《自然选择的证明-宇宙的边疆》拓展课件

《自然选择的证明宇宙的边疆》拓展单元人文主题求真求实从自然进化到人类文明,从生命起源到宇宙探究,科学探索是求真的事业,推动着人类文明的进步。在漫长的历史进程中,人类对自然的认识不断深化,东西方都形成了自己的科学传统,科学精神逐渐成为不同文化的共识。学习自然科学论著,感受科学精神,让我们热爱科学,走进科学的殿堂,崇尚科学,探索科学的奥秘。单元任务目标科学与文化论著研习1.研习自然科学论著,感受论著中所体现的理性、严谨的科学精神。2.掌握阅读自然科学论著的一般方法,注意抓住关键概念,理清思路,把握逻辑,理解主要内容。3.体会自然科学论著的表述方式和语言特点,学习科学的思维方式和研究方法。4.结合理科课程的学习,拓展阅读,用恰当的方式(如撰写读书报告)呈现自己的学习成果。主题阅读勇于攀登航天科技高峰余建斌苍凉而广袤的火星逐渐进入视野,稀薄的大气层和火星表面形貌清晰可见,探测器上太阳翼的轻微震动,提醒人们这个壮丽的太空视角来自造访火星的地球航天器。不久前,我国首次火星探测任务“天问一号”拍摄的火星影像公布,让航天迷们扎扎实实过了把瘾。在航天迷看来,2021年是中国航天的“大年”。自开年以来,从长征七号改遥二运载火箭成功发射,到嫦娥五号轨道器飞抵距地球150万公里的日地引力平衡点,再到“天问一号”登陆火星、中国空间站核心舱发射等大动作的预告,激发起无数人对太空探索的热情和向往。探索浩瀚宇宙,是梦想的远航,也是创新的跋涉。刚刚过去的“十三五”,中国在太空探索领域取得了显著成绩,不断刷新纪录。从近地轨道到太阳系深处,中国航天器的队伍越来越大,足迹不断延伸。北斗、嫦娥、天宫、玉兔、天问……这些名字背后,是航天发射能力的显著提升,卫星、飞船等航天飞行器技术的持续进步,反映着从航天大国迈向航天强国的有力步伐。太空探索事业的突破和进展,不断夯实着创新型国家建设的丰硕成果。卓越不凡的创新进一步激起人们对星空的好奇,而这种热情的向往,无疑又会驱动着探索脚步不断前行。太空探索的进步不仅映照着“可上九天揽月”的豪情,也进一步增强了科技自立自强的信心和底气。经过一代代航天人接续奋斗、攻坚克难,我们取得了以载人航天、北斗导航、月球探测等为代表的标志性成就,不断实现着从无到有、从小到大、从弱到强的跨越发展。至今环绕地球飞行的东方红一号卫星,仍在月球上“日出而作、日入而息”的玉兔号月球车,以及即将踏上火星表面的中国火星车,它们在地球外探索的勇敢身影,凝结着中国航天人坚持走自主创新之路的汗水和智慧,体现着中国科技强起来的决心和勇气。面向未来,太空探索仍将是科学探索的有力牵引,中国探索太空的脚步更为坚定。宇宙起源与演化等基础科学研究,探月工程四期、火星环绕、小行星巡视等星际探测,和新一代重型运载火箭和重复使用航天运输系统研制、北斗产业化应用等,都已被列入相关规划之中。预计2022年前后建成的中国空间站,作为国家级太空实验室,将为科学家们提供极其宝贵的科学实验平台,有望产生重大的科学突破。可以说,对宇宙奥秘的探究和对深空的探测,将继续牵引科学的进步和科技的发展。面对浩瀚宇宙,人类是渺小的,但人类的探索精神是伟大的。一代代中国航天人以追逐梦想的热情和坚忍不拔的壮志,创造出“两弹一星”精神、载人航天精神、北斗精神和探月精神,丰富了中华民族的宝贵精神财富,彰显了坚定的中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信、文化自信。怀揣不懈追求的航天梦,敢于战胜一切艰难险阻,勇于攀登航天科技高峰,一步一个脚印开启建设航天强国和世界科技强国新征程,我们将向着更深更远的太空不断出发。(摘编自《人民日报》2021年04月12日)学习目标1.了解两篇文章阐释的自然选择的理论和勾画的宇宙全景。2.理解主要概念,梳理整体思路,理解基本观点与文章各部分之间的关系,体会严密的论辩逻辑。3.结合达尔文环球旅行考察和卡尔·萨根致力于科普的经历,探究其用科学推动人类进步的精神。晨读篇闻鸡起舞文化典故[典故]轩辕黄帝[出处]黄帝者,少典之子,姓公孙,名曰轩辕。……轩辕之时,神农氏世衰。诸侯相侵伐,暴虐百姓,而神农氏弗能征。于是轩辕乃习用干戈,以征不享,诸侯咸来宾从。而蚩尤最为暴,莫能伐。炎帝欲侵陵诸侯,诸侯咸归轩辕。轩辕乃修德振兵,治五气,艺五种,抚万民,度四方,教熊罴貔貅豸区虎,以与炎帝战于阪泉之野。三战,然后得其志。蚩尤作乱,不用帝命。于是黄帝乃征师诸侯,与蚩尤战于涿鹿之野,遂禽(擒)杀蚩尤。而诸侯咸尊轩辕为天子,代神农氏,是为黄帝。(《史记·五帝本纪》)[解读]黄帝(又称轩辕氏、有熊氏)是我国古代中原各族的共同祖先,与伏羲、神农并称三皇;又一说,与颛顼、帝喾、唐尧、虞舜共称五帝。传说他有四目,在位时打败炎帝和蚩尤,统一中原地区,并教民养蚕,发明舟车等。传说文字是他的史官仓颉所造,音律是他的乐官伶伦发现的。轩辕黄帝是中华人文始祖,一统部落而开国的先帝。他带领先民们经过艰苦卓绝的拼搏,使中国历史上出现了第一个大融合、大统一、大变革的时代。在中华民族的形成与发展的历史上,轩辕黄帝有着不可估量的深远影响,其卓著的功绩,深受历代人民敬仰。诵读鉴赏[原文]浣

溪

沙

晏

殊一曲新词酒一杯,去年天气旧亭台。夕阳西下几时回?

无可奈何花落去,似曾相识燕归来。小园香径独徘徊。[鉴赏]韶光易逝

“夕阳西下几时回?”夕阳西下,是眼前景。但词人由此触发的,却是对美好景物情事的留恋,对时光流逝的怅惘,以及对美好事物重现的微茫的希望。这是即景兴感,但所感者实际上已不限于眼前的情事,而是扩展到整个人生,而且包含着某种哲理性的沉思。夕阳西下,是无法阻止的,只能寄希望于它的东升再现,但时光的流逝、人事的变更,却再也无法重复。眷恋怅惆

“无可奈何花落去,似曾相识燕归来。”这两句都是描写春天的,在惋惜与欣慰的交织中,蕴含着某种生活哲理:无法阻止一切必然要消逝的美好事物,但美好事物消逝的同时仍然有其他美好事物的再现,生活不会因消逝而变得一片虚无。渗透在句中的是一种混杂着眷恋和惆怅、既似冲淡又似深婉的人生感触。课外篇一起阅读群文呈现探索精神

材料一

人的眼睛——无与伦比的精密相机当神创论者挑战进化论时,人眼的进化是他们常常瞄准的好靶子,这个足以令高端相机望尘莫及的人体构造,精密得令进化论鼻祖达尔文“直打冷战”。它拥有可自动调节光圈(瞳孔)和自动对焦系统(晶状体),内面(脉络膜)能最大程度地避免光线四处散射,不仅如此,它的底片(视网膜)灵敏度超高,不论在白天和夜晚都能捕捉影像,无须临时更改感光度,也不用外加滤镜;它还自带Photoshop功能(神经网络),成像之后迅速增强图像反差、调整颜色……奇特的是,不论视网膜还是角膜,单独看来都没有任何作用,达尔文理论中那碰运气似的突变和自然选择是如何将这些七零八碎的部件同时拼凑在一起的?今天的这套人眼精密仪器同万年前相比又做了哪些微调呢?地球上生命痕迹刚出现的时候,大部分时间都过着不见天光的日子。后来单个感光细胞在生物体表面出现了,于是世界变明亮了。有的科学家说,这件事大约发生在5亿4千万年前的寒武纪。在进化路上,生物相当随遇而安,不需最好,只要够用。这种知足的性格使得眼睛若干中间产物得以作为不同生物的终点保留下来。达尔文在《物种起源》中将各种生物的眼睛从简单到复杂排成一列,便大致推测出眼睛进化的历程。例如,某些单细胞生物只有一些可以感受光的蛋白,它们见到光就心满意足;有的生物只有一洼小小的眼窝,然而你已经能从这个简单的聚光工具看出高级眼睛的端倪,这些生物只要不撞上前进路上的障碍物就能高兴地活着;高等生物的生存却容不得它们将猎物与敌手看混,于是各自进化出一系列结构,来将世界看清楚,鹦鹉螺和人眼便呈现了两种不同的策略。前者将眼睛的开口缩小,使它变成一架“针孔照相机”,从而让光准确到达感光细胞,眼前的物体就能边界清晰,在它们这个群体内,估计该是“眼小为美”;但是人类并不甘心采取这种舍弃光强获取清晰度的措施,而另走了一条迂回之道,我们这一进化分支的祖先在眼窝前塞进一个透镜——晶状体,它同样能把光线汇聚到视网膜,却赋予了我们一个比鹦鹉螺明亮许多的世界。这样,大自然中不同眼睛的集合就如同一个活化石库,我们可以将这些化石理解为人眼进化之路上留下的一串脚印。于是,那个令达尔文困惑了一下的问题至少是有解的。十几年前,两位瑞典科学家甚至将这一过程量化,他们将鱼眼进化拆分为近2

000个步骤,并用计算机模拟了整个过程,经保守计算,他们得出结论,这一过程的实现理论上只需36万年。现在许多科学家都相信,从一个感光细胞到我们的眼睛,最关键的变化就发生在最初几百万年之内。值得一提的是,人眼已如此适应陆地生活,要将光线汇聚到视网膜上,不光需要可变焦透镜(晶状体)的作用,空气与角膜之间的界面也至关重要。角膜表面覆盖了一层薄薄的泪膜,光线接触人眼之后,只有1/3折射依赖后边的晶状体,2/3的折射都在空气及这层泪膜之间发生,这里相当于一个固定焦距的透镜。这便是为什么当你潜入水中视线就变得模糊,那个时候这层泪膜和周围的水环境混为一体,在空气中可以发生的折射便不会发生,于是光线就不会恰到好处地投射到视网膜上了。材料二

寻找太阳系外生命刘浩源很多科学家认为,除地球外,太阳系中任何一个星球存在生命的可能性都不大,而在太阳系外找到生命的可能性很大。一些科学家通过计算发现,宇宙中存在大量与地球类似的行星。英国著名天文学家帕特里克·摩尔爵士近期宣称,科学家将会在50年内找出证据,证明太阳系之外确实存在外星生物。他认为,太阳系外必定存在外星生命,但以人类目前的航天科技发展程度,尚无法主动与外星生命取得有效接触。科学家认为太阳系中火星、木星的卫星木卫二和土星的卫星土卫六上可能存在某种形式的初级生命,但现在仍无所发现。如果考虑到生命存在所需要的基本条件,太阳系内其他星球存在生命的机会都非常小。这是因为地球和其他星球存在大量多样生命形式的关键是有光合作用。光合作用能够吸收并转化光能,用转化后的能量完成生命所需的生化任务。如果生物曾经在一个星球有过繁盛时期,光合作用将改变这个星球的外层大气成分,就像生命对地球大气的改变一样。而除地球外,太阳系内其他星球的大气都没有类似改变。虽然生活在星球表面深层的初级生命可能通过化学反应而不是光合作用存活,而这种存活方式也不会影响星球的大气构成,但是科学家要寻找的,是像地球上这样一种大规模的生命存在,它深刻地改变了其所在行星的地质化学构成,能够被远距离观测到。根据物理学定律:宇宙各处均相同,引力、电场和磁场、量子理论等物理规律是普适的;原子和分子的物理结构是一样的。那么我们的地球在宇宙中应该也不是唯一的。银河系直径大约10万光年,分布着大约2

000亿颗恒星,其中有行星环境的超过15%,那么在银河系中至少有数百亿颗行星。地球只不过是银河系数百亿同类环境之“一”而已,而宇宙中更是有千百亿个这样的世界。一位天文学家曾说:“银河系中的行星就像虫子一样普遍,如果银河系中的多数行星都像木星一般大,并且所有行星都无法孕育生命,那将是非常奇怪的事情,太不合情理了。”长久以来,科学家相信,我们这个小小的世界除了拥有岩石地层和宽广海洋之外,还具有其他一些特殊之处,比如有月球,这对稳定气候是不可或缺的;比如它在太阳系中的位置也是非常理想的等。大概正是将这万千恩宠集于一身,地球才能够成为生命的庇护所,同时这些限制条件也大大降低了在宇宙其他地方找到类似星球的可能性。然而近期科学家研究表明,这些认为地球是宇宙中得天独厚的“特例”的观点也许是错误的。比如科学家研究证实,没有卫星的行星也完全能够适宜生命繁衍。最新计算表明,在过去的10亿年间如果没有月球,地球的自转轴只会发生很小的角度变化,这根本不可能妨碍生命的形成。那种认为月球稳定了地球运行的轨道,从而保障了它的温和气候的说法是站不住脚的。科学家曾担心在其他星系中,对于生命至关重要的水可能是极其稀少的。1994年,当苏梅克-列维九号彗星撞击木星时,科学家发现,有大量水蒸气出现,这说明,这颗彗星上带有大量的固体水。苏梅克-列维九号彗星在宇宙中是颗很平常的彗星。在其他恒星系就像在太阳系中一样,只要彗星或小行星撞上行星,就能为后者带来水资源。如果拥有液态水的宜居行星在宇宙中比比皆是的话,那么生命也应该是普遍存在的。这些证据都表明,与人们曾经认为的不同,我们这颗小小的地球并未受到什么特别的眷顾。(选自《百科知识》,有删改)阅读思考1.两则材料都是科普文,科普文的语言特色是科学性与文学性相结合、严谨与趣味相结合。请结合两则材料分析一下。参考答案

①语言生动形象,通俗易懂。如“地球上生命痕迹刚出现的时候,大部分时间都过着不见天光的日子”,“过着不见天光的日子”本来表现人的生活过程昏暗,用在这里,通俗形象、生动活泼地说明地球上生命刚出现的时候没有眼睛看清世界;在科普文的语言准确严谨之余,更添其文学性与趣味性。②运用数字论证,准确严谨。“角膜表面覆盖了一层薄薄的泪膜,光线接触人眼之后,只有1/3折射依赖后边的晶状体,2/3的折射都在空气及这层泪膜之间发生,这里相当于一个固定焦距的透镜”,“银河系直径大约10万光年,分布着大约2000亿颗恒星,其中有行星环境的超过15%,