《地球上生命的起源》微課程教學設計1

田莉

教材分析

《地球上生命的起源》是初中生物八年級（下）第三章《生命起源和生物進化》中的一節內容。談到生物的進化，自然要先探討地球上的生命起源，這樣符合學生的認知規律。但本節內容與傳統的章節相比有很大不同，具有一定的開放性和抽象性，這無疑加大了教學的難度。在教學中，我們應緊扣課程標準，抓住重難點，采用多種教學方法，通過設置一系列問題，環環相扣，引發學生積極思考。

學情分析

本課的教學對象是八年級的學生，生命起源相關知識一直是學生感興趣、想探索的一個話題。學生在小學就接觸過生命起源的相關知識，但對最原始的生命是怎樣出現的這個問題卻解釋不清。因此，我們先讓學生在課前分組進行材料的收集，并聯系生活實際對這些問題進行分析和討論，然后針對本課難點——米勒實驗制作了微視頻，該微視頻打破傳統，采用一步一動、視頻與圖片結合的方法，讓學生邊思考邊發現，不僅能培養他們尊重客觀事實、不迷信權威、敢于質疑的思維品質，還能使其進一步理解、掌握關于生命起源的一些假說。

教學目標

知識與技能目標：了解生命起源的不同觀點；解釋米勒實驗的設計原理及結論。

過程與方法目標：培養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：培養實事求是的科學態度、積極探索的科學精神和探索生命奧秘的興趣；培養尊重客觀事實、不迷信、敢于懷疑的思維品質。

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，視頻引入

出示46億年前的地球火山噴發、熔巖瀑布、熾熱炎炎等圖片，使學生意識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境的相關視頻導入本節課課題。

設計意圖：這樣能引發學生的學習興趣，使其思維一下進入活躍狀態，并能使學生愿意主動探究、積極思考，做學習的主人，同時也能為學習“米勒實驗”做好鋪墊。

2.角色互換，從學生的角度討論眾多起源學說

師：關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，西方有神創造萬物的傳說。

生2：那是神話傳說，沒有切實的證據。有沒有可能是自己產生的？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驗證明肉湯不能產生微生物，徹底否定了自然發生說。其實，有關生命起源的推測不僅需要豐富的聯想和想象，還需要確鑿的證據，更需要嚴密的邏輯。

學生從思考這些理論，轉為用嚴密的科學思維去判斷哪些理論更為可靠。

設計意圖：以對話的形式，從學生的角度概述生命起源其他觀點，不僅讓學生印象深刻，還使其感受到團隊學習的氛圍，并愿意融入其中，自然感受到化學起源學說更可靠。

3.生命起源學說中“化學起源學說”——米勒實驗

師：生命是在原始地球溫度逐漸下降以后，在極其漫長的時間內，由非生命物質經過極其復雜的化學過程，一步一步演變而來的。那么原始地球為生命的起源提供了哪些條件呢？在這些原始條件下，能產生生命物質嗎？這些問題引起了科學界的思考。

教師將原始地球條件與米勒實驗進行分步對比，解釋生命起源的第一步——有機小分子的形成。

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不斷的地熱，能不斷地為原始大氣補充水蒸氣（如圖1）。

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

在裝置下方有一個冷凝管，你知道模擬的是什么嗎？對，原始地球還會降雨，原始大氣的物質會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物，為生命誕生提供了重要證據（如圖3）。

設計意圖：分步對比使復雜的米勒實驗簡單化、情境化，讓學生的記憶更為深刻，使抽象的實驗教學即使沒有教師也可以順暢進行。同時，學生能感受到科學的推測不僅需要豐富的聯想和想象，還需要確鑿的證據，更需要有嚴密的邏輯。

4.知識鞏固，形成結論，探索新知

師：米勒和其他學者的實驗說明，原始地球上盡管不能形成生命，但能產生構成生物體的有機物。地球上的生命到底起源于哪里？目前尚無定論。以事實為依據的科學爭論，對促進人類的認識是非常有益的。關于生命起源的過程，科學家從未停止過探索的腳步，通過本節課的學習，你能不能沿著科學家的足跡繼續探究呢？

設計意圖：該環節不僅強調培養學生實事求是的科學態度、積極探索的科學精神和探索生命奧秘的興趣，還希望能培養他們尊重客觀事實、不迷信、敢于懷疑的思維品質。

5.總結反思，自測評價

（1）畫龍點睛

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

（2）慧眼識珠

①原始大氣層里不含（ ）

A.氧氣 B.氫氣

C.甲烷 D.硫化氫

②關于科學推測，正確的敘述是（ ）

A.科學推測需要確鑿的證據

B.科學推測需要嚴密的邏輯

C.科學推測需要豐富的聯想和想象

D.以上三項都需要

（3）資料分析

圖4是米勒關于原始地球的模擬實驗裝置，請填寫出該裝置中的一些名稱，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這個實驗通過進行火花放電模擬——為其提供能量。

③B中為——。

④C中為含有——的溶液。

⑤米勒的實驗說明：——。

教學反思

這節課通過分析科學家實驗，讓學生了解了關于生命起源的幾種假說，無論學生支持哪一種觀點，或許他還有自己的觀點，都需要有充足的證據來證明這些觀點，這樣人們才會信服這些觀點。因此，我們不是要學生接受哪種觀點，而是讓他們了解這些觀點，學習運用證據和邏輯進行分析和推測，為他們以后的探索或接受新觀點提供一個基礎。當然，關于生命起源的問題還有許多難題有待研究和解決，這需要多學科的綜合、合作，所以學生要學好各門功課，為將來從事生命科學研究奠定堅實的知識基礎。

設計亮點

1.教學設計

（1）分角色飾演——緊扣學生心理

我們以對話的形式，從學生的角度討論眾多的生命起源學說，不僅讓學生印象深刻，還使其感受到團隊學習的氛圍，并愿意融入其中，自然感受到化學起源學說更可靠。同時，運用科學的方法讓學生自主學習，談論生命起源的后續過程甚至生物進化，如人類的起源以化石作為直接證據等。

（2）米勒實驗——實驗是檢驗真理的標準，體會證據和推測之間的關系

我們圍繞證據和推測之間的嚴密關系介紹米勒實驗，將Flash、視頻分散穿插其中，以達到普通PowerPoint的視頻效果，從而讓學生感受到科學的推測不僅需要豐富的聯想和想象，還需要確鑿的證據，更需要有嚴密的邏輯。

（3）情感升華——引導學生像科學家一樣思考

在“鞏固知識，形成結論”環節，我們告訴學生以事實為依據的科學爭論，對促進人類的認識是非常有益的。關于生命起源的過程，科學家從未停止過探索的腳步。由此引導學生像科學家一樣思考，沿著科學家的足跡繼續探究。

2.技術支持

（1）微視頻——美觀實用，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，通過轉頁、縮放動作等功能生成生動有趣的演示文稿，做到了視頻與PowerPoint的完美結合。

在內容呈現上，微視頻根據學生的心理特點，用比較震撼的視頻導入課題；而對于生命起源的眾多傳說，則采用對話的形式，形象生動，內容充實。

（2）網絡反饋——靈活多樣

倡導學生通過多媒體、家校互動等方式實現師生、生生之間的零距離交流，打破傳統教學的局限。