基于生物學學科核心素養淺談“地球上生命的起源”教學設計的啟示

譚 艷

（重慶市永川區臥龍初級中學校 重慶永川 402160）

“地球上生命的起源”是人教版生物八年級下第3章第1節的內容，第一節“地球上生命的起源”介紹了地球上原本沒有生命，后來才逐漸形成了原始生命的過程。教材在“科學方法”“技能訓練”和“科學·技術·社會”欄目中呈現了“神創論”“自然發生說” “海洋化學起源說”和“宇生說”四種觀點，意在激發學生的討論，幫助學生形成對生命起源的正確認識。本節內容鑒于其復雜性和許多問題存在爭議，故要求較低，重在滲透運用證據和邏輯進行推理的方法，通過技能訓練，使學生認識到證據與推測之間的邏輯關系一定要緊密，從而形成嚴謹的科學態度。在設計本節課時，教師可不拘泥于教科書的呈現方式，根據所掌握的材料和學生獲取信息的程度和能力，采用靈活多樣的教學策略，拓展學生思維，培養學生的品質，就如何基于“生物核心素養”對本節課教學設計做出的一些改善。

一、創設情景，吸引眼球，直觀導課

地球一形成就存在生命，還是發展到某個時期才出現生命？本章的引言從學生熟知的人類祖先森林古猿開始，將學習內容引入幾十億年前的地球。與現在的地球環境相比，遠古時代的地球具有什么樣的環境，它符合生命起源的條件嗎？結合初中學生注意力和認知特點，我通過轉化教材P51資料分析，將教材中圖片和文字轉化為“原始地球”視頻形象、直觀地介紹原始地球火山噴發，赤日炎炎，電閃雷鳴及原始大氣條件，結合豐富圖片和雄渾的聲音，一把抓住學生注意力，將同學們帶到46億年前原始地球思考原始地球有無生命？生命存在到底需要哪些基本條件？學生容易得出：水，營養(有機物)，氧氣，適宜溫度等導課，引導學生嘗試回答這一問題，給本節學習打基礎，以便幫助學生更好地理解相關知識。

二、科學推測，嚴謹實驗，培養科學素養

生命產生的條件和過程是不可能通過直接觀察或者簡單實驗來獲知的，而需要根據科學研究所獲得的諸多方面的證據進行推測。因此，特意設置了對“推測”這一科學方法的介紹，告訴學生“科學的推測需要有一定的證據做基礎，憑空想象往往是站不住腳的“科學推測還需要有嚴密的邏輯，也需要豐富的聯想和想象”，并以“獲得人類起源于森林古猿這一結論需要許多化石證據的支持”為例來說明。

①“推測”為引導學生學習本節關于生命起源的幾種觀點：神創論，自然發生學說，化學起源學說，宇生說的科學性判定時，做好了鋪墊，尋找證據、運用證據進行邏輯推理；同時，在判別他人的推測時，需要考察其證據和運用證據進行邏輯推理能力。

②為訓練學生的推理能力，同時也呈現46億年前的地球環境，并依據火山噴出的氣體，推測出原始大氣的成分分析再，然后呈現美國學者米勒模擬原始地球的條件和大氣成分，合成了氨基酸等有機物，從而推測出生命首先開始于無機物到有機物這一過程，原始地球完全能夠產生構成生物有機物這一重要觀點。但教材p53頁楷體字，客觀介紹了人們所推測的“從有機物到原始生命”這一階段缺乏實驗證據。這段文字正式是科學研究中的實事求是的科學態度的體現，并且引導學生真正認識到生命起源是一個非常復雜的過程，關于生命起源問題仍有一些關鍵環節缺乏證據。所以，科學探究是永無止盡的，需要同學們堅持不懈，努力學習，科學研究和人的認識是逐步深入、不斷發展的過程，這正是學生需要學習并逐漸養成的一種科學素養。

③回歸實驗學科本質，提高探究實驗素養。在面對“腐肉生蛆”“腐草化螢”的生活現象時，不少人提出了自然發生學說，認為生命萬物是自然產生的。在這一環節，我們啟發學生聯系前面所學的巴斯得德鵝頸瓶實驗及昆蟲的變態發育，讓學生思考蛆和蒼蠅的是什么關系？再小組討論，判定自然發生說是否合理，并以老師ppt上的實驗器材，來設置對照實驗以支持你們小組的觀點。

三、聯系生活，突破難點，綜合提升

①幫助學生“跳一跳，摘蘋果”。在學習米勒實驗模擬原始地球條件時，它是采用類比模擬的方法來推測，幫助學生搭梯子，什么叫類比呢？像這樣有兩個相同的電飯鍋A、B，里邊有等量的米和水，再蓋上鍋蓋，然后通電，按上煮飯按鈕，隔一段時間后，揭開B蓋就可以聞到香噴噴的米飯，即使不用打開A蓋都知道A鍋里的米飯很香。原因很簡單：里面的原料相同，條件相同，結果也應該相同這就是科學的推測。過渡之后，學生容易理解在實驗室條件下，原始地球合成構成生命所需的有機物是完全能夠實現的。

②原始地球溫度高，水蒸氣以氣態形式存在，但原始地球溫度逐漸降低，水蒸氣以降雨形式落到地球表面低洼地帶，從而形成原始海洋，這里，教師可用家里面鍋里加蓋燒開水實例，從生活實際入手，把抽象化為具體，幫助學生理解生命與環境是不可分割的整體，這不僅表現在生態系統中，也同樣表現在生命的起源上。從環境變化的角度對生命起源進行推測，這其中包括對有機物和能量、空氣的成分等的研究。

四、活用教材，激發思維

地球上生命的起源問題，一直是人們感興趣的話題，是科學家關注和爭論的焦點之一，也是學生愿意了解、學習并樂于參與討論的內容。因此，本節課對于學生的發散思維以及尊重客觀事實、不迷信權威、敢于懷疑的科學精神的培養，搭建了一個很好的平臺。

請同學們按照推理的方式閱讀資料分析1、2，然后討論化學起源說中做得最早、最成功的實驗-米勒實驗，米勒實驗是怎樣模擬原始地球的各種條件的？小組討論后，請小組代表上臺為大家講解米勒實驗的過程，具體指示米勒實驗裝置圖各部分意義，當小老師在講解時，隨時接受老師和學生的舉手提問。在邊講授邊答疑過程中，教師抓準教學時機，進行互動點撥，激發學生思考。

教學設計是一節課成功的關鍵，教師在理解生物學學科核心素養內涵的基礎上，每次反思后的嘗試都會頗有收獲。如何通過改變、改善教法，提升自身素養，做到在課堂上真正以學生為主體，以促進學生的發展為出發點，圍繞生物學學科核心素養進行教學，以培養中學生核心素養為宗旨，是每位教師需要深入思考研究的教育問題。