第一节 地球上生命的起源
教学目标
1.描述生命起源的过程。
2.关注生命起源的不同观点。
3.尝试运用证据和逻辑作出推测。
教学重难点
【教学重点】
1.描述生命起源的过程。
2.尝试运用证据和逻辑作出推测。
【教学难点】
1.描述生命起源的过程。
2.尝试运用证据和逻辑作出推测。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节一 创设情境, 引入新课 【问题导入】地球上最初有没有生命?最原始的生命又是怎样出现的呢? 提出问题,引发学生思考,激发学生兴趣。
【讲解】以往的哲学家和科学家对这个问题有自己的推测和观点: 自然发生说、化学起源说、宇生说等。 自然发生说:生物是从非生物环境中自然发生出来的。 化学起源说:地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步演变而成的。 宇生说:地球上最早的生命或构成生命的有机物,来自其他宇宙星球或星际尘埃。 了解生命起源几种观点。
【问题过渡】这些观点和推测是否正确呢?那什么是推测?科学推测又具有什么特点呢? 渗透科学推测的科学方法。
环节二 讲授新课: 生命的起源 【自主学习】阅读教材中的“科学方法”,回答相关问题。 科学推测具有:一定的证据、严密的逻辑、丰富的联想和想象。
【讲解】首先来了解第一个学说——自然发生说,自然发生说认为生物是从非生物环境中自然发生出来的。 比如腐草化萤、腐肉生蛆、淤泥生蛙,你是否认同这种说法呢? 学生表达自己的想法,不认可,因为缺乏观察的过程,缺乏实际的证据,所以这种推测不科学。 培养学生学会用推测的方法对假说进行合理判断。
【提出问题】请同学们思考以往的实验哪些是可以证明这个观点是错误的呢?
【展示图片】为了研究生命能否自然发生的问题,意大利医生雷迪和法国微生物学家巴斯德分别做了相关实验。雷迪实验证明了腐肉不能生蛆,而巴斯德的鹅颈瓶实验则证明了细菌不是自然发生的。从而否定了“自然发生说”。
【讲解】还有广大学者提出了另外一种假说,认为地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步演变而成的。这就是化学起源说。 让学生初步了解化学起源说。
【自主学习】阅读P51-52教材分析,想一想你是否认同这种说法?为什么? 学生表达交流。
【师生分析】 1.原始地球的环境是怎样的? 环境恶劣,天空中或赤日炎炎,或电闪雷鸣,地面上火山喷发,熔岩横流。 2.原始大气的成分是什么?与现在的大气成分相比有什么不同? 原始大气中没有氧气,原始大气:水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳等。 3.原始地球上有生命吗?为什么? 没有生命,因为原始地球上没有生命生存的环境条件。
【过渡】原始地球虽然没有氧气,但科学家推测在原始地球的恶劣环境下,生命正在一点点孕育。为此,科学家们不断通过实验来进行探索,让我们一起跟随米勒的脚步,探索生命起源的奥秘。
【展示图片】展示米勒及其实验装置,请同学们思考分析: 1.沸水所在装置模拟了什么? 沸水模拟原始海洋。 装气体的球型瓶模拟了什么? 甲烷、氨、氢等气体模拟原始大气。 冷凝器冷却水模拟了什么? 冷凝器模拟降雨。 为什么要加放电装置? 火花放电模拟闪电。 2.科学家在装置的哪个部分发现了哪种有机物?这能说明什么问题? 在装气体的球型瓶装置中发现了小分子有机物。 说明无机物生成有机小分子物质是完全可能的。 3.从实验结果看,可以对生命的起源作出怎样的推测? 原始地球上尽管不能形成生命,但能产生构成生物体的有机物。 学生认真观察米勒实验装置示意图,分析各部分模拟的原始地球条件。 让学生逐渐明确化学进化的过程。
【分析归纳】
【提出问题】米勒实验能证明哪个过程? 虽然这一学说用实验的方法证明了从无机物到有机物是可能的,但有机物生成原始生命仍然是一个漫长而复杂的过程,这一过程尚未有充足的证据。
【提出问题】关于生命起源还有另外一种学说,宇生说,宇生说的提出基于人们发现了陨石中含有构成生物体所需要的部分有机物,根据这些发现,可以对生命的起源做出怎样的推测?你是否认可这种说法? 推测:构成生物体的有机物能够从地球以外形成并被带到地球。 宇生说的证据也较为缺乏,特别是缺乏由有机物到原始生命这一重要阶段的证据。 培养学生尝试运用证据和逻辑作出推测。
【过渡】关于生命起源的学说到目前为止尚未定论,真理的大门仍没有完全打开,所以还需要同学们努力学习,投入到科学探索之中。现代生物学中,科学家对海洋化学起源说持赞成观点的较多,请同学们结合本节课的学习,想一想:在现在的环境条件下,地球上会不会再形成原始生命? 学生分析推测。 不会,因为不存在原始生命形成时所需要的环境条件,现在的海洋成分也发生了改变。
环节三 拓展延伸 【中国天眼探索地外文明】 阅读相关资料。 知识拓展。
环节四 总结 【概念图】请同学们以概念图或思维导图的形式来总结本节课所学主要内容。 总结主要内容,梳理知识框架。 培养学生绘制概念图以及思维导图的能力。
环节五 随堂练习 【例题讲解】讲解两道课堂练习。 完成随堂练习。 对主要内容进行考查,及时掌握学生情况。