，以及新的研究進(jìn)展；3.解釋米勒實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理及結(jié)果，鍛煉運(yùn)用證據(jù)和邏輯進(jìn)行分析和推測(cè)的能力；【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】1.重點(diǎn)：描述“化學(xué)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(diǎn)。2.難點(diǎn)：描述“化學(xué)起源說”中關(guān)于生命起源的過程?！菊n前準(zhǔn)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(xué)生課前通過閱讀科普書籍了解生命起源的各種觀點(diǎn)【教學(xué)設(shè)計(jì)】學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)生活動(dòng)教師活動(dòng)導(dǎo)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(xué)生帶入悠遠(yuǎn)而神秘的氛圍，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生興趣原始地球的形成學(xué)生代表介紹宇宙大爆炸、星云假說，其余學(xué)生根據(jù)資料總結(jié)原始地球狀況幫助學(xué)生代表準(zhǔn)備發(fā)言，提供視頻和圖片資料，指導(dǎo)學(xué)生推理、總結(jié)米勒實(shí)驗(yàn)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(jī)物觀察米勒實(shí)驗(yàn)的裝置，分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理和結(jié)果提供視頻資料，指導(dǎo)學(xué)生觀察、分析，簡(jiǎn)單講解有關(guān)化學(xué)知識(shí)從有機(jī)物到細(xì)胞的過程觀察小實(shí)驗(yàn)和圖片，推理想象將幾滴油滴入水中，振蕩食管，讓學(xué)生觀察經(jīng)久不散的小油滴。簡(jiǎn)單講解由有機(jī)物組成細(xì)胞的可能性。生命起源的其它觀點(diǎn)學(xué)生代表交流發(fā)言，介紹生命起源的其它觀點(diǎn)。其它學(xué)生分析這些觀點(diǎn)分別有什么證據(jù)支持，又有什么證據(jù)反對(duì)組織學(xué)生交流，提供視頻資料【課堂教學(xué)實(shí)錄】教師：（通過圖片展示廣袤的宇宙、絢麗的銀河、燦爛的太陽(yáng)系行星、蔚藍(lán)的地球……）廣袤宇宙有無(wú)數(shù)的星體，然而只有我們蔚藍(lán)的地球母親孕育了千姿百態(tài)的生命。這些生命是怎樣來(lái)到這地球上的呢？關(guān)于這個(gè)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(wù)，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(xué)為大家解釋一下？學(xué)生：說開天辟地以來(lái)，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(wù)”，又什么是“引繩于泥中，舉以為人”呢？學(xué)生：大概是太勞累了，就用繩子浸在泥里，再舉起來(lái)，甩出的泥點(diǎn)變成人。教師：看來(lái)我們的同學(xué)們知識(shí)很淵博呀，那么，今天的科學(xué)家們對(duì)生命起源又有什么見解呢？（按照事先抽簽的順序進(jìn)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(dòng)的事例，還配合了教師提供的錄像。）小組1：我們小組負(fù)責(zé)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(xué)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(yùn)動(dòng)著，并且緩慢地收縮，逐漸形成了一個(gè)密度較大的實(shí)體。由于收縮時(shí)磨擦產(chǎn)生的熱量，溫度繼續(xù)上升，直到在高溫下發(fā)生熱核反應(yīng)，釋放出巨大的能量，這時(shí)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(tuán)塊。這就是行星的形成。小組2：我們小組來(lái)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(dāng)?shù)厍虮韺訙囟戎饾u下降時(shí)就表現(xiàn)為頻繁的火山活動(dòng)。火山噴發(fā)出的氣體，形成了大氣層。這個(gè)大氣層不同于現(xiàn)在地球的大氣層，它是沒有氧氣、氮?dú)獾?，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發(fā)出的物質(zhì)。小組3：我們組負(fù)責(zé)匯報(bào)“米勒實(shí)驗(yàn)”：1953年，斯坦利·米勒在玻璃儀器里模擬原始地球條件進(jìn)行了一項(xiàng)試驗(yàn)：（用動(dòng)畫展示實(shí)驗(yàn)儀器）。一個(gè)星期后他檢測(cè)出很多簡(jiǎn)單的有機(jī)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(jiǎn)單的，也是在各種蛋白質(zhì)中最常見的。小組4：我們匯報(bào)“其它生物學(xué)家的研究”：米勒試驗(yàn)結(jié)果公布后，許多生物學(xué)家便也開始進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)，他們都證實(shí)了米勒的實(shí)驗(yàn)。到1968年，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的每一種重要的氨基酸，都用這樣的實(shí)驗(yàn)制成了。美籍西班牙生物化學(xué)家胡安·奧羅于1961年和1962年實(shí)驗(yàn)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(xué)物質(zhì)，都可以在早期地球的海洋中被制造出來(lái)。小組5：我們匯報(bào)的題目是“從有機(jī)物到原始生命”：當(dāng)科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)定原始地球可以形成簡(jiǎn)單有機(jī)物，就推斷經(jīng)過漫長(zhǎng)的時(shí)間，這些簡(jiǎn)單有機(jī)物就可能形成脂肪、蛋白質(zhì)、核酸等復(fù)雜的有機(jī)物。他們浸泡在原始海洋中，可能形成小泡。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(dāng)混合物，就可能形成類似原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。但是這些過程完全都是推測(cè)，有些科學(xué)家做了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如奧巴林的“微球體”實(shí)驗(yàn)和福克斯的“類蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)，但在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中都還有疑點(diǎn)。所以，關(guān)于有機(jī)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(bào)的內(nèi)容是“宇宙中的生命”：首先，類似太陽(yáng)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(xué)組成。計(jì)算表明，在上述400億顆單星中，充其量也只有100萬(wàn)顆的周圍有能使生命進(jìn)化到高級(jí)階段的行星。不過每顆行星上的生命應(yīng)當(dāng)處于不同的進(jìn)化階段。經(jīng)過科學(xué)家計(jì)算，能夠進(jìn)化到高科技水平，并能發(fā)射無(wú)線電波的行星，大概只有250萬(wàn)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(rèn)為，宇宙中還有生命存在是完全可能的，但我們恐怕暫時(shí)無(wú)法同他們進(jìn)行有效的聯(lián)系。教師：同學(xué)們準(zhǔn)備充分，發(fā)言全面，帶我們領(lǐng)略了宇宙的神奇奧妙，也讓我們?yōu)楦鲊?guó)科學(xué)家的精彩研究而感嘆。我們經(jīng)過學(xué)習(xí)，也將掌握這些科學(xué)研究方法，去探索更多的奧秘?！窘虒W(xué)反思】新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出：“義務(wù)教育階段的生物課程是國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的，以提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)為目的的必修課程”。而認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基石。教師在創(chuàng)造性地處理教材的時(shí)候，應(yīng)充分注意有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)的教育內(nèi)容。在這一節(jié)的教學(xué)里，我有意識(shí)地組織學(xué)生補(bǔ)充了“宇宙大爆炸”、“其它科學(xué)家的貢獻(xiàn)”、“從有機(jī)物到細(xì)胞”等科學(xué)假說、實(shí)驗(yàn)，并特別強(qiáng)調(diào)“這些假說只是一家之言，還有很多科學(xué)家提出了其它觀點(diǎn)”，就是希望學(xué)生能夠更好地理解科學(xué)的本質(zhì)。這樣設(shè)計(jì)是依據(jù)如下論述：“由于所有的科學(xué)概念均依賴于實(shí)驗(yàn)和觀察的證實(shí)，所以從原則上講，當(dāng)出現(xiàn)新的證據(jù)時(shí)，一切科學(xué)知識(shí)都可能發(fā)生變化。能量守恒定律和運(yùn)動(dòng)定律等科學(xué)核心概念已經(jīng)經(jīng)過了廣泛的證實(shí)，因而在他們被檢驗(yàn)過的那些領(lǐng)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(lǐng)域（例如人類進(jìn)化的細(xì)節(jié)和全球變暖問題），新的證據(jù)一旦出現(xiàn)很可能要導(dǎo)致現(xiàn)有概念的變化或當(dāng)前沖突的解決。在信息依然支離破碎的情況下，科學(xué)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(jī)會(huì)?！薄兜谝还?jié)地球上生命的起源》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、描述生命起源的過程。2、關(guān)注生命起源的不同觀點(diǎn)3、培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、求異思維，尊重客觀事實(shí)、不迷信權(quán)威、敢于懷疑的思維品質(zhì)。【學(xué)習(xí)過程】一、預(yù)習(xí)先行自主學(xué)習(xí)1、有關(guān)生命起源的學(xué)說你了解多少？2、米勒設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置各有什么作用？3、你自己先描述一下生命起源的過程。二、互動(dòng)探究合作求解4、閱讀教材P47--49資料分析1、2、3、完成下列問題。(1)各小組討論完成下列問題①地球上原始大氣的成分與現(xiàn)在大氣成分有何區(qū)別？②你認(rèn)為原始地球上有生命嗎？為什么？③根據(jù)米勒等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以對(duì)生命的起源作出怎么樣的推測(cè)？④隕石中含有構(gòu)成生物體所需要的有機(jī)物，由此可以作出什么推測(cè)？5、閱讀教材P49獨(dú)立完成下列問題原始大氣高溫、紫外線簡(jiǎn)單()地球降溫與水蒸氣()凝結(jié)成雨水流入江河原始單細(xì)胞生物()億年后，有機(jī)物形成()（生命起源過程示意圖）三、系統(tǒng)總結(jié)四、生活鏈接6、在現(xiàn)在的環(huán)境條件下，地球上會(huì)不會(huì)再形成原始生命？為什么？五、強(qiáng)化訓(xùn)練當(dāng)堂達(dá)標(biāo)7、科學(xué)家推測(cè)，原始生命的形成的時(shí)間，大約在地球形成后的多少年（

）A、10億年

B、15億年

C、20億年

D、30億年8、原始大氣層里不含（）A、氧氣

B、氫氣

C、甲烷

D、硫化氫9、在實(shí)驗(yàn)室模擬原始地球的條件和大氣成分來(lái)合成氨基酸的第一位人物是（

）A、斯巴蘭讓尼

B、巴斯德

C、米勒

D、孟德爾10、原始的生命起源于（

）A、原始的大氣層

B、原始的河流C、原始的海洋

D、原始的高山11、關(guān)于科學(xué)推測(cè)，正確的敘述是（）A、科學(xué)推測(cè)需要確鑿的證據(jù)

B、科學(xué)推測(cè)需要嚴(yán)密的邏輯C、科學(xué)推測(cè)需要豐富的聯(lián)想和想象

D、以上三項(xiàng)都需要12、根據(jù)地質(zhì)學(xué)的研究表明，地球大約是在

年前形成的。那時(shí)，地球的溫度

，地面上常常發(fā)生

，天空中常有

。13、原始地球上盡管不能形成生命，但能形成構(gòu)成生物體的

。14、科學(xué)家推測(cè)，原始大氣在高溫、紫外線以及雷電等自然條件的長(zhǎng)期作用下形成了許多簡(jiǎn)單的

。后來(lái)地球的溫度逐漸，形成了降雨，這些

又隨著雨水進(jìn)入湖泊和河流，最終匯集到原始的

中。15、下圖是米勒關(guān)于原始地球的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，根據(jù)下圖所示，填寫出該裝置的一些名稱，并回答下面的問題。(1)米勒在圖中所示的Ａ裝置中泵入了甲烷、氨、氫、水蒸氣等氣體。該裝置模擬了的條件和

的成分。(2)這個(gè)實(shí)驗(yàn)通過進(jìn)行火花放電模擬

為其提供能量。(3)圖中Ｂ里為

。(4)Ｃ中為含有

的溶液。(5)米勒的實(shí)現(xiàn)說明：參考答案二、互動(dòng)探究合作求解4、(1)①、現(xiàn)在的大氣成分中有氧氣，而原始大氣的成分中沒有氧氣。②、原始地球上不存在生命。因?yàn)樵嫉厍蛏蠜]有生命存在的環(huán)境條件。③、根據(jù)米勒以及其他學(xué)者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推測(cè)，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(jī)物。因此，生命的起源從無(wú)機(jī)物生成有機(jī)物，這一階段是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。④、隕石中含有構(gòu)成生物體所需要的有機(jī)物的事實(shí)，可以推測(cè)構(gòu)成生物體的有機(jī)物能夠從地球以外形成并被帶到地球。5、有機(jī)物有機(jī)物原始海洋35四、生活鏈接6、在現(xiàn)在