第三章生命起源和生物进化本章是第七单元《生物圈中生命的延续和发展》的最后一章，集中阐述了生命在生物圈中的发展。

从知识的角度看，前两章内容甚至前面所学的植物学和动物学方面的内容都是本章内容的基础，本章内容是本单元前两章内容的延续。

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，后来才逐渐形成了原始生命的过程。

教材在“科学方法”“技能训练”和“科学·技术·社会”栏目中呈现了“神创论”“自然发生说”和“宇生说”，这也体现出教材具有一定的开放性，有助于培养学生的批判性思维。

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。

第一节知识内容，鉴于其复杂性和许多问题存在争议，故要求较低，第二节的内容实在学生生物类群的基础上进一步了解其进化。

这两节都重在渗透一些重要的科学方法。

第三节则从模拟实验角度出发，间接阐明了自然对生物的选择作用，同时也让学生知道，模拟实验在生物学研究中的应用。

“模拟保护色的形成过程”让学生在参与过程中领悟到自然选择的重要作用，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。

○重点难点····●重点●难点○课时安排····共4课时。

第1节，1课时；第2节，1课时；第3节，2课时。

第一节地球上生命的起源○本节分析····关于生物进化，有相当多的内容是人们关注和争论的焦点，教师应该注重总结生物进化历程的同时，引导学生通过观察和实验，寻找有力的说服证据，并对证据做出符合逻辑的解释。

证据和逻辑的运用是本节探究技能训练的重点。

教材给出了多样的资料，比如46亿年前地球的情况，让学生知道生命起源的物质、能量和场所；通过米勒设计的实验装置，让学生知道科学家们如何通过独特而奇妙的实验设计来模拟当时的情况并得到令人信服的实验结果。

教材通过这样的资料帮助学生对化学进化学说形成一个完整的概念，并将其与学生已经掌握的生命层次、生物生存的基本条件等知识建立起框架联系，使所学到的知识形成网络，这样可以让学生真正体会到生命的内涵。

○学情分析····学生对生物的层次已经有了比较好的掌握，生命由受精卵分裂分化形成复杂的组织，形成器官，形成系统、生物体，这些能够帮助学生理解生物进化由简单到复杂的演化过程。

关于生命的起源问题，在生物学中有多个观点并存的领域，学生可能或产生困惑，教师要充分利用这些困惑驱动学生的学习兴趣。

学生已经掌握了生物生存的基本条件，阳光、水、空气、营养物质、适宜的温度和一定的空间，可以将现在生物生存环境与原始海洋环境进行比较引发学生思考。

○教学目标····●知识与技能1．描述生物起源的过程。

2．举例说出生命起源的实验证据。

●过程与方法1．通过生命起源的猜想和讨论，促进学生的发散性思维；收集和分析资料，提取资料中有价值的信息的能力。

2．能区分科学的推测、事实和假设，能运用证据和严密的逻辑作出科学的推测。

●情感态度与价值观1．学会运用辨证的认识生物的起源，逐步树立科学的世界观，通过小组讨论培养学生的合作意识。

2．通过了解“生命的起源”的不同观点的争论，形成重视证据，不迷信权威，敢于怀疑的思想品质和批判意识。

○教学重难点····●教学重点1．描述生命起源的过程。

2．举例说出生命起源的实验证据。

●教学难点通过对资料进行分析，归纳出生命起源的内容，建立科学是一个不断探索、不断追求真理的过程的意识。

○教学方法····1．资料分析法。

安排学生阅读资料，并在之后提出相关的问题，引起认知冲突，激发学生的学习兴趣。

2．主动探究法。

根据课本提供的资料分析，通过提出问题，引导学生用已有的知识进行讨论性的探究活动。

根据资料分析得出的结论，进行讲述，使学生所得到的概念更完善、更系统，完善化学进化学说。

○课前准备····多媒体课件。

▲教学设计（一）···············（设计者于永：省优质课二等奖获得者）●导入新课播放地球46亿年前环境的模拟视频，介绍当时地球温度很高，地面上火山喷发，熔岩横流，从火山喷出的气体，水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等构成原始的大气层。

提出问题：原始大气中没有氧气，生命是如何诞生的？●探究新知【师】细胞膜的主要成分是什么？蛋白质是由哪种小分子形成的？【生】思考回答。

【师】如果要形成细胞膜，必须有蛋白质，要形成蛋白质必须要有氨基酸，在原始的大气中能够形成大气吗，我们应该如何做？【生】通过实验证明。

【师】是的，只有实验才能最终证明生命的起源。

PPT展示自然发生说：Helmont ，“在一个黑暗温暖的角落里孵化一瓶小麦和一块破布，老鼠就会产生。

”板书：自然发生说【师】引导思考：你能根据这些来推测“自然发生说”的观点吗？“自然发生说”是人们根据事实和“实验”作出的推测，那么它的观点正确吗，这说明了什么？【生】讨论。

【师】让人意外的是自然发生说在科学界一直延续了几千年，奇怪的是为什么这种破布加小麦的说法会持续这么久。

显然这个猜测很容易验证，只需要一个简单的实验就能够验证老鼠不是从破布和粮食里生出来的。

直到17世纪后期，列文虎克发明了划时代的显微镜，2这才有人开始质疑自然发生说。

【生】模拟设计实验检测自然发生说。

【师】1668年意大利，弗朗西斯科·雷迪，做了一个有名的实验，证明苍蝇不是从腐肉里自发产生出来的。

他听说猎人夏天会用布盖在肉上，防止肉生出苍蝇，他使用了各种不同的肉。

【生】小组内讨论交流，开展实验设计，相互评价。

【师】组织小组活动，适度点拨、评价。

提醒学生注意实验设计的单一变量原则和对照原则。

【师】自然发生说仍然坚持到了18世纪，其中约翰·尼达姆是主要的拥护者，他的实验室这样进行的：他把煮沸的肉汤灌入烧瓶，随即用软木塞盖住，并加封粘胶剂，以防止外来微生物进入。

过了不几天之后，他发现，烧瓶充满生命有机体。

【师】展示PPT，尼达姆的实验存在哪些漏洞？【生】讨论交流。

【师】科学家斯帕兰扎尼提出了质疑：短时间的煮沸未能杀灭全部微生物，有孔软木塞甚至在用粘胶剂加封后，仍不可能阻止外来微生物进入。

为了检验这些可能性，他进行了大量实验，实验中采用密封的烧瓶，延长煮沸时间。

实验结果没有生命产生。

板书：斯帕兰扎尼实验【师】可是尼达姆和自然发生说的支持者们反驳斯帕兰扎尼说，在密封的曲颈瓶的时候夺走了生命产生必须的有机分子，论战以僵局收场。

但是到了十九世纪，自然发生说还是被推翻了。

1862年法国科学家巴斯德加入论战，他设计了一个对照实验，向世人证明了细菌不是自然发生的。

【师】现在约翰·尼达姆的认为反对完全隔绝空气，阻碍了生命发生的必要条件。

那么巴斯德需要做的就是找到一种方法：即允许样本与空气接触。

引导学生讨论，如何让实验装置能够接触空气，但是又能够阻止细菌进入。

【生】讨论。

【师】巴斯德要找到一种方法即允许样本与空气接触，这样就能反驳尼达姆的刁难，又必须清楚空气中漂浮着的细菌，这些随空气进入烧瓶的细菌就会导致细菌滋生。

巴斯德用了3个烧杯，第一个烧杯是完全密封的，第二个烧杯是完全敞开的，第三个烧杯是开口的但瓶口很窄而且是扭曲的。

甲乙丙几天后甲、丙里的溶液还是清的，乙烧杯里的溶液完全浑浊了。

通过这样的一系列实验，巴斯德终于推翻了自然发生说。

这是自然发生说提出以来，最有说服力的一个实验证据。

板书：巴斯德实验【师】在这个实验中，巴斯德解决了哪些问题？【生】讨论。

【师】巴斯德的实验也有了一些副作用，因为他的实验太有说服力了，大家完全相信了生命是不会自发产生的，所以三四十年过去了人们才开始重新思索生命的起源。

因为当时大家都被他的实验说服了，认为生命是不会突然自发产生的。

如果不是自然发生的，那么生命是如何产生的呢，化学物质是怎样形成了有生命的物质？如果生命不是自然发生的那么在化学物质转变成生命体的过程中，究竟又隐藏着何种玄机呢？随着19世纪化学和生物学的发展，自然发生说动摇了。

【师】展示PPT：达尔文提出了另外一个概念，他对生命起源进行了猜测，如果我们把地球想象成一个温暖的小池塘在那里面有氨、水、硫酸盐、光、热量、电流等全都有，那么3化学物质可能随时经历着一些更复杂的变化。

达尔文暗示说，化学和生物都是微观的，是相同的，化学和生物殊途同归，而他们的交点就是生命的起源。

生物起源是什么，达尔文没有说，这需达尔文之后几代科学家的不懈努力和大胆猜测。

达尔文的小池塘也就是20世纪二十年代原始汤的概念，也就是生命的摇篮。

展示PPT：俄国科学家亚历山大·奥巴林提出对生命起源的假设，并提出地球早期生命起源所具有的环境，他提出生命是由非生命物质经过长期的化学进化逐步演化而来。

那么触发这一演化的外部条件是什么呢？利用但是所有的信息，当时地球的空气中没有氧气。

主要是氨、甲烷、氢气和水蒸气等气体组成，太阳的紫外线赋予有机化合物能量。

谁能想到科学家能够在实验室里制造出一锅原始汤呢？播放视频，对照教材引导学生讨论下列问题。

板书：米勒实验1．米勒实验提出的问题是什么？2．米勒实验提出的假设是什么？3．米勒设计这个实验装置的根据是什么？4．原始地球为生命起源提供的条件是什么？具体而言物质条件是什么？能量条件是什么？场所是什么？米勒如何模拟这些条件的？5．米勒采用了什么模拟原始地球的闪电？6．米勒在实验中输入什么气体？7．实验的结果是什么？【生】自学教材，讨论解释。

【师】米勒实验结果说明了什么问题？根据我们已有的生命层次的知识，你还可以提出什么问题吗？【师】科学家将蛋白质、核酸、糖类和脂类等物质放在一定的溶液中，这些物质能够自动浓缩聚集为一个个球状小滴，小滴周围有类似于膜那样的边界，并且能够从外界吸收某些分子，发生特定的化学反应。

【师生】共同归纳：1．在一定的条件下，原始地球的原始大气中各种成分能够转变为有机小分子。

2．有机小分子合成蛋白质、核酸等大分子。

3．从有机物大分子到原始细胞。

【师】似乎我们已经初步解开生命起源的秘密。

板书：无机物→有机小分子化合物→大分子化合物→原始界膜→原始细胞但是在二十世纪七十年代新数据显示地球的原始大气含有很少的氨气和甲烷。