《地球上生命的起源》微課程教學設計

房嫻

教材分析

《地球上生命的起源》是人教版初中生物八年級下冊第七單元第三章《生命起源和生物進化》第3節的教學內容。本節內容中米勒實驗的設計原理和分析是重點，也是學生理解的難點，所以在微課程設計選點時，我們最終選擇了以“米勒實驗”展開微課程設計，通過對米勒模擬原始地球條件的實驗分析和討論，讓學生理解生命起源過程的第一步（即如何由原始大氣到有機分子演變），進而理解生命起源的全過程，樹立生命的物質性觀點，培養科學的世界觀。

學情分析

本節課的教學對象是八年級的學生。地球上生命的起源問題，一直是科學家們關注和爭論的焦點之一，也是學生愿意學習、了解和樂于參與的話題，而且很多學生通過書刊、電視等媒體，對生命的起源已經有了初步的了解。通過學習七年級下冊中三大營養物質的消化相關知識，學生已初步具備一定的知識基礎。通過近兩年的初中生物專業學習，學生也初步具備分析米勒實驗的能力，可以在微課及輔助材料的指導下自學理解本節課的重難點內容。

教學目標

知識與技能目標：解釋米勒實驗的設計原理及結論。

過程與方法目標：通過對米勒實驗的分析，鍛煉運用證據和邏輯進行分析和推測的能力。

情感態度與價值觀目標：通過對米勒實驗的介紹，進行珍愛生命的情感教育。

教學環境與準備

聯網狀態的計算機、教師提前制作好的相關微視頻、學習素材、微課程實施方案等。

教學過程

1.興趣先導，情境引入

圖片導入：出示現在生機勃勃的地球圖片和原始地球圖片。

師：這張照片美嗎？它展現了現在地球上生機勃勃的景象，那么46億年前的地球是什么樣子的呢？（設問）那時的地球天空中或赤日炎炎，或電閃雷鳴，地面上火山噴發，熔巖橫流。你認為這樣的環境中會有生命存在嗎？答案是否定的。但科學家們已通過實驗證明，正是這樣惡劣的環境為形成原始生命創造了條件。1953年，美國青年學者米勒模擬原始地球的條件和大氣成分，進行了模擬實驗。

設計意圖：“興趣是最好的老師”。由于學生對“地球上生命的起源”這個問題很感興趣，所以，對現在地球圖片和原始地球圖片的強烈對比，能刺激學生的感官，充分激發學生對“地球上生命的起源”這個問題的學習興趣和學習熱情。

2.穩扎穩打，夯實基礎

學生觀看教學視頻自學，完成下列學習任務：

任務一：資料分析。閱讀課本第47～48頁資料，思考問題：①原始地球大氣的成分有哪些？②原始大氣與現在的大氣成分有什么明顯的不同？

任務二：觀看視頻“米勒實驗”。思考三個問題：①米勒實驗裝置中通入的是什么氣體？②米勒實驗中火花放電模擬了什么過程？③米勒實驗最后收集到的是什么物質？

分析米勒實驗：下面請觀察米勒實驗裝置這幅圖片（如右上圖），探討幾個問題。米勒將甲烷、氨氣、氫氣、水蒸氣等氣體泵入一個密封的裝置內，對水進行加熱，沸騰后會產生水蒸氣，這些氣體混合在一起，模擬了什么呢？模擬的就是原始大氣。接下來，米勒在密封容器中通過電極放電產生火花，這模擬了什么呢？模擬的是原始地球上的閃電。通過冷凝器冷卻水，模擬降雨，最后在溶液中發現了有機化合物，這些有機化合物是制造蛋白質的基本成分。

溫故而知新：請你回憶七年級食物消化相關知識，你能說出蛋白質是由哪些成分組成的嗎？（稍停頓）

蛋白質可以最終被消化成氨基酸，所以氨基酸是組成蛋白質的基本成分。米勒實驗最終收集的溶液中含有的有機物就是氨基酸，所以這說明在一定的條件下，原始地球的原始大氣中的各種成分能夠轉變為多種氨基酸。

此外，還有一些學者模擬原始地球的大氣成分，在實驗室里制成了另一些有機物。這些實驗表明，盡管原始地球上不能形成生命，卻能產生構成生物體的有機物，這些有機物匯集到原始海洋中不斷相互作用，經過極其漫長的歲月，在地球形成后的10億年左右，才逐漸形成了原始生命。

設計意圖：先通過資料分析，了解原始大氣的基本成分，以及原始大氣和現在大氣成分的區別，為對米勒實驗的分析理解打好知識基礎。然后學生通過觀看介紹米勒實驗的視頻，形成對米勒實驗過程的初步感性認識。最后教師定格在米勒實驗裝置圖片，重點介紹米勒實驗的過程及原理，引導學生分析理解實驗，得出實驗結論。

3.知識鞏固，情感升華

小結：米勒實驗最后收集到的是氨基酸等有機物，這說明在一定的條件下，原始地球的原始大氣中的各種成分能夠轉變為多種氨基酸。

情感升華：生命的誕生如此不易，我們應該如何對待現存的生命，尤其是那些瀕臨滅絕的生物呢？倘若地球上的一種生物滅絕了，那么它將會永遠消失。因此，我們要珍惜現有的生物，并保護好它們，保護地球。

設計意圖：通過對米勒實驗的分析理解，總結得出實驗結論，鞏固本節課的重難點內容。希望學生能明白“生命的誕生是曲折不易的，地球上的萬物皆有它存在的道理。珍愛生命，保護生物，保護地球”，這樣的情感升華教育是非常有必要的。

4.總結反思，自測評價

我們通過三道題來檢驗一下學習效果，請你將答案填寫在微課程實施方案中。

①（單選）原始大氣成分中沒有下列哪種物質？

A.水蒸氣 B.氨

C.氧氣 D.甲烷

②分析并填空：

米勒實驗中的火花放電，模擬的是__________________。

通過米勒的模擬實驗，得出的結論是__________________。

③你認為在現在的地球環境條件下，地球上會不會再形成原始生命？為什么？

設計意圖：設計的形成性測驗題和微視頻配合度高，針對性強，使學生的課前自主學習更加有效。多樣的題型也能調動學生的學習積極性，實現情感目標的評價。

教學反思

1.微課程設計，選準點很重要

教學目標是教學的出發點和歸宿，微課程設計應該選取一節內容中最重要、最難理解的或者最需要通過提前學習來獲取知識的一個點。這樣能起到突破重難點的作用。

我們團隊的微課程設計選擇了“米勒實驗”這個知識點，這是我們積極討論研究后選中的重難點。我們設想，學生預習了本節課內容后，最大的感觸應該是太抽象、看不懂，而“米勒實驗”應該是其中最容易讓學生產生疑惑的一個內容，可以用微課程的形式讓學生在課前學習，以便課上進行深層次的學習，也可以在課內讓學生先自主學習，再組織討論。這樣的教學方式可以較好地突破本節課的重難點。

2.信息技術與學科整合，推進高效教學

信息技術和生物教學的整合，使教師的教和學生的學都更加有效。例如，我們選取了“米勒實驗”的視頻，把原始地球的動態狀況和米勒實驗的動態操作融為一體，直觀地把原本抽象的模擬實驗“演活了”，讓學生對米勒實驗中各種裝置的作用一目了然。將傳統的圖片教學立體化，也非常符合初中生的認知規律，能比較輕松地突破教學難點，有效提高課堂教學效率。

3.取長補短，相信團隊的力量

在這次NOC活動中，我們感受到了互相學習、取長補短的重要性。在進行微課程設計和實施方案時，我們三人先一起厘清整體思路，設計教學流程，再深入探討“如何導入”“如何過渡”等細節，制作PPT，一起完善修改。由一位教師負責錄制微視頻，另外兩位教師一起根據PPT的思路，完成微課程設計和實施方案，這樣的分工合作使我們制作的微視頻和設計實施方案更配套，學生在自主學習時使用起來也更有效。此外，我們也學習了其他團隊的微課程設計，聽取了不少建議，如調整技能性檢測的題目，采用圖文并茂的形式幫助學生解決問題等。

設計亮點

1.教學目標精準，教學流程完整

對米勒實驗的分析和討論既是重點又是難點，且該實驗在實驗室無法進行模擬實驗，初中生理解起來比較困難，所以我們選用了這個知識點來進行微課程設計。教學過程完整，依次包含了情境導入、資料分析、觀看視頻、實驗分析、情感升華、自我檢測六個環節，它對重難點分析到位，能有效幫助學生突破這個重難點。

2.教學手段多樣化，提高教學有效性

我們對現在地球和原始地球的兩幅圖片進行對比后拋出問題，直入主題，能激發學生學習興趣，讓學生愿學、樂學，使學習更加有效。另外，我們選取了一段“米勒實驗”的視頻，將抽象的思維可視化，能幫助學生理解米勒實驗的設計原理。我們通過讓學生觀察實驗裝置的圖片，一邊講述實驗過程，一邊拋出三個問題，也有助于他們理解米勒實驗的過程，并分析實驗結論及意義，有效提升學習效果。

3.關注學習過程，注重學習評價

我們微視頻的講解語言感染力強，導入設疑部分引人入勝，讓學生有想繼續一探究竟的沖動；有難度的問題中間有適當的停頓，可以給學生思考的時間；連貫的語言過渡，清晰的講解思路，能幫助學生更好地享受學習的過程。

另外，我們的評價部分注重學生對自主學習過程的自我評價，形成性測驗題由易到難，形式多樣，圖文并茂，使學生愿意嘗試，特別是最后一題屬于情感的升華，實現了情感目標的評價；同時，我們也注重對學生自主學習效果的檢測，這些測驗結果有助于教師及時掌握學生在自主學習中遇到的問題，以便在課堂教學中進行有針對性的指導。