高中生物学选择性必修2第3章第4节“表格法”在《生态系统的信息传递》中的教学设计（人教版）

高中生物湖北龚永柱教学设计高中生物学选择性必修2第3章第4节“表格法”在《生态系统的信息传递》中的教学设计湖北省神农架林区高级中学龚永柱表格法，是在教学设计中常用的一种方法。它是根据教学的目的和要求，将数据或条件或者实验现象等制成表格，然后进行比较、归纳等处理，并得出某些结论的方法。它具有简单、方便、容量大、直观性强、眉目清楚、易于参考比较和发现问题等优点。一、创设情境，激发兴趣，新课导入通过多媒体播放“蜜蜂圆圈舞或摆尾舞”的动画视频，让学生带着兴趣和问题，进入学习状态。蜜蜂跳舞的意义在于，告知同伴蜜源的位置和远近，传递的就是某种信息。那么什么是信息呢？1、信息：在日常生活中，人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息（information）。2、信息流：生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。信息只有通过传递才能体现其价值，发挥其作用。3、你能举出生物间传递信息的实例吗？学生回答：孔雀开屏，黄鼠狼遇到敌害释放臭味，萤火虫的发光，蜘蛛网的震动，蜜蜂的圆圈舞与摆尾舞，牡丹花开，种子发芽，老马识途等等。二、生态系统中信息种类通过对一系列的生物信息传递的实例，利用表格法归纳并比较“生态系统中信息的种类”。信息种类概念特点与理解举例并说明作用物理信息系统中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息主要表现在光信息、声信息、电信息、磁信息等方面。信息来源：生物和环境如鱼群的洄游定位、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。化学信息在生命活动过程中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，这就是化学信息。生物体中存在能传递信息的化学物质----又叫信息素。化学信息，对其他生物有不同的影响。信息来源：生物在植物群落中，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。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。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。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。行为信息动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或者异种生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息。关键在于“各种特殊动作”。信息来源：生物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。营养信息【补充】在生态系统中，沿食物链各级生物要求有一定的比例，即所谓的“生态金字塔”规律。于是，生态系统中的食物链就构成了一个相互依存，相互制约的整体。动物和植物不能直接对营养信息进行反应，通常需要借助于其他的信号手段。如当生产者的数量减少时，动物就会离开原生活地去异地觅食。信息来源：生物在畜牧业饲养业方面有重要作用。如草原放牧，起始放牧的家畜数量要与牧草生长量、总量相匹配。被捕食者的体重、肥瘦、数量等，是捕食者的取食依据。共同特点（1）生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流。（2）信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间。（3）信息传递普遍存在于生态系统中。三、【补充内容】信息传递的三个基本环节：通过生态系统中信息的种类和特点的分析，利用表格法列举“信息传递的三个基本环节”。环节概念举例信源（信息源）信息产生的部位如某昆虫分泌的性外激素信道信息传播的媒介如空气、水以及其他介质信宿（信息受体）信息接收的生物或其部位如动物的眼、鼻、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质等信息传递的形式：四、信息传递在生态系统中的作用通过〖〗事例的分析和小组合作研讨的结果，可以利用表格法直观表述“生态系统中信息传递的重要性”，从而归纳总结出“信息传递在生态系统中的作用”。资料事例给学生设问探讨作答信息传递的重要性事例1：个体海豚的生活1、海豚发出何种信息？物理信息海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波。2、该种信息起什么作用？对周围环境识别、取食等3、如果海豚失去了这个本领，将会出现什么后果？不能生存事例2：种群植物种子的萌发1、图中曲线表明莴苣种子萌发率受什么信息影响？光的波长，物理信息莴苣、茄子、烟草的种子必须接收某种波长的光信息，才能萌发和生长。2、何种情况萌发率最高？种子一旦接受720nm~780nm波长照射时萌发如何？波长为600nm~720nm萌发率最高，起促进萌发作用。萌发率接近0，起抑制萌发作用3、如果种子萌发率低，会出现什么结果?会影响植物的生长发育，作物，蔬菜减产。事例3：种群植物开花；动物生殖1、如果没有适宜的光，植物会怎么样？无法开花，就无法结种子和果实，不利于植物的繁殖。植物开花需要光信息刺激（物理信息）；许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素（化学信息）。2、如果没有信息素，动物会怎样？无法吸引异性，就无法交配产生后代，不利于种群繁衍后代。事例4：群落烟草与植食性昆虫1、资料中涉及到几种生物？它们是何种种间关系？它们依靠什么联系起来？通过信息素，将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种不同的生物联系起来。信息可以调节生物的种间关系2、如果没有信息素，这三种生物的数量会怎样变化？也许烟草会被蛾幼虫吃光信息传递在生态系统中的作用1、（个体水平）生命活动的正常进行，离不开信息的作用2、（种群水平）生物种群的繁衍，也离不开信息的传递3、（群落及生态系统水平）信息还能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的稳定。4、信息传递在生态系统中的作用还有很多。信息传递存在于生态系统的各个成分之间，把生态系统各成分联系成一个整体，使同种生物个体之间通过信息传递联系成种群，种群与种群间通过信息传递联系构成生物群落，生物群落与无机环境通过信息传递构成了生态系统。而且具有调节生态系统稳定性的作用。五、〖知识衔接与补充〗1、生态系统三大功能的比较项目能量流动物质循环信息传递形式太阳能→化学能→热能物理、化学、行为、营养等特点单向流动、逐级递减全球循环、反复利用往往是双向的（或单向）途径食物链和食物网多种途径地位生态系统的动力生态系统的基础决定能量流动和物质循环的方向和状态联系同时进行，相互依存，不可分割，形成统一的整体2、细胞、个体内的信息传递形式比较项目信息传递形式细胞生命系统（1）DNA→mRNA→蛋白质；（2）接受外界信息；（3）受体；（4）细胞内的信息流个体生命系统神经调节中的电信号、化学信号；（2）激素调节中的激素；（3）体温调节（神经和体液调节）；（4）免疫调节（抗原信号等）3、生态系统中信息传递图示(1)该模型属物理模型。(2)信息传递的范围。信息流动的基本模式图示(1)信息的来源：可来自非生物环境,也可来自生物。(2)信息传递的方向：信息传递往往是双向的。5、信息种类的判断方法：原理或现象信息种类的判断如孔雀开屏，如果通过行为传递信息给对方行为信息如孔雀开屏，如果通过羽毛的颜色等传递信息给对方物理信息涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感知上述信息物理信息若涉及化学物质的挥发性这一特点化学信息六、信息传递在农业生产中的应用应用分类应用措施应用举例提高农、畜产品的质量温度调控温室大棚种植蔬菜合成化学物质调控人工合成化学信息素，吸引昆虫传粉光周期调控根据植物的光周期特性，达到高产养鸡专业户的舍内照明对有害动物进行控制化学（农药）防治农药喷洒杀虫生物防治食虫鸟防治害虫机械防治手工、机械摘除害虫七、板书与知识小结生态系统的信息传递信息种类物理信息化学信息行为信息营养信息信息的作用保证生命活动的正常进行维持生物种群的繁衍维持生态系统的稳定信息传递的应用提高农、畜产品的产量对有害动物的控制作者简介：龚永柱，男，中共党员，高级教师，生物教研组长。“湖北（龚永柱生物）名师工作室”主持人。30余年的教学生涯硕果累累，多次