教學(xué)設(shè)計2：生命的起源

生命的起源教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識目標(biāo)1．了解生命起源化學(xué)進化過程的四個階段。2．了解米勒的實驗與結(jié)果。3．了解我國在探索生命起源問題上的重大成就。(二)能力目標(biāo)1．在引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材、整理知識體系的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和分析、歸納問題的能力。2．讓學(xué)生在解決問題中掌握獲取知識的基本途徑和方法。(三)德育目標(biāo)1．通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解到地球上的原始生命是由非生命物質(zhì)逐漸演變來的，生命是物質(zhì)的，從而對學(xué)生進行科學(xué)的世界觀和宇宙觀的教育。2．通過介紹我國在探索生命起源方面取得的重大成就，對學(xué)生進行愛國主義教育。(四)學(xué)科方法目標(biāo)1．通過米勒的實驗，了解模擬實驗的原理和方法。2．生命起源是科學(xué)假說，它既要符合科學(xué)規(guī)律及自身的內(nèi)在邏輯，還要經(jīng)實驗驗證。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，認識科學(xué)研究的一般方法，并形成客觀的抽象思維方法。二、教學(xué)重點、難點、疑點及解決辦法1．教學(xué)重點、難點及解決辦法(1)生命起源化學(xué)進化過程的四個階段。(2)關(guān)于生命起源問題目前僅限于假說和推測，內(nèi)容比較抽象。[解決辦法](1)引導(dǎo)學(xué)生閱讀、理解、歸納教材；(2)不斷設(shè)疑，引導(dǎo)學(xué)生積極思維，激活學(xué)生的想象力；(3)利用掛圖、投影等直觀教具形象講解；(4)通過練習(xí)反饋。2．教學(xué)疑點及解決辦法(1)原始生命的原始新陳代謝類型是什么？(2)在現(xiàn)今的地球條件下，非生命物質(zhì)能不能再演化為原始生命？[解決辦法](1)通過對自養(yǎng)型、異養(yǎng)型以及需氧型、厭氧型的區(qū)別對比，引導(dǎo)學(xué)生推測原始生命的代謝類型(2)引導(dǎo)學(xué)生歸納形成原始生命的三個基本條件，分析、對比現(xiàn)今的地球條件而得出結(jié)論。三、課時安排1課時。四、教學(xué)方法:發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，突出學(xué)生的主體參與，結(jié)合閱讀指導(dǎo)法、談話法、講述法、討論法等，進行啟發(fā)式教學(xué)。五、教具準(zhǔn)備:1．掛圖：原始地球想象圖。2．投影器材。3．自制投影圖片：①生命起源和發(fā)展的圖示；②米勒的實驗裝置；③團聚體和微球體假說示意圖；④思考題、練習(xí)題等六、學(xué)生活動設(shè)計1．引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，緊扣學(xué)習(xí)目標(biāo)勾出課文中重點詞句。2．請學(xué)生上講臺指圖講述。3．回答問題，做有關(guān)練習(xí)。4．給學(xué)生思考、討論、提問的時間。七、教學(xué)步驟導(dǎo)入新課關(guān)于生命的起源同學(xué)們可能聽說過許多不同的傳說，大家對這個問題很感興趣，這也是多年來科學(xué)家一直在探索的問題。今天就讓我們一起來探究有關(guān)生命起源的問題。假說：1、神創(chuàng)論2．宇宙胚種說3．物質(zhì)化學(xué)進化論自學(xué)提綱：1、科學(xué)進行推測時不能()A.有確鑿的證據(jù) B.憑空想像 C.有嚴密的邏輯推理 D.有豐富的想象和聯(lián)想〔分析〕科學(xué)有別于其它認知方式和其它知識體系，就是因為它采用的是實證標(biāo)準(zhǔn)、邏輯論證。所以，科學(xué)的推測必須和觀察或?qū)嶒炈@得的證據(jù)一致，還應(yīng)該合乎邏輯?？茖W(xué)并不排除想象和聯(lián)想，但是這些想象和聯(lián)想應(yīng)該是基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的，并最終還需要過程和實驗的證實?！泊鸢浮矪科學(xué)研究思路：事實-------推測---------事實驗證一、神創(chuàng)論無據(jù)可查二、宇宙胚種論：自學(xué)提綱2：證據(jù)：表明:：3．地球外的生命又是如何產(chǎn)生的三、物質(zhì)進化論：(一) 原始地球的氣候與環(huán)境自學(xué)提綱：4、地球什么時候形成？看P54原始地球表面想象圖，描述原始地球環(huán)境。5．原始大氣是怎樣形成的？原始大氣的主要成分包括、、、、、，與現(xiàn)在的大氣層相比沒有。提出問題：原始地球能不能產(chǎn)生原始生命呢？(二) 米勒模擬實驗自學(xué)提綱：6、實驗原理：實驗方法：在米勒模擬實驗中，向密閉的實驗裝置中通入等氣體模擬。實驗中的火花放電模擬了原始地球的現(xiàn)象。7．對C裝置中的產(chǎn)物進行分析，發(fā)現(xiàn)有生成，此裝置模擬了原始地球條件下的。8．原始大氣中無機物合成有機物的能量來自于。9．這個實驗表明：(三)科學(xué)推理：化學(xué)進化過程自學(xué)提綱10：進程1：，在、、自然條件的長期作用下，形成了簡單的有機物。進程2：簡單有機物————>有機高分子物質(zhì)(如蛋白質(zhì))1965年我國科學(xué)工作者首次人工合成了一種比較簡單的，具有生命活性的蛋白質(zhì)分子，1981年，又利用簡單的有機物，人工合成了組成生命的另一種重要物質(zhì)酵母丙氨酸轉(zhuǎn)運核糖核酸，這是一種RNA。進程3：有機高分子物質(zhì)————>多分子體系(閱讀課本P56最后一段)：說明進程4：多分子體系——————>原始生命這是生命起源過程中最復(fù)雜、最有決定意義的階段，它直接涉及到原始生命的發(fā)生，是一個飛躍，一個質(zhì)變階段。所以，這一階段的演變過程是生命起源的關(guān)鍵，但目前僅僅是推測，如果能得到證實并能進行模擬的話，那么就意味著能人工合成生命，這將是生命科學(xué)上一個重大的突破。11、原始生命誕生的重要標(biāo)志是下列那一項？A.原始海洋的形成。 B.原始蛋白質(zhì)分子和核酸分子的形成C.出現(xiàn)原始界膜，進行原始的物質(zhì)交換 D.具有原始的新陳代謝作用并能進行繁殖答案：D。12、進程1在發(fā)生，進程2、3、4在發(fā)生。(四)、分析討論1．為什么說原始海洋是原始生命的搖籃？原始海洋是地球上最初產(chǎn)生的有機物的匯總場所，有機高分子的形成，多分子體系的組成，以及原始生命的誕生都是在原始海洋中進行的，而海水能阻止強烈的紫外線對原始生命的破壞殺傷作用。所以說，原始海洋是生命的搖籃。2．原始生命最可能的原始新陳代謝類型是什么？原始生命雖然具有原始的新陳代謝作用，但其結(jié)構(gòu)十分簡單，不可能具有進行光合作用的結(jié)構(gòu)和條件，而只能以原始海洋中已經(jīng)存在的各種有機物作為營養(yǎng)物質(zhì)，所以其營養(yǎng)方式應(yīng)該是異養(yǎng)型。原始大氣成分中沒有氧氣，因此其異化方式只可能是厭氧型。所以，原始生命的代謝類型最大可能為異養(yǎng)厭氧型。3．在現(xiàn)今地球條件下，非生命物質(zhì)能不能再演化為原始生命？生命在地球上的出現(xiàn)是原始地球條件和各種物質(zhì)相互作用的結(jié)果，在現(xiàn)今的地球條件下，作為生命起源的基本條件已不存在了。隨著地球上最早的能進行光合作用的原始藻類(如藍藻)和以后綠色植物的出現(xiàn)，現(xiàn)代大氣已成為含氧豐富的氧化性大氣，而不再是生命起源所必需的還原性大氣?，F(xiàn)今地球的大氣層中有臭氧層阻擋了大部分的紫外線，沒有了強烈的太陽輻射，也沒有頻繁的閃電，地球的溫度也降低了，把無機物合成為有機物必需的自然界的高能作用已不復(fù)存在。另外，也不再有含豐富有機物、含鹽量極少的原始海洋那樣的環(huán)境。現(xiàn)在的地球上由于存在大量的游離氧(可以氧化有機物)和微生物(可以分解有機物)各種有機物不可能像在原始海洋中那樣長期保存和積累。因此，在現(xiàn)在的地球環(huán)境條件下，是不可能再產(chǎn)生新的原始生命的。正因為地球上不會有新的生命起源，現(xiàn)在地球上生物若滅絕一種，就永遠地消失，一去不復(fù)返。因此保護環(huán)境，保護生物，尤其保護珍稀的野生動植物資源是當(dāng)務(wù)之急。典型例題例1．原始生命形成的場所是 A.原始大氣 B.原始海洋 C.陸地上 D.大氣層中【解析】原始海洋就像一盆稀薄的熱湯，里面含有許多有機物，這些有機物不斷的相互作用，經(jīng)過及其漫長的年代，逐漸形成了原始的生命，因而可以形象地把原始海洋比作是生命的搖籃，是原始生命形成的場所。原始大氣只能產(chǎn)生簡單的有機小分子物質(zhì)；當(dāng)時的“陸地上”和“大氣層中”不可能形成原始生命。【答案】B例2．地球上最早出現(xiàn)的生物代謝類型可能是()A.自養(yǎng)需氧型 B.自養(yǎng)厭氧型 C.異養(yǎng)需氧型 D.異養(yǎng)厭氧型［解析］該題主要考察對原始地球條件的分析推理能力。原始生命的結(jié)構(gòu)簡單，不可能存在葉綠體，只能利用原始海洋中豐富的有機物，因此，原始生命是異養(yǎng)的。原始大氣中沒有游離的氧，所以，原始生命又是厭氧的。[答案]是B。小結(jié)：教師照板書歸納小結(jié)本節(jié)課全部內(nèi)容：在原始地球條件下，非生命物質(zhì)經(jīng)過極其漫長的過程，經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)進化，一步步演變?yōu)樵忌Ｐ〗Y(jié)提問：生命起源化學(xué)進化過程所需要的基本條件是什么？強調(diào)：(1)原料：原始大氣中的各種成分。(2)能量：大自然不斷產(chǎn)生的含有極高能量的宇宙射線、強烈的紫外線和頻繁的閃電等。(3)場所：原始海洋。(四)總結(jié)、擴展生命的起源是一個非常復(fù)雜的科學(xué)之謎，它涉及到天文、地質(zhì)、理化、生物等各個方面的知識，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。以上介紹的是為大家所公認的生命起源化學(xué)進化過程的假說和推測。直到今天，人們對生命起源這一古老而嶄新的問題仍然在繼續(xù)研究和探索之中，特別是近年來圍繞著原始大氣成分、生命起源于何處等問題又有了新的看法和爭論，實事求是的科學(xué)爭論對于深化認識是非常有益的。我們相信這個千古之謎總有一天會揭開。盡管如此，前人的研究至少可以說明生命物質(zhì)是由非生命物質(zhì)發(fā)展而來的，生物與非生物之間具有統(tǒng)一的一面，從而為辯證唯物主義觀點提供了有力證據(jù)。另一方面，到現(xiàn)在為止的一些科研成果對進一步揭開生命的奧秘具有重要意義，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，今后必然有更多的生命物質(zhì)被人工合成出來，并造福于人類。展望：原始生命比現(xiàn)在地球上生存的任何一種生物的結(jié)構(gòu)都要簡單，那么原始生命又是如何演變?yōu)楝F(xiàn)今自然界中這些形形色色、豐富多彩、高等復(fù)雜的生物的呢？這個問題下節(jié)課再來研究植物和動物的進化歷程。(五)布置作業(yè)(六)板書設(shè)計第三章生物的進化