生命的誕生教學(xué)設計
生命的誕生教學(xué)設計
教學(xué)目標
1.能夠描述“化學(xué)起源說(shuō)”中關(guān)于生命起源的過(guò)程；
2.關(guān)注生命起源的不同觀(guān)點(diǎn)，以及新的研究進(jìn)展；
3.解釋米勒實(shí)驗的設計原理及結果，鍛煉運用證據和邏輯進(jìn)行分析和推測的能力；
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.重點(diǎn)：描述“化學(xué)起源說(shuō)”中關(guān)于生命起源的過(guò)程、關(guān)注生命起源的各種觀(guān)點(diǎn)。
2.難點(diǎn)：描述“化學(xué)起源說(shuō)”中關(guān)于生命起源的過(guò)程。
課前準備
1.有關(guān)宇宙起源、星系形成和生命起源假說(shuō)的視頻資料
2.學(xué)生課前通過(guò)閱讀科普書(shū)籍了解生命起源的各種觀(guān)點(diǎn)
教學(xué)過(guò)程設計
教師：（通過(guò)圖片展示廣袤的宇宙、絢麗的銀河、燦爛的太陽(yáng)系行星、蔚藍的地球??）廣袤宇宙有無(wú)數的星體，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(lái)到這地球上的呢？
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，我們的祖先曾經(jīng)有這樣的傳說(shuō)�！八渍f(shuō)天地開(kāi)辟，未有人民，女?huà)z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�！保ㄒ浴短接[》卷七八）
哪位同學(xué)為大家解釋一下？
學(xué)生：說(shuō)開(kāi)天辟地以來(lái)，地球上本沒(méi)有人，女?huà)z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)們知識很淵博呀，那么，今天的科學(xué)家們對生命起源又有什么見(jiàn)解呢？
�。ò凑帐孪瘸楹灥捻樞蜻M(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：我們小組負責介紹“宇宙起源”這部分內容。根據“宇宙大爆炸”的理論(這是目前一般接受的學(xué)說(shuō))，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，星云旋轉運動(dòng)著(zhù)，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，溫度繼續上升，直到在高溫下發(fā)生熱核反應，釋放出巨大的能量，這時(shí)就形成了一顆恒星。在恒星周?chē)�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(lái)介紹原始地球的情況：根據第一小組介紹的宇宙爆炸的理論，地球逐漸收縮過(guò)程中溫度很高，所以當地球表層溫度逐漸下降時(shí)就表現為頻繁的火山活動(dòng)�；鹕絿姲l(fā)出的氣體，形成了大氣層。這個(gè)大氣層不同于現在地球的大氣層，它是沒(méi)有氧氣、氮氣的，但有很多的水蒸汽。隨著(zhù)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：我們組負責匯報“米勒實(shí)驗”：1953年，斯坦利·米勒在玻璃儀器里模擬原始地球條件進(jìn)行了一項試驗：（用動(dòng)畫(huà)展示實(shí)驗儀器）。一個(gè)星期后他檢測出很多簡(jiǎn)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(jiàn)的。
小組4：我們匯報“其它生物學(xué)家的研究”：米勒試驗結果公布后，許多生物學(xué)家便也開(kāi)始進(jìn)行同樣的實(shí)驗，他們都證實(shí)了米勒的實(shí)驗。到1968年，蛋白質(zhì)結構中的每一種重要的氨基酸，都用這樣的實(shí)驗制成了。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(lèi)的分子，而綠色植物中極重要的葉綠素分子也屬于卟啉類(lèi)。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：我們匯報的題目是“從有機物到原始生命”：當科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗認定原始地球可以形成簡(jiǎn)單有機物，就推斷經(jīng)過(guò)漫長(cháng)的時(shí)間，這些簡(jiǎn)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(lèi)似原核細胞的結構。但是這些過(guò)程完全都是推測，有些科學(xué)家做了相關(guān)的實(shí)驗，如奧巴林的“微球體”實(shí)驗和�？怂沟摹邦�(lèi)蛋白質(zhì)”實(shí)驗，但在實(shí)驗設計中都還有疑點(diǎn)。所以，關(guān)于有機物如何形成生命的，現在還沒(méi)有人能說(shuō)明白。小組6：我們匯報的內容是“宇宙中的生命”：首先，類(lèi)似太陽(yáng)的恒星在銀河系內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(lèi)似的化學(xué)組成。計算表明，在上述400億顆單星中，充其量也只有100萬(wàn)顆的周?chē)心苁股M(jìn)化到高級階段的行星。不過(guò)每顆行星上的生命應當處于不同的進(jìn)化階段。經(jīng)過(guò)科學(xué)家計算，能夠進(jìn)化到高科技水平，并能發(fā)射無(wú)線(xiàn)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)楦鲊茖W(xué)家的精彩研究而感嘆。我們經(jīng)過(guò)學(xué)習，也將掌握這些科學(xué)研究方法，去探索更多的奧秘。
教學(xué)反思
新課程標準中明確指出：“義務(wù)教育階段的生物課程是國家統一規定的，以提高學(xué)生生物科學(xué)素養為目的的必修課程”。而認識科學(xué)的本質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養的基石。教師在創(chuàng )造性地處理教材的時(shí)候，應充分注意有利于學(xué)生認識科學(xué)本質(zhì)的教育內容。在這一節的教學(xué)里，我有意識地組織學(xué)生補充了“宇宙大爆炸”、“其它科學(xué)家的貢獻”、“從有機物到細胞”等科學(xué)假說(shuō)、實(shí)驗，并特別強調“這些假說(shuō)只是一家之言，還有很多科學(xué)家提出了其它觀(guān)點(diǎn)”，就是希望學(xué)生能夠更好地理解科學(xué)的本質(zhì)。
這樣設計是依據如下論述：“由于所有的科學(xué)概念均依賴(lài)于實(shí)驗和觀(guān)察的證實(shí)，所以從原則上講，當出現新的證據時(shí)，一切科學(xué)知識都可能發(fā)生變化。能量守恒定律和運動(dòng)定律等科學(xué)核心概念已經(jīng)經(jīng)過(guò)了廣泛的證實(shí)，因而在他們被檢驗過(guò)的那些領(lǐng)域似乎不大容易發(fā)生變化。在那些數據尚不完整，理解尚不充分的領(lǐng)域（例如人類(lèi)進(jìn)化的細節和全球變暖問(wèn)題），新的證據一旦出現很可能要導致現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(xué)概念不完整是一種正�，F象，不過(guò)這也是取得重大突破的機會(huì )�！�
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