内容正文:
第一节 生命起源于原始海洋
· 教学目标
1.了解生命起源的化学进化学说,了解原始海洋在生命起源中的关键作用,辩证看待科学与宗教对生命起源的不同解释。(生命观念、态度责任)
2. 通过剖析米勒实验等经典研究,掌握科学推测的方法论,理解生命起源从无机物到有机物转化的可能性及证据支持,树立尊重科学、崇尚证据的理性世界观。(科学思维、态度责任)
· 教学重点
了解生命起源的化学进化学说,了解原始海洋在生命起源中的关键作用。
· 教学难点
通过剖析米勒实验等经典研究,掌握科学推测的方法论,理解生命起源从无机物到有机物转化的可能性及证据支持。
· 教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节一
导入新课
【提出问题】自古以来,人类就一直在思考“终极难题”,比如我从哪里来?人类从哪里来?地球上其他生物从哪里来?
【教师讲解】关于人类的起源,有不同的观点和推测。古人对人类起源的观点主要是神创论,比如女娲造人,主要内容是宇宙万物和人类均由超自然的神或造物主创造。
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、化学进化学说、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。
化学进化学说: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。
【提出问题】你认为这些观点或者推测哪些是合理的?为什么?
好奇、讨论、交流、产生兴趣。
通过学生熟悉的问题引出课题,通过交流自己的想法和观念,培养学生表达能力同时锻炼学生的逻辑思维能力。
环节二
讲授新课:生命由非生命物质演变而来
【教师讲解】大多数学者认为原始生命是由非生命物质经过漫长的化学进化过程,逐渐演变而来。
【展示图片】展示原始地球的演变过程示意图。说明最初的地球是一个炽热的球体,分散在地球表面的碳、氢、氧、氮、硫等元素相互结合,形成了氨、水、二氧化碳等无机物。地球表面的原始大气中含有了水蒸气、氢气、氨气、甲烷、硫化氢、二氧化碳等。
水蒸气在升入高空的过程中不断冷却、凝结,变成雨水降落下来。
地球表面的温度继续下降,水越积越多,最终汇集成原始海洋。
【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。
【教师讲解】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。这就是化学进化学说。
【展示流程图】展示化学进化学说观点的流程图。
说明原始生命在原始海洋中诞生。
思考。
思考问题,交流,表达。
通过流程图展示化学进化学说的内容,培养学生归纳整理知识内容的能力,能够发现事物之间的联系,了解原始生命起源于原始海洋。
环节三:讲授新课:实验模拟是探索生命起源的重要途径
【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。
装气体的球形瓶模拟了什么?
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?
在装气体的球形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。
【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。
【教师讲解】说明米勒实验的意义。
米勒首创的化学进化模拟实验,是生命起源研究史上的里程碑,成为了探索生命起源的基本方法。
证明了原始大气成分可以合成有机物,从而验证了生命化学进化的可能性。
分析讨论。
思考、回答问题。
通过分析米勒的实验,分析实验装置设计的目的,培养学生的逻辑能力和探究实验能力。通过分析实验结果,说明实验的结论,培养学生尝试运用证据和逻辑作出推测。理解生命起源从无机物到有机物转化的可能性及证据支持。
环节四:
拓展延伸
【宇生说】
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。
思考、交流。
拓展延伸。
环节五:
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。
培养学生的知识输出能力以及学会用概念图进行知识总结的方法。
环节六:
随堂练习
【例题讲解】讲解两道课堂练习。
能及时地了解学生对所学知识的掌握情况,同时提高学生解决问题的能力。
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