4.1生命的起源 教学设计 2026-2027学年浙教版九年级上册科学
第1节 生命的起源 教学设计
【核心概念】生命的延续与进化
【内容要求】
1.学习内容:生物的遗传变异和环境因素的共同作用导致了生物的进化
2.内容要求:说出生命起源于非生命物质。
【教材分析】
本节课属于演化主题单元,认识地球的诞生后为《生物的进化》《遗传和变异》铺垫,是从天体演化→地质演化→生命起源→生物进化整条逻辑链的关键一环,打通天文、地质、生物跨学科内容,是初中科学典型的综合课。
教材内容主线两条并行线索:
①地球演化线:46亿年前地球诞生→原始高温熔融、陨石撞击→圈层形成(地核、地幔、地壳)→原始大气、原始海洋形成→地层、化石记录地球历史;
②生命起源线:多种假说对比(神创论、自然发生说、宇宙生命论、化学进化假说)→米勒模拟实验→化学进化四阶段,重点认同主流的化学进化假说,同时强调:这是假说,不是定论,仍在不断寻找证据。
【教学目标】
1.说出地球演化历程;说出原始大气主要成分(甲烷、氨、氢气、水蒸气等,没有氧气);说出化学进化四阶段:无机小分子→有机小分子→有机大分子→多分子体系→原始生命;知道原始海洋是生命诞生场所。
2.能比较不同生命起源假说的证据差异;能分析米勒模拟实验模型,区分实验支持的结论和局限性。
3.通过示意图、动画、任务单,自主梳理演化时间线;小组讨论米勒实验装置,说出各部分分别模拟原始地球什么条件。
4.体会科学家不断质疑、寻找证据的过程;拒绝自然发生论、神创论等非科学观点;知道现代地球不再具备诞生原始生命的条件。
【教学过程】
[引入]生命是地球上最奇妙、最富魅力的自然现象,然而地球在形成之后的很长一段时间里,却是一个无生命的荒芜世界。那么,地球上最初的生命是在何时、何地,又是如何诞生的呢?
学习课题:生命的起源
播放短视频:生命的起源。
一、地球的演化与生命的起源
地球的起源和演化与太阳系的形成密切相关。
1.地球的诞生 太阳诞生于大约50亿年前,之后原始的太阳系星云坍缩、凝聚,诞生了我们的地球。
2.地球的演化
(1)高温液态地球 由于陨石等天体撞击、原始地球体积的收缩等原因,地球的温度不断上升,表面覆盖着炽热的岩浆,内部也呈熔融状态。
(2)固态的地壳逐渐形成 原始地球在自转以及重力作用下,外部密度较大的物质逐渐向内部下沉,内部密度较小的物质逐渐上升,就形成了地壳、地幔、地核等结构,随着温度不断下降,固态的地壳逐渐形成。
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(3)原始大气形成 高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气、氢气、甲烷、二氧化碳、硫化氢等,构成了非常稀薄的原始大气。
(4)原始海洋形成 随着温度的下降,大量水蒸气凝结成水滴降落到地表,汇流成海洋,地球进入了海洋时代。
【思考与讨论】原始地球上的大气成分与现在的大气成分有什么明显的不同?
原始大气没有氧气,含有甲烷、氨气、氢气等还原性气体;现代大气含有大量氧气,甲烷、氨气等含量极低。氧气是后来蓝细菌、藻类光合作用慢慢积累出来的。
3.生命的起源
随着地球的冷却以及海洋的形成,原始生命开始出现,目前已知最早的生命痕迹,其生存年代大约在38亿年前。科学家通过对地层和化石的研究,逐步揭示了从25亿年前至今的四个地质年代,地球上主要生物种类变化及地貌特征。
(1)大气氧气含量增多 225亿~5.7亿年前的元古代,地球上开始出现大片陆地和山脉,海洋中的藻类释放出氧气,大气中的氧气含量逐渐增多。
(2)昆虫、鱼类、两栖类、裸蕨类等生物出现 4.1亿—35.7亿~2.5亿年前的古生代,地球上的陆地大面积增加,原始的欧亚大陆和北美大陆露出海面,出现昆虫、鱼类、两栖类、裸蕨类等生物。
(3)裸子植物和爬行类动物繁盛 4.1亿—42.5亿~0.65亿年前的中生代,大西洋和印度洋形成,中国大陆轮廓基本形成,裸子植物和爬行类动物繁盛。
(4)鸟类、哺乳类动物和被子植物出现,人类诞生 4.1亿—50.65亿年前至今的新生代,地球在古近纪、新近纪经历了大规模的造山运动,奠定了现代地球地貌的基础,鸟类、哺乳类动物和被子植物出现,人类诞生。
二、生命起源的假说与证据
【问题与思考】生命只能由生命通过繁殖产生。那么,地球最初的生命是如何产生的呢?产生生命的过程和条件是怎样的?原始生命是如何诞生的?
虽然我们没有直接的证据可以作出回答,但科学家一直在孜孜不倦地探索,通过模拟、实验和推测等研究方法,提出各种假说来解释生命的起源。
(一)意大利医生雷迪“腐肉生蛆”实验
背景:很早以前,人们基于生活经验,认为生命可以直接由非生命物质自然地产生。
问题:生命真的能够“自然发生”吗?
探索活动:
1.准备两只干净的广口瓶,分别放入一块新鲜猪肉。
2.将一只广口瓶用纱布封口,另一只保持敞口。
3.将两只瓶放在同一个地方,并每天观察。数日后我们将看到如图4.1-6所示的结果。
4.对于这样的结果,你能得出什么结论?
结论:实验证明了腐肉生蛆是蝇类产卵的结果,对生命的“自然发生说”提出了异议。
(二)法国科学家巴斯德“鹅颈瓶”实验
视频:巴斯德实验
结论:证明是空气中的微生物使肉汤腐败,而不是肉汤腐败产生了微生物。。
启发:生物只能来自生物,即使最简单的生命也不可能自发地从非生命物质中产生。
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