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第三章　生命起源和生物进化
一、章节学习主题
本章内容属于《义务教育生物学课程标准》(2022年版)(以下简称《标准2022》)第六个学习主题“遗传与进化”,内容主要包括生命起源和生物进化。
二、章节学习内容分析
1. 内容的课标分析
本章节内容属于《标准2022》规定的第六个学习主题“遗传与进化”的内容。通过本章的教学,达成以下目标:
(1)要帮助学生形成1个大概念:地球上现存的生物来自共同祖先,是长期进化的结果。
(2)要帮助学生形成2个重要概念:地球上现存的生物具有共同祖先;多种多样的生物是经过自然选择长期进化的结果。
(3)要帮助学生形成4个次位概念:生命最有可能是在原始海洋中形成的;化石记录是生物进化的直接证据;遗传变异和环境因素的共同作用导致了生物的进化;生物的进化总体上呈现出由简单到复杂、由水生到陆生的趋势。
《标准2022》对这一学习主题的学业要求:运用进化与适应的观点,解释生物多样性的原因。
2. 本章节教学内容分析
本章是本单元《生物圈中生命的延续和发展》的最后一章。前两章介绍的是生命的延续,本章则集中阐述了生命在生物圈中的发展。从知识的角度看,前面两章的内容是本章内容的基础,本章内容是前两章内容的延续。本章共分三节。第一节《地球上生命的起源》介绍了地球上原本没有生命,后来逐渐形成了原始生命的过程。第二节《生物进化的历程》引导学生学习研究生物进化的基本方法,即比较的方法,以及了解生物进化的大致历程。第三节《生物进化的原因》,通过模拟探究活动,让学生分析生物进化的原因,最后介绍了达尔文的自然选择学说。第一节和第二节重在渗透一些重要的科学方法,如第一节中渗透运用证据和逻辑进行推理的方法,通过技能训练,使学生认识到证据与推测之间的逻辑关系一定要紧密;第二节则强调了比较法在研究生物进化时的重要作用,并利用学生对恐龙绝灭的兴趣,训练学生如何利用证据支持假说,以及如何对证据进行评价;第三节则是从模拟实验的角度出发,间接阐明了自然环境对生物的选择作用,同时也让学生知道模拟实验在生物学研究中的应用,从而理解、接受并建立生物进化的观点,帮助学生树立正确的生物进化观。
三、章节学情分析
已有知识:学生已经具备了《生物的生殖和发育》《生物的遗传和变异》《生物的多样性及其保护》等学习主题的基础知识,为本章进一步对种族的延续和发展规律的探索提供了有力的支撑。
已有经历:学生对生命起源、生物进化等知识存在好奇,但缺乏有力证据加以解释。
已有技能:学生具有了收集并分析资料的能力,并掌握了一定的比较、分析、逻辑推理等思维方法,可以进行资料分析和实验探究活动。
已有情感:学习生命起源和生物进化的基本知识,能使学生形成生物进化的观点,树立辩证唯物主义的自然观。
四、章节学习目标
生命观念:获得“遗传与进化”等方面的基础知识,初步形成“进化与适应观”,认识生物界的多样性和统一性,认识生物界的发展变化,认识人与自然的关系等,初步形成科学的自然观和世界观。
科学思维:尊重事实证据,能够运用比较与分类、抽象和概括、证据和逻辑推理等思维方法认识事物,解决实际问题,初步形成基于证据和逻辑的思维习惯。
探究实践:通过资料探究、模拟探究获得新知识,并将获得的新知识用于解决真实问题的实践,发展学生的探究实践能力。
态度责任:学习生命起源和生物进化的知识,有助于学生自觉肩负起宣传生物进化观念的社会责任。
五、章节学习内容及学习方法概览
《生命起源和生物进化》章节学习概览
课时 内容 内容本质与研究方法
第1课时 地球上生命的起源 运用证据和逻辑进行推理的方法,帮助学生形成对生命起源的正确认识,培养学生的批判性思维
第2课时 生物进化的历程 运用比较的方法对不同地层的化石、不同生物的基因和蛋白质组成以及同源器官的结构等资料进行分析,得出生物进化的历程
第3课时 生物进化的原因 通过模拟保护色的形成过程,领悟生物进化的过程和原因,运用自然选择学说解释生物学现象
六、章节评价与作业建议
本章节作业整体设计体现以下原则:
基础性原则:每课时作业严格按照《标准2022》设定针对性的作业,及时反馈学生的学业质量情况。
科学性原则:组织学生搜集资料,了解有关生命起源和生物进化的相关资料,扩展知识面。
根据以上建议,本章节作业设置为两部分:基础性作业和提高性作业。
基础性作业以课本练习为主;提高性作业以为主适当删减。
7.3.1 地球上生命的起源
课时目标
1.引导学生阅读教材,描述生命起源的化学进化过程,培养学生分析、归纳等科学思维。
2.分析米勒的模拟实验,说明有机小分子的生成条件,培养学生的探究实践能力。
3.认同地球上的原始生命是由非生命物质逐渐演变来的,从而对学生进行科学的世界观教育。介绍我国在探索生命起源方面取得的重大成就,对学生进行爱国主义教育。
学习重点:描述生命起源化学进化过程的四个阶段。
学习难点:尝试运用证据和逻辑对生命起源作出推测。
课时活动设计
创设情境,导入新课。播放有关地球起源与生命进化的视频,思考:①视频中展现了哪些内容 ②地球上的生命千姿百态,那地球上的生命是如何起源的呢 这节课,我们就一起跟着前人的脚步,探索生命起源的奥秘。
设计意图:观看视频后设计问题情景,引起学生的思考,激发探索兴趣。
生命起源的假说。展示月球图片,提出问题:月球上有生命吗 生命的存在必须具备哪些条件 地球上最初的生命是什么样的 产生的过程和条件又是怎样的 今天我们运用科学推测的方法一起探讨生命的起源。科学推测的要求是需要有一定的证据做基础;有严密的逻辑和丰富的联想与想象。下面请同学们对以下有关生命起源的假说加以推测。
(1)“神创论”。
展示中国和外国基督教的“神创论”图片。“神创论”指出,地球上的所有生命都是上帝创造的,上帝最初创造了多少种生物,地球上现在就有多少种生物;而且生物之间没有任何亲缘关系。
学生利用已有知识进行分析,指出“神创论”的观点不被接受,推翻“神创论”假说。
(2)“自然发生说”。
教师提出腐肉生蛆的说法,引导学生分析教材第54页斯帕兰扎尼的实验和巴斯德的实验。
学生运用证据和推测之间的逻辑关系分析得出腐肉不能生出蛆,证明“自然发生说”是不被人们认可的;巴斯德的实验彻底推翻了生物可以由非生物直接转变形成的假说。
(3)“宇生说”。
教师引导学生阅读教材第52页资料3,提出问题:陨石中含有哪些成分 由此可以作出什么推测
学生分析资料3得出:陨石中含有构成生物体所需要的有机物。从而推测判断:构成生物体的有机物能从地球以外形成,并被带到地球上,经过漫长的岁月,逐渐演变为原始生命。
教师指出:虽然我们有一些证据,但是还缺乏实验证据,所以这是一个悬而未决的迷,这个理论是不是确定的,还有待于进一步的研究。
(4)化学进化学说。
教师引导学生阅读教材第51页资料1,提出问题:原始大气中有哪些主要成分 地球上原始大气的成分与现在的大气成分有什么明显的不同 你认为原始地球上存在生命吗 请说出你的理由。
学生讨论推测得出:原始大气中有水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等;现在的大气成分中有氧气,而原始大气的成分中没有氧气;原始地球上不存在生命,但有形成生命的条件。
教师指出:原始地球上有形成原始生命的物质条件和能量条件,生命起源于原始地球是有证据的,如米勒的实验。
学生分析教材第52页资料2中米勒的实验过程。总结米勒的实验结果,从而对生命的起源作出推测:原始地球上尽管不能形成生命,但能产生构成生物体的有机物。
设计意图:本环节是这节课的重点环节,通过采用教师引导、讲解与学生合作交流相结合的方式,充分体现教师主导、学生主体的教学模式。运用证据和逻辑作出推测。培养学生分析、推测、发散思维的能力和尊重客观事实、敢于怀疑的思维品质。
科学推测原始生命的形成过程。
教师强调:原始地球上尽管不能形成生命,但能产生构成生物体的小分子有机物。米勒实验证明了化学进化学说中,从无机小分子物质→有机小分子物质是有可能实现的。那么从有机小分子 (氨基酸)→有机大分子(蛋白质)有没有可能实现呢 介绍结晶牛胰岛素的发展历史,展示我国首例人工合成结晶牛胰岛素的资料。
学生交流达成共识,得出结论:通过结晶牛胰岛素的合成可以证明从有机小分子(氨基酸)→有机大分子(蛋白质)是完全可能的。
师生共同总结得出原始生命的形成过程:
原始大气 简单的有机物 有机物不断相互作用 原始生命
教师总结:我国在探索生命起源问题上的成果走在世界前列。我国的这些成就,不是模拟实验而是人工合成,对将来人工合成新的生命物质,改造和创造生命,都有着重要的实践价值。然而,目前由有机大分子物质到多分子体系再到原始生命的进化过程,人们还没有找到科学的证据。总之,关于生命起源的问题,科学家们还在进行不断探索。
设计意图: 通过科学家的实验推测生命起源的过程,体验科学发现的乐趣,介绍我国在探索生命起源方面取得的重大成就,对学生进行爱国主义教育,提高社会责任感。
第三章 　第一节　地球上生命的起源 一、地球上生命起源的几种假说 二、原始生命的形成过程 无机物(原始大气)→简单的有机小分子→有机物大分子(原始海洋)→原始生命
练习。
巩固性作业:知识巩固、基础通关、能力突破。综合性作业:素养达标。
教学反思

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