《地球上生命的起源》微課程教學(xué)設(shè)計(jì)1

田莉

教材分析

《地球上生命的起源》是初中生物八年級(jí)（下）第三章《生命起源和生物進(jìn)化》中的一節(jié)內(nèi)容。談到生物的進(jìn)化，自然要先探討地球上的生命起源，這樣符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。但本節(jié)內(nèi)容與傳統(tǒng)的章節(jié)相比有很大不同，具有一定的開放性和抽象性，這無疑加大了教學(xué)的難度。在教學(xué)中，我們應(yīng)緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)，抓住重難點(diǎn)，采用多種教學(xué)方法，通過設(shè)置一系列問題，環(huán)環(huán)相扣，引發(fā)學(xué)生積極思考。

學(xué)情分析

本課的教學(xué)對(duì)象是八年級(jí)的學(xué)生，生命起源相關(guān)知識(shí)一直是學(xué)生感興趣、想探索的一個(gè)話題。學(xué)生在小學(xué)就接觸過生命起源的相關(guān)知識(shí)，但對(duì)最原始的生命是怎樣出現(xiàn)的這個(gè)問題卻解釋不清。因此，我們先讓學(xué)生在課前分組進(jìn)行材料的收集，并聯(lián)系生活實(shí)際對(duì)這些問題進(jìn)行分析和討論，然后針對(duì)本課難點(diǎn)——米勒實(shí)驗(yàn)制作了微視頻，該微視頻打破傳統(tǒng)，采用一步一動(dòng)、視頻與圖片結(jié)合的方法，讓學(xué)生邊思考邊發(fā)現(xiàn)，不僅能培養(yǎng)他們尊重客觀事實(shí)、不迷信權(quán)威、敢于質(zhì)疑的思維品質(zhì)，還能使其進(jìn)一步理解、掌握關(guān)于生命起源的一些假說。

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能目標(biāo)：了解生命起源的不同觀點(diǎn)；解釋米勒實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理及結(jié)論。

過程與方法目標(biāo)：培養(yǎng)運(yùn)用證據(jù)和邏輯進(jìn)行分析和推測(cè)的能力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、積極探索的科學(xué)精神和探索生命奧秘的興趣；培養(yǎng)尊重客觀事實(shí)、不迷信、敢于懷疑的思維品質(zhì)。

教學(xué)環(huán)境與準(zhǔn)備

聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)的計(jì)算機(jī)、教師提前制作好的相關(guān)微視頻、學(xué)習(xí)素材、微課程實(shí)施方案等。

教學(xué)過程

1.興趣先導(dǎo)，視頻引入

出示46億年前的地球火山噴發(fā)、熔巖瀑布、熾熱炎炎等圖片，使學(xué)生意識(shí)到原始地球上并沒有生命，原始大氣中也并沒有氧氣。然后用模擬原始地球環(huán)境的相關(guān)視頻導(dǎo)入本節(jié)課課題。

設(shè)計(jì)意圖：這樣能引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其思維一下進(jìn)入活躍狀態(tài)，并能使學(xué)生愿意主動(dòng)探究、積極思考，做學(xué)習(xí)的主人，同時(shí)也能為學(xué)習(xí)“米勒實(shí)驗(yàn)”做好鋪墊。

2.角色互換，從學(xué)生的角度討論眾多起源學(xué)說

師：關(guān)于生命的誕生眾說紛紜，你知道哪些？

生1：中國有女媧造人的傳說，西方有神創(chuàng)造萬物的傳說。

生2：那是神話傳說，沒有切實(shí)的證據(jù)。有沒有可能是自己產(chǎn)生的？古語不是有“腐草為蠅，腐肉生蛆”一說嗎？

生3：早在1860年，巴斯德就用曲頸瓶實(shí)驗(yàn)證明肉湯不能產(chǎn)生微生物，徹底否定了自然發(fā)生說。其實(shí)，有關(guān)生命起源的推測(cè)不僅需要豐富的聯(lián)想和想象，還需要確鑿的證據(jù)，更需要嚴(yán)密的邏輯。

學(xué)生從思考這些理論，轉(zhuǎn)為用嚴(yán)密的科學(xué)思維去判斷哪些理論更為可靠。

設(shè)計(jì)意圖：以對(duì)話的形式，從學(xué)生的角度概述生命起源其他觀點(diǎn)，不僅讓學(xué)生印象深刻，還使其感受到團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的氛圍，并愿意融入其中，自然感受到化學(xué)起源學(xué)說更可靠。

3.生命起源學(xué)說中“化學(xué)起源學(xué)說”——米勒實(shí)驗(yàn)

師：生命是在原始地球溫度逐漸下降以后，在極其漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，一步一步演變而來的。那么原始地球?yàn)樯钠鹪刺峁┝四男l件呢？在這些原始條件下，能產(chǎn)生生命物質(zhì)嗎？這些問題引起了科學(xué)界的思考。

教師將原始地球條件與米勒實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分步對(duì)比，解釋生命起源的第一步——有機(jī)小分子的形成。

師：原始大氣的成分主要是甲烷、氨氣、氫氣、水蒸氣等，并沒有氧氣。米勒將這些氣體注入密閉的裝置中，模擬原始大氣。在原始海洋底部有持續(xù)不斷的地?zé)?，能不斷地為原始大氣補(bǔ)充水蒸氣（如圖1）。

除了地?zé)嵬?，原始地球的空中還有電閃雷鳴。為了模擬閃電，米勒讓正負(fù)電極在充滿原始大氣的容器中持續(xù)放電（如圖2）。

在裝置下方有一個(gè)冷凝管，你知道模擬的是什么嗎？對(duì)，原始地球還會(huì)降雨，原始大氣的物質(zhì)會(huì)隨降雨落入原始海洋。米勒通過活塞取樣找到了氨基酸等有機(jī)物，為生命誕生提供了重要證據(jù)（如圖3）。

設(shè)計(jì)意圖：分步對(duì)比使復(fù)雜的米勒實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化、情境化，讓學(xué)生的記憶更為深刻，使抽象的實(shí)驗(yàn)教學(xué)即使沒有教師也可以順暢進(jìn)行。同時(shí)，學(xué)生能感受到科學(xué)的推測(cè)不僅需要豐富的聯(lián)想和想象，還需要確鑿的證據(jù)，更需要有嚴(yán)密的邏輯。

4.知識(shí)鞏固，形成結(jié)論，探索新知

師：米勒和其他學(xué)者的實(shí)驗(yàn)說明，原始地球上盡管不能形成生命，但能產(chǎn)生構(gòu)成生物體的有機(jī)物。地球上的生命到底起源于哪里？目前尚無定論。以事實(shí)為依據(jù)的科學(xué)爭(zhēng)論，對(duì)促進(jìn)人類的認(rèn)識(shí)是非常有益的。關(guān)于生命起源的過程，科學(xué)家從未停止過探索的腳步，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你能不能沿著科學(xué)家的足跡繼續(xù)探究呢？

設(shè)計(jì)意圖：該環(huán)節(jié)不僅強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、積極探索的科學(xué)精神和探索生命奧秘的興趣，還希望能培養(yǎng)他們尊重客觀事實(shí)、不迷信、敢于懷疑的思維品質(zhì)。

5.總結(jié)反思，自測(cè)評(píng)價(jià)

（1）畫龍點(diǎn)睛

科學(xué)家推測(cè)，原始大氣在高溫、紫外線以及雷電等自然條件的長(zhǎng)期作用下，形成了許多簡(jiǎn)單的——。后來地球的溫度逐漸降低，形成了降雨，這些——又隨著雨水進(jìn)入湖泊和河流，最終匯集到原始的——中。

（2）慧眼識(shí)珠

①原始大氣層里不含（ ）

A.氧氣 B.氫氣

C.甲烷 D.硫化氫

②關(guān)于科學(xué)推測(cè)，正確的敘述是（ ）

A.科學(xué)推測(cè)需要確鑿的證據(jù)

B.科學(xué)推測(cè)需要嚴(yán)密的邏輯

C.科學(xué)推測(cè)需要豐富的聯(lián)想和想象

D.以上三項(xiàng)都需要

（3）資料分析

圖4是米勒關(guān)于原始地球的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)?zhí)顚懗鲈撗b置中的一些名稱，并回答下面的問題。

①米勒在A裝置中泵入了甲烷、氨氣、氫氣、水蒸氣等氣體。該裝置模擬了——的條件和——的成分。

②這個(gè)實(shí)驗(yàn)通過進(jìn)行火花放電模擬——為其提供能量。

③B中為——。

④C中為含有——的溶液。

⑤米勒的實(shí)驗(yàn)說明：——。

教學(xué)反思

這節(jié)課通過分析科學(xué)家實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解了關(guān)于生命起源的幾種假說，無論學(xué)生支持哪一種觀點(diǎn)，或許他還有自己的觀點(diǎn)，都需要有充足的證據(jù)來證明這些觀點(diǎn)，這樣人們才會(huì)信服這些觀點(diǎn)。因此，我們不是要學(xué)生接受哪種觀點(diǎn)，而是讓他們了解這些觀點(diǎn)，學(xué)習(xí)運(yùn)用證據(jù)和邏輯進(jìn)行分析和推測(cè)，為他們以后的探索或接受新觀點(diǎn)提供一個(gè)基礎(chǔ)。當(dāng)然，關(guān)于生命起源的問題還有許多難題有待研究和解決，這需要多學(xué)科的綜合、合作，所以學(xué)生要學(xué)好各門功課，為將來從事生命科學(xué)研究奠定堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

1.教學(xué)設(shè)計(jì)

（1）分角色飾演——緊扣學(xué)生心理

我們以對(duì)話的形式，從學(xué)生的角度討論眾多的生命起源學(xué)說，不僅讓學(xué)生印象深刻，還使其感受到團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的氛圍，并愿意融入其中，自然感受到化學(xué)起源學(xué)說更可靠。同時(shí)，運(yùn)用科學(xué)的方法讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，談?wù)撋鹪吹暮罄m(xù)過程甚至生物進(jìn)化，如人類的起源以化石作為直接證據(jù)等。

（2）米勒實(shí)驗(yàn)——實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)，體會(huì)證據(jù)和推測(cè)之間的關(guān)系

我們圍繞證據(jù)和推測(cè)之間的嚴(yán)密關(guān)系介紹米勒實(shí)驗(yàn)，將Flash、視頻分散穿插其中，以達(dá)到普通PowerPoint的視頻效果，從而讓學(xué)生感受到科學(xué)的推測(cè)不僅需要豐富的聯(lián)想和想象，還需要確鑿的證據(jù)，更需要有嚴(yán)密的邏輯。

（3）情感升華——引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣思考

在“鞏固知識(shí)，形成結(jié)論”環(huán)節(jié)，我們告訴學(xué)生以事實(shí)為依據(jù)的科學(xué)爭(zhēng)論，對(duì)促進(jìn)人類的認(rèn)識(shí)是非常有益的。關(guān)于生命起源的過程，科學(xué)家從未停止過探索的腳步。由此引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣思考，沿著科學(xué)家的足跡繼續(xù)探究。

2.技術(shù)支持

（1）微視頻——美觀實(shí)用，繪聲繪色

在視覺效果上，微視頻不拘泥于固定思維，大膽使用Camtasia Studio軟件，通過轉(zhuǎn)頁、縮放動(dòng)作等功能生成生動(dòng)有趣的演示文稿，做到了視頻與PowerPoint的完美結(jié)合。

在內(nèi)容呈現(xiàn)上，微視頻根據(jù)學(xué)生的心理特點(diǎn)，用比較震撼的視頻導(dǎo)入課題；而對(duì)于生命起源的眾多傳說，則采用對(duì)話的形式，形象生動(dòng)，內(nèi)容充實(shí)。

（2）網(wǎng)絡(luò)反饋——靈活多樣

倡導(dǎo)學(xué)生通過多媒體、家?；?dòng)等方式實(shí)現(xiàn)師生、生生之間的零距離交流，打破傳統(tǒng)教學(xué)的局限。