高中生物-生态系统的信息传递教学设计学情分析教材分析课后反思

《生态系统的信息传递》教学设计一、教材分析“生态系统的信息传递”是新教材必修3第五章第4节的内容。研究生态系统的信息传递是生态学新的研究领域，在生态系统中，信息传递的方式多种多样，它的作用与物质循环、能量流动一样，都是把生态系统各组分联系成一个整体，并且有调节生态系统稳定性的作用。但是目前人们只能模糊地认识自然界的这种“对话”，这一领域尚有许多问题有待发现和深入研究。如何体现新课程的理念，引导学生关注这种“对话”、理解这种“对话”，从而去研究这种“对话”？笔者通过让学生课前收集资料，课上分析资料，课后设计实验等一系列探究活动，提高学生搜集和处理科学信息、解决实际问题的能力，激发学生主动参与的意识。二、教学目标1．知识目标：（1）举例说出生态系统中的信息传递。（2）说出信息传递在生态系统中的作用。2．能力目标：描述信息传递在农业生产中的应用。3．情感、态度和价值观目标：探索信息传递在生物界存在的作用。三、教学重点难点重点：说出信息传递在生态系统中的作用。难点：生态系统的物质循环、能量流动和信息传递的关系四、学情分析本节内容相对简单，学生在初中已经学过有关信息传递的知识，他们缺少的是将知识系统化。生态系统的信息种类，教材仅作简要的概述和举例，并安排了一个“思考与讨论”活动，引导学生关注身边的动物是如何进行信息的传递的。五、教学方法1．讲述与学生练习、讨论相结合2．学案导学：见后面的学案。3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备学生：课前收集关于信息的种类的实例。教师：课件制作，包括物理信息、化学信息和行为信息的种类实力及应用。七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。（二）情景导入、展示目标。以生活中常用的通讯工具——手机引出信息的概念。板书信息：一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。讲述信息传递的一般过程（一般信息传递有三个基本环节）：信源（信息产生）；信道（信息传输）；信宿（信息接收）。多个信息过程相连就使系统形成信息网，当信息在信息网中不断被转换和传递时，就形成了信息流。信息只有通过传递才能体现其价值，发挥其作用。（三）合作探究、精讲点拨。探究一：生态系统中信息的种类“思考与讨论”学生思考回答老师提示。“提示及讲述”（1）物理信息：如①声信息在生态系统中，声信息的作用更大一些，尤其是对动物而言。动物更多是靠声信息来确定食物的位置或发现敌害的存在的。我们最为熟悉的以声信息进行通讯的当属鸟类，鸟类的叫声婉转多变，除了能够发出报警鸣叫外，还有许多其他叫声。植物同样可以接收声信息，例如当含羞草在强烈的声音刺激下，就会有小叶合拢、叶柄下垂等反应。声信息的特点有：多方位性，接受者不一定要面向信源，声音可以绕过障碍物；同步性，发出声音信号时，动物的四肢躯干亦可发出信息；瞬时性，声信息可在一瞬间发出，也可在一瞬间停止；多变量，声音有许多变量，包括强度、频率、音质等，每个变量都可以提供一些信息，因此声音信息的容量很大。②电信息在自然界中存在许多生物发电现象，因此许多生物可以利用电信息在生态系统中活动。大约有300多种鱼类能产生0.2~2V的微弱电压，可以放出少量的电能，并且鱼类的皮肤有很强的导电力，在组织内部的电感器灵敏度也很高。鱼群在洄游过程中的定位，就是利用鱼群本身的生物电场与地球磁场间的相互作用而完成的。由于植物中的组织与细胞间存在着放电现象，因此植物同样可以感受电信息。③磁信息地球是一个大磁场，生物生活在其中，必然要受到磁力的影响。候鸟的长途迁徙、信鸽的千里传书，这些行为都是依赖于自己身上的电磁场与地球磁场的作用，从而确定方向和方位。植物对磁信息也有一定的反应，若在磁场异常的地方播种，产量就会降低。不同生物对磁的感受力是不同的。（2）化学信息化学信息主要是生命活动的代谢产物以及性外激素等，有种内信息素（外激素）和种间信息素（异种外激素）之分。种间信息素主要是次生代谢物（如生物碱、萜类、黄酮类）以及各种苷类、芳香族化合物等。在生态系统中，化学信息有着举足轻重的作用。在植物群落中，可以通过化学信息来完成种间的竞争，也可以通过化学信息来调节种群的内部结构。有时，在同一植物种群内也会发生自毒现象。在这些植物的早期生长中，毒素可能降低幼小个体的成活率。然而，当这种毒素在土壤中积累时，它们就能使植物自身死亡，减少生态系统中的植物拥挤程度。在动物群落中，可以利用化学信息进行种间、个体间的识别，还可以刺激性成熟和调节出生率。例如，猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息，它们总是仔细观察前兽留下的痕迹，并由此传达时间信息，避免与栖居在此的对手遭遇。动物还可以利用化学信息来标记领域。群居动物能够通过化学信息来警告种内其他个体。鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈臭味的气体，它既是报警信息素，又有防御功能。当蚜虫被捕食时，被捕食的蚜虫立即释放报警信息素，通知同类其他个体逃避。许多动物分泌的性信息素，在种内两性之间起信息交流的作用。在自然界中，凡是雌雄异体，又能运动的生物都有可能产生性信息素。显著的例子是，雄鼠的气味可使幼鼠的性成熟大大提前。（3）行为信息动植物的许多特殊行为都可以传递某种信息，这种行为通常被称为行为信息。如教材中所述，蜜蜂的舞蹈行为就是一种行为信息。草原中有一种鸟，当雄鸟发现危险时就会急速起飞，并扇动两翼，给在孵卵的雌鸟发出逃避的信息。探究二：信息传递在生态系统中的作用放映1：蝙蝠的回声定位，提问：蝙蝠依靠什么信息，对周围环境进行识别？没有了这种信息传递，蝙蝠还能取食和飞行吗？放映2：莴苣种子萌发北与光波的关系曲线图，提问：是不是光的波长越长，莴苣种子萌发率就越高或越低？分析这两则资料，说明信息传递与生物的生命活动的正常进行有什么关系？信息传递在种群的繁衍过程中起什么作用？信息传在维持生态系统的稳定性方面起什么作用？学生结合教材，分析资料，自主讨论，得出结论。信息传递在生态系统中的作用(1)维持生命活动的正常进行。(2)维持生物种群的繁衍。(3)调节生物种间关系，把生态系统的各组分联成一个整体，以维持生态系统的稳定。(4)鼓励学生依据实例分析推导出其他方面的作用。探究三：信息传递在能业生产中的应用教师讲述：信息传递在农业生产中的应用主要有三方面：一是提高农产品或畜产品的产量；二是对有害动物进行控制；三是预测地震等自然灾害。(1)介绍性信息素诱捕器的应用(2)介绍鲤鱼诱鱼剂的诱鱼原理(3)介绍蟑螂屋诱捕蟑螂的原理师生、生生相互交流实例，培养学生网上查询相关材料的能力和语言表达能力，学会资源共享，达成教学目标。（四）反思总结，当堂检测。教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）（五）发导学案、布置预习。我们已经学习了生态系统的信息传递，那么，生态系统的稳定性是怎样进行的呢？在下一节课我们一起来学习生态系统的稳定性。这节课后大家可以先预习这一部分，着重分析稳定性的种类和作用。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。九、板书设计物理信息生态系统的信息传递生态系统中信息的种类化学信息生态系统的信息传递行为信息利于生命活动的正常进行信息传递在生态系统中的作用利于生物种群的繁衍调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定提高农产品或畜产品的产量信息传递在农业生产中的应用对有害动物进行控制十、教学反思丰富的多媒体教学素材能有效地激发学生的学习兴趣，突破教学难点，教师在平时要注意收集这些素材，适当运用于课堂教学中，提高课堂教学效果；在引导学生分析资料时，要注意营造一种民主和谐的氛围，尊重学生，鼓励学生。学生答对了要及时表扬，答错了也不要急于批评，发掘答案的合理性，给予充分肯定，然后再进行讲评分析，使学生乐于接受。只有在这样的课堂氛围中，学生才能主动参与、积极探索，才能真正成为学习的主人。《生态系统的信息传递》课标分析高中生物新课标明确提出：提高学生的生物科学素养是高中生物新课程的核心任务和价值所在。生物科学素养是学生科学素养的重要组成部分，是每个公民适应现代社会和科技发展应具备的基本素养。因此，生物教师在教学过程中应立足基础，教会学生理解生物学基本现象、事实、规律，以及生物学原理在生物技术领域中的运用，科学地解释发生在身边地生物学现象；帮助学生形成正确的情感，态度、价值观和科学的世界观，并以此来指导自己的行为。本节课所授新课属于生态系统一章。所有的生命系统都存在于一定的环境之中，在不断变化的环境条件下，依靠自我调节机制维持其稳态。高等多细胞生物和人体在生长、发育、代谢、遗传和变异等各种活动中，通过一定的调节机制，使机体保持稳态，并作为一个整体完成复杂的生命活动，适应多变的环境。在生态系统中，生物与环境之间相互影响，种群数量不断变化，群落也处在演替过程中。生态系统通过自动调节作用，实现物质循环和能量流动的相对稳定，形成稳态。人类的活动对生态环境产生严重的影响，生态环境的保护已成为全人类共同关心的问题。态环境问题与实际生活联系密切，教师应通过引导学生开展有关的实验、调查和搜集资料等活动，特别是了解当地生态系统、保护当地生态环境的活动，提高环境保护意识。有关生态系统信息传递一节中，课标中明确指出要学生能举例说出生态系统中的信息传递。因此授课时要面向全体学生。根据以上新课标的要求及对本章节的分析，应对学生提出以下要求：（1）举例说出生态系统中的信息传递。（2）说出信息传递在生态系统中的作用。（3）描述信息传递在农业生产中的应用。（4）通过主动参与观察、演绎、探究活动，使学生掌握生物学学习的程序和方法，培养学生创造性思维能力和归纳、总结的能力

（5）建立小组合作形式对学生多元智能-人际关系智能的进行培养。（6）通过对生物传递信息的方式和应用的探究性学习，培养学生崇尚科学的态度和实事求是的精神，反对迷信培养健康的心理。（7）通过对自然现象本质的揭示、满足探索自然奥秘的好奇心理，同时通过对自然之美的欣赏，对学生进行多元智能--自然智能的进行培养。使学生热爱生活的环境，学会如何与自然界和平相处，适时进行德育教育。学情分析学生在学习本节内容前已经学习了《生态系统的结构》、《生态系统的能力流动》、《生态系统的物质循环》三节。下面从知识、情感态度价值观与能力三个方面分析学生的知识准备情况。1.知识水平分析学生已经获得了获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识，了解生态系统科学知识在生活、生产、科学技术发展和环境保护等方面的应用。知道了生态系统的结构包括四大部分，了解了生态系统中能力流动的特点和方向，掌握了物质循环和能量流动的关系。因此在学习本机课时学生具备了一定的知识基础，在课堂上只要适当引导学生就可以快速理解本机课的内容。2.情感态度与价值观分析高二的学生初步形成生态系统的结构与功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点，生物进化观点和生态学观点，树立辩证唯物主义自然观，逐步形成科学的世界观。已经认识生态系统的价值，乐于学习生物科学，养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。确立积极的生活态度和健康的生活方式。3.学生能力分析因为在高一的时候做过相关的实验，因此能够正确使用一般的实验器具，掌握采集和处理实验材料、进行生态系统实验的操作。在学习本节课之前学生进行了多次生物实验操作，具备了客观地观察和描述生物现象；通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的问题能力。总体来看，本节内容相对简单，学生在以前尤其是初中已经学过有关信息传递的知识，他们缺少的是将知识系统化。生态系统的信息种类，教材仅作简要的概述和举例，并安排了一个“思考与讨论”活动，引导学生关注身边的动物是如何进行信息的传递的。教学效果分析1.本课程的主要特色本节课积极采用现代教育方法和手段，在课程教学时理论联系实际，课程讲授时，运用多媒体课件、网络教学资源等现代化手段，将生活中不常见的昆虫活动、光学现象等，制作教学图片、录像等多媒体课件资料，适时示范，使枯燥乏味的生物课生动具体，提高了课堂教学效果，建立了现代教育方法和手段的新的教学模式。本节课中最成功的地方在于能把教材知识与实际生活联系在一起，例如课程中提到了萤火虫的发光现象，蚂蚁触角交流，鸽子识途等多种现象，与生态系统的信息传递紧密的联系在了一起。此外本节课还能合理运用教具，积极引导学生参与讨论，激发学生的学习兴趣，让学生乐于去学、善于去学。理论与实践相结合。以学生为本，强化学生的实践，提高学生分析问题、解决问题的能力。通过模拟实验设计，拓展了学生的视野。2.学生学习本节课后可能遇到困难的地方一是可能不能分辨清楚生态系统的信息传递类型，这需要学生对信息传递三种类型的定义多加研习，多问多分析。二是不能讲生态信息的信息传递和农业生产联系起来，这可能是因为学生缺乏农业常识，对自然接触较少，可以让学生多观察学校内的植物及试验田，多看教学视频来弥补。3.目前本课程可能还存在的不足之处一是师生互动的力度还不够。在本节课上受限于教学内容，“互动”只停留在形式上，使用了讨论法、合作法、演讲法等教学方法，虽然能够利用这个环节解决一些教学难点，突破重点，可是由于与真实情景存在差异，因此在吸引学生的学习兴趣上还有一些不足。二是在提问问题的设置上深度不够。有些提问过于简单，学生的发散思维得不到训练；提问没有新意，长此以往，让学生生厌；让学生带着问题阅读课本时，问题设置过大，提出的问题空泛、难度大，针对性差，造成学生思维的障碍，让学生丈二和尚摸不着头脑。三是学生听课前预习课后复习不够。很多学生上课前没有进行课前预习，这样他们进入课堂情景就需要很长时间，导致无法完成教学任务；讲授新课时利用上节课的知识，学生不会，这是复习不够。因此应该让学生既会课前预习又会课后复习，是他们养成良好的学习习惯。四是没有完全做到以学生为主体。在课堂教学中总是担心某些知识点讲不到位，讲不透，总是力求“面面俱到”，这样就没法体现出学生的主体地位，无法让学生充分去动脑思考和讨论。教材分析1、教材分析本节课内容的地位与作用必修三第五章涉及生态系统结构、能量流动、物质循环、信息传递及稳定性五节内容。信息传递在第四节，只有学习了生态系统的结构和能量流动、物质循环之后才能更好的理解信息这一抽象的概念，同时信息传递也是学习后面生态系统稳定性的必备基础。2、内容分析本节课中一开始就展现了小蜜蜂跳舞的方式，通过方式的不同引导学生进行思考信息的传递方式。物理信息：如①声信息。在生态系统中，声信息的作用更大一些，尤其是对动物而言。动物更多是靠声信息来确定食物的位置或发现敌害的存在的。我们最为熟悉的以声信息进行通讯的当属鸟类，鸟类的叫声婉转多变，除了能够发出报警鸣叫外，还有许多其他叫声。植物同样可以接收声信息，例如当含羞草在强烈的声音刺激下，就会有小叶合拢、叶柄下垂等反应。声信息的特点有：多方位性，接受者不一定要面向信源，声音可以绕过障碍物；同步性，发出声音信号时，动物的四肢躯干亦可发出信息；瞬时性，声信息可在一瞬间发出，也可在一瞬间停止；多变量，声音有许多变量，包括强度、频率、音质等，每个变量都可以提供一些信息，因此声音信息的容量很大。②电信息在自然界中存在许多生物发电现象，因此许多生物可以利用电信息在生态系统中活动。大约有300多种鱼类能产生0.2~2V的微弱电压，可以放出少量的电能，并且鱼类的皮肤有很强的导电力，在组织内部的电感器灵敏度也很高。鱼群在洄游过程中的定位，就是利用鱼群本身的生物电场与地球磁场间的相互作用而完成的。由于植物中的组织与细胞间存在着放电现象，因此植物同样可以感受电信息。③磁信息地球是一个大磁场，生物生活在其中，必然要受到磁力的影响。候鸟的长途迁徙、信鸽的千里传书，这些行为都是依赖于自己身上的电磁场与地球磁场的作用，从而确定方向和方位。植物对磁信息也有一定的反应，若在磁场异常的地方播种，产量就会降低。不同生物对磁的感受力是不同的。（2）化学信息化学信息主要是生命活动的代谢产物以及性外激素等，有种内信息素（外激素）和种间信息素（异种外激素）之分。种间信息素主要是次生代谢物（如生物碱、萜类、黄酮类）以及各种苷类、芳香族化合物等。在生态系统中，化学信息有着举足轻重的作用。在植物群落中，可以通过化学信息来完成种间的竞争，也可以通过化学信息来调节种群的内部结构。有时，在同一植物种群内也会发生自毒现象。在这些植物的早期生长中，毒素可能降低幼小个体的成活率。然而，当这种毒素在土壤中积累时，它们就能使植物自身死亡，减少生态系统中的植物拥挤程度。在动物群落中，可以利用化学信息进行种间、个体间的识别，还可以刺激性成熟和调节出生率。例如，猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息，它们总是仔细观察前兽留下的痕迹，并由此传达时间信息，避免与栖居在此的对手遭遇。动物还可以利用化学信息来标记领域。群居动物能够通过化学信息来警告种内其他个体。鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈臭味的气体，它既是报警信息素，又有防御功能。当蚜虫被捕食时，被捕食的蚜虫立即释放报警信息素，通知同类其他个体逃避。许多动物分泌的性信息素，在种内两性之间起信息交流的作用。在自然界中，凡是雌雄异体，又能运动的生物都有可能产生性信息素。显著的例子是，雄鼠的气味可使幼鼠的性成熟大大提前。（3）行为信息动植物的许多特殊行为都可以传递某种信息，这种行为通常被称为行为信息。如教材中所述，蜜蜂的舞蹈行为就是一种行为信息。草原中有一种鸟，当雄鸟发现危险时就会急速起飞，并扇动两翼，给在孵卵的雌鸟发出逃避的信息。评测练习当堂检测反馈：1.分辨教学课件中呈现的图片包含信息的类型有哪些？2.在生态系统中，信息传递发生在()A.种群和种群之间B.种群内部个体和个体之间C.生物和环境之间D.以上三项都有3.银烛秋光冷画屏，轻罗小扇拍流萤”体现了生态系统中的何种信息：（）A.物理信息

B.化学信息

C.行为信息

D.营养信息4.属于物理信息的是()属于化学信息的是()属于行为信息的是()=1\*GB3①乳动物的体温；②鸟类鸣叫；③昆虫的性外激素；④萤火虫发光；⑤植物分泌的有机酸；⑥蜜蜂跳舞；⑦植物开花；⑧孔雀开屏；⑨猎豹排尿划分领地；⑩鸽子识途；5.森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔子，兔子也同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。该信息在生态系统中的作用时（）A、可以保证生命活动正常进行B、可以维持生物种群的繁衍C、能够促进生态系统的物质循环D、能够调节生物的种间关系6.如果你是一个农场经营者，种植了一些粮食作物，栽培了多种果树，同时还饲养了优质家禽、家畜等，从生态系统中信息传递的角度，谈谈你管理农场的措施？7.下列选项中不属于生态系统的信息传递在农业生产中的应用的是 ()A.利用人工合成的化学信息素吸引昆虫为作物传粉B.向田间喷洒杀虫剂杀灭害虫C.延长光照时间来提高家禽的产蛋量D.利用音响设备发出不同的声音信号来驱赶鸟类课外检测：1.下列现象中，信息传递不属于物理信息的是()A.谈虎色变B.杯弓蛇影C.红杏出墙D.抓耳挠腮2.若利用电子仪器产生与蜜蜂跳舞相同频率的声音，当蜜蜂感受到这一信息后，就会飞到花园采蜜，这种方法利用的信息类型属于()A.行为信息B.物理信息C.化学信息D.生物信息3.(2012·临沂高二检测)据了解，野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右，这样的性别比例是由孵化时的温度所决定的；繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”、“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿、温度较低处，则产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递()A.能够调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定B.影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定C.维持生物体正常生命活动，调节生物内环境的稳态D.对生物进行自然选择，促进生物进化4.狼依据兔留下的气味进行捕食，兔依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。这说明()A．生命活动的正常进行必须依靠化学信息的作用B．生命活动的正常进行必须依靠行为信息的作用C．信息素是进行信息传递唯一的信号D．信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定5.下列生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是（）A．人工合成性外激素制剂，干扰害虫的正常交尾B．控制日照时间以控制开花时间C．利用“黑光灯”集中捕杀棉铃虫D．利用生长素类似物杀死单子叶作物田中的双子叶杂草课后反思在生物教学过程中，教师应积极反思教学设计与教学实践是否适合，不断思考教学目的、教具准备、教学方法等方面