《生态系统的信息种类》导学案

《生态系统的信息种类》导学案班次：组号：姓名：【学习目标】知识与能力目标：能够准确说出生态系统中信息的种类；可以举例说明不同种类信息在生态系统中的作用。过程与方法目标：通过分析具体的生态现象，学会区分不同类型的生态信息；能够运用所学知识解释生活中与生态信息传递相关的实例。情感态度与价值观目标：体会生态系统中信息传递的神奇之处，增强对生态环境保护的意识。【学法指导】预习自学、小组讨论、案例分析、总结归纳【重、难点】重点：1、识别生态系统中的物理信息、化学信息和行为信息。2、理解不同类型信息在生态系统中的作用机制。难点：1、准确区分化学信息和行为信息，特别是一些较为复杂的情境下的信息判断。2、理解信息传递在生态系统各方面功能中的重要意义。【课前检测】：1、以下属于物理信息的是（）A.昆虫释放的性外激素B.孔雀开屏C.蜘蛛网的振动频率D.植物分泌的生长素答案：C。蜘蛛网的振动频率是一种物理信号，像声音、光线、颜色等物理因素都属于物理信息。性外激素是化学信息，孔雀开屏是行为信息，植物分泌的生长素不是在生态系统信息传递意义上的信息。2、下列现象中，与化学信息传递相关的是（）A.候鸟南飞B.花香引蝶C.警犬嗅寻毒品D.蜜蜂跳“8”字舞答案：B。花香是植物分泌的化学物质散发的气味，这种化学物质能吸引蝴蝶，属于化学信息传递。候鸟南飞是对光照等物理信息的反应；警犬嗅寻毒品是人类利用犬类嗅觉的应用，不属于生态系统中的信息传递；蜜蜂跳“8”字舞是行为信息。3、生态系统的信息传递不可能发生在（）A.细胞与细胞之间B.种群内部个体与个体之间C.种群与种群之间D.生物与无机环境之间答案：A。生态系统的信息传递发生在种群内部个体与个体之间、种群与种群之间以及生物与无机环境之间，细胞与细胞之间的信息传递属于细胞内部的通讯，不属于生态系统信息传递的范畴。【知识链接】一、生态系统信息传递的发现之旅我曾经在一个小山村住过一段时间。那里有一片美丽的树林，树林里鸟儿欢快地歌唱，花朵五颜六色。有一天，我发现一只小蜜蜂在花丛中忙碌地飞舞。我就好奇地跟着它，发现它在不同的花朵之间飞来飞去，而且每到一朵花，就好像知道这朵花有没有花蜜一样。后来我才知道，原来花朵会释放出一些特殊的气味，这就是化学信息，小蜜蜂就是通过这些化学信息来判断哪朵花有花蜜的。这就像我们人类去超市，能通过商品的标签找到自己想要的东西一样。不仅如此，我还发现树林里的鸟儿在清晨和傍晚的时候叫声特别不同。早上的时候，它们的叫声清脆响亮，好像在互相打招呼，说新的一天开始了；傍晚的时候，叫声则变得比较舒缓，像是在互相提醒该归巢休息了。这其实就是鸟儿之间的一种行为信息传递。而鸟儿能根据光线的强弱（物理信息）来确定自己活动的时间，这也说明生态系统中的信息传递是非常复杂和多样的。二、信息在生态系统中的普遍存在在生态系统中，信息就像一张无形的大网，把各种生物和它们所处的环境紧密地联系在一起。无论是大到森林里的猛兽觅食，还是小到微生物之间的相互作用，都离不开信息的传递。就像我们在学校里，每个同学之间都有信息的交流，有语言上的，也有行为上的，这样才能保证我们的学习和生活正常进行。生态系统也是如此，各种生物之间通过信息传递来协调彼此的关系，以适应环境的变化。【学习过程】一、导入：同学们，咱们就像生活在一个超级大的社区里，这个社区就是生态系统。在这个社区里，每个生物都不是孤立存在的，它们就像我们人类一样，需要互相交流、互相影响。那它们是怎么交流的呢？今天咱们就来揭开这个神秘的面纱，一起学习生态系统的信息种类。二、点评学案完成情况（老师简单总结课前检测中大家的答题情况，表扬做得好的地方，指出存在的问题，比如对某些概念理解不清等。）三、明确本堂课的任务目标（老师再次强调本节课要掌握生态系统信息的种类，能够区分不同种类信息等目标。）四、信息种类大揭秘1、物理信息（1）阅读课本相关内容，找一找物理信息都包括哪些方面呢？（像声音、光线、温度、湿度、磁力等）（2）举例时间：我给大家讲个有趣的例子。蝙蝠大家都知道吧，它在黑暗中能准确地捕捉昆虫，靠的是什么呢？就是超声波，这就是一种物理信息。蝙蝠发出超声波，然后根据超声波反射回来的情况来判断昆虫的位置，这就像我们用雷达探测飞机一样。还有向日葵，它的花盘会随着太阳的移动而转动，这是因为向日葵能感知到光线的方向，光线就是一种物理信息。那同学们想一想，还有哪些生物是对光线这个物理信息有特殊反应的呢？（引导同学们思考并回答，如飞蛾扑火，飞蛾就是受到火光这种光线物理信息的吸引。）（3）小组讨论：在我们身边的生态环境中，还有哪些物理信息的例子呢？（同学们分组讨论，然后每组派代表发言。例如，青蛙在繁殖季节的鸣叫，是通过声音这种物理信息来吸引异性；候鸟根据地球磁场（磁力这种物理信息）来确定迁徙的路线等。）2、化学信息（1）学习课本知识后，说说化学信息是怎么回事呢？（生物在生命活动过程中，产生的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，动物的性外激素等。）（2）故事分享：我曾经看到过这样一个场景。在一个小花园里，有很多毛毛虫在吃树叶。突然，有一种毛毛虫开始大量死亡。后来才知道，原来是植物在遭受毛毛虫攻击的时候，释放出了一种特殊的化学物质，这种化学物质吸引了毛毛虫的天敌，就像植物发出了求救信号一样。这就是化学信息在生态系统中的作用。再比如说，蚂蚁外出觅食的时候，会在沿途留下一些化学物质，就像我们在路上做标记一样。这样后面的蚂蚁就能根据这些化学标记找到食物的位置。这就是蚂蚁之间的化学信息传递。（3）思考问题：如果有一种植物不能释放化学防御物质，它可能会面临什么情况呢？（启发同学们思考化学信息对植物生存的重要性，如更容易受到害虫的侵害等。）3、行为信息（1）阅读课本后，谁能简单说一下什么是行为信息呢？（动物的特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息。）（2）实例分析：咱们都知道孔雀开屏特别漂亮。那孔雀为什么开屏呢？其实孔雀开屏主要是为了吸引异性，这就是一种行为信息。雄孔雀通过展示自己美丽的羽毛，向雌孔雀传递自己健康、强壮的信息。还有蜜蜂跳舞。当一只蜜蜂发现了花蜜源后，它会回到蜂巢，然后通过跳“8”字舞来告诉其他蜜蜂花蜜源的方向和距离。这也是一种非常神奇的行为信息传递。（3）小组讨论：除了课本上提到的这些行为信息的例子，在动物世界里，你们还能想到哪些行为信息的例子呢？（比如狗在遇到陌生人时会汪汪叫，这是向主人传递有危险的行为信息；狼在群体狩猎时会有特定的分工行为，这些行为也是在群体内部传递信息等。）五、合作探究，小组展示1、区分大挑战（1）给出一些生态现象的描述，让小组判断是属于哪种信息类型：一只蚜虫受到攻击时，释放出一种挥发性的化学物质，使周围的蚜虫纷纷逃避。（化学信息）夏夜中雌雄萤火虫的相互识别，雄萤火虫在空中闪烁的光亮。（物理信息）草原上的羊在吃草时，头羊会带领羊群变换吃草的地点，头羊的这种带领行为。（行为信息）（2）小组讨论后，每个小组派代表发言，解释判断的依据。如果有不同意见，其他小组可以进行补充或者反驳。2、信息传递的意义探究（1）小组讨论：不同类型的信息传递在生态系统中有什么共同的意义呢？（可以从生物的生存、繁殖、种群的发展以及生态系统的平衡等方面进行思考。）（2）每个小组把讨论的结果写在纸上，然后派代表进行展示。例如，信息传递有助于生物更好地适应环境的变化，有利于生物的繁殖（像孔雀开屏吸引异性繁殖后代），能够调节生物种间关系（如植物释放化学物质吸引害虫天敌来调节与害虫的关系），从而维持生态系统的稳定等。六、课堂小结今天我们就像探险家一样，在生态系统这个神秘的世界里探索了信息传递的奥秘。我们知道了生态系统中的信息有物理信息、化学信息和行为信息这三种主要类型，并且了解了它们在生物生存、繁殖以及生态系统稳定等方面有着非常重要的意义。就像我们人类社会中的信息交流一样，生态系统中的信息传递也是不可或缺的，一旦这个信息传递的环节出现问题，生态系统可能就会像失去指挥的乐队一样，变得混乱无序。七、当堂演练：1、下列属于化学信息传递的是（）A.蝙蝠通过超声波定位昆虫B.蜜蜂跳“8”字舞告知同伴花蜜源C.植物通过分泌化学物质抑制周围杂草生长D.雄鸟在求偶时展示华丽的羽毛答案：C。植物分泌化学物质抑制周围杂草生长，这是化学物质在生物间传递信息，属于化学信息传递。蝙蝠通过超声波定位昆虫是物理信息传递；蜜蜂跳“8”字舞是行为信息传递；雄鸟展示华丽羽毛求偶是行为信息传递。2、下列哪项不属于生态系统的信息传递在农业生产中的应用（）A.利用昆虫信息素诱捕有害昆虫B.播放集群信号录音引来鸟类C.利用秋水仙素诱导多倍体D.利用性外激素类似物干扰害虫雌雄交配答案：C。利用秋水仙素诱导多倍体是一种生物技术手段，不属于生态系统信息传递在农业生产中的应用。利用昆虫信息素诱捕有害昆虫是利用化学信息；播放集群信号录音引来鸟类是利用物理信息；利用性外激素类似物干扰害虫雌雄交配是利用化学信息。3、举例说明一种物理信息在生态系统中的作用，并分析这种作用对生态系统稳定性的影响。答案：例如光照强度是一种物理信息。植物通过感知光照强度来进行光合作用。在森林生态系统中，不同植物对光照强度有不同的需求。阳生植物需要较强的光照，它们会在森林上层生长；阴生植物需要较弱的光照，会在森林下层生长。这种对光照强度（物理信息）的适应，使得不同植物在森林中各得其所，充分利用资源。这有助于维持森林生态系统的物种多样性，进而对生态系统的稳定性起到积极的作用。因为物种多样性越高，生态系统的自我调节能力就越强，稳定性也就越高。八、作业：1、观察身边的生态环境，找出至少三种不同类型信息传递的实例，并写一篇短文描述它们。2、查阅资料，了解一下现代科技是如何利用生态系统信息传递原理来解决实际问题的，比如在农业病虫害防治方面或者环境保护方面等，并写一篇小报告。九、学后反思我的收获：我