高中生物學(xué)選擇性必修2第3章第4節(jié)“表格法”在《生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞》中的教學(xué)設(shè)計(jì)（人教版）

高中生物湖北龔永柱教學(xué)設(shè)計(jì)高中生物學(xué)選擇性必修2第3章第4節(jié)“表格法”在《生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞》中的教學(xué)設(shè)計(jì)湖北省神農(nóng)架林區(qū)高級中學(xué)龔永柱表格法，是在教學(xué)設(shè)計(jì)中常用的一種方法。它是根據(jù)教學(xué)的目的和要求，將數(shù)據(jù)或條件或者實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等制成表格，然后進(jìn)行比較、歸納等處理，并得出某些結(jié)論的方法。它具有簡單、方便、容量大、直觀性強(qiáng)、眉目清楚、易于參考比較和發(fā)現(xiàn)問題等優(yōu)點(diǎn)。一、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣，新課導(dǎo)入通過多媒體播放“蜜蜂圓圈舞或擺尾舞”的動畫視頻，讓學(xué)生帶著興趣和問題，進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。蜜蜂跳舞的意義在于，告知同伴蜜源的位置和遠(yuǎn)近，傳遞的就是某種信息。那么什么是信息呢？1、信息：在日常生活中，人們通常將可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號等稱作信息（information）。2、信息流：生態(tài)系統(tǒng)中的生物種群之間，以及它們內(nèi)部都有信息的產(chǎn)生與交換，能夠形成信息傳遞，即信息流。信息只有通過傳遞才能體現(xiàn)其價(jià)值，發(fā)揮其作用。3、你能舉出生物間傳遞信息的實(shí)例嗎？學(xué)生回答：孔雀開屏，黃鼠狼遇到敵害釋放臭味，螢火蟲的發(fā)光，蜘蛛網(wǎng)的震動，蜜蜂的圓圈舞與擺尾舞，牡丹花開，種子發(fā)芽，老馬識途等等。二、生態(tài)系統(tǒng)中信息種類通過對一系列的生物信息傳遞的實(shí)例，利用表格法歸納并比較“生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類”。信息種類概念特點(diǎn)與理解舉例并說明作用物理信息系統(tǒng)中的光、聲、溫度、濕度、磁場等，通過物理過程傳遞的信息主要表現(xiàn)在光信息、聲信息、電信息、磁信息等方面。信息來源：生物和環(huán)境如魚群的洄游定位、候鳥的長途遷徙、信鴿的千里傳書，這些行為都是依賴于自己身上的電磁場與地球磁場的作用，從而確定方向和方位。化學(xué)信息在生命活動過程中，生物還產(chǎn)生一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)，如植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物，以及動物的性外激素等，這就是化學(xué)信息。生物體中存在能傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)----又叫信息素。化學(xué)信息，對其他生物有不同的影響。信息來源：生物在植物群落中，可以通過化學(xué)信息來完成種間的競爭，也可以通過化學(xué)信息來調(diào)節(jié)種群的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在動物群落中，可以利用化學(xué)信息進(jìn)行種間、個體間的識別，還可以刺激性成熟和調(diào)節(jié)出生率。動物還可以利用化學(xué)信息來標(biāo)記領(lǐng)域。群居動物能夠通過化學(xué)信息來警告種內(nèi)其他個體，鼬遇到危險(xiǎn)時，由肛門排出有強(qiáng)烈臭味的氣體，它既是報(bào)警信息素，又有防御功能。許多動物分泌的性信息素，在種內(nèi)兩性之間起信息交流的作用。在自然界中，凡是雌雄異體，又能運(yùn)動的生物都有可能產(chǎn)生性信息素。行為信息動物的特殊行為，主要指各種動作，這些動作也能夠向同種或者異種生物傳遞某種信息，即動物的行為特征可以體現(xiàn)為行為信息。關(guān)鍵在于“各種特殊動作”。信息來源：生物蜜蜂的舞蹈行為就是一種行為信息。草原中有一種鳥，當(dāng)雄鳥發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時就會急速起飛，并扇動兩翼，給在孵卵的雌鳥發(fā)出逃避的信息。營養(yǎng)信息【補(bǔ)充】在生態(tài)系統(tǒng)中，沿食物鏈各級生物要求有一定的比例，即所謂的“生態(tài)金字塔”規(guī)律。于是，生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈就構(gòu)成了一個相互依存，相互制約的整體。動物和植物不能直接對營養(yǎng)信息進(jìn)行反應(yīng)，通常需要借助于其他的信號手段。如當(dāng)生產(chǎn)者的數(shù)量減少時，動物就會離開原生活地去異地覓食。信息來源：生物在畜牧業(yè)飼養(yǎng)業(yè)方面有重要作用。如草原放牧，起始放牧的家畜數(shù)量要與牧草生長量、總量相匹配。被捕食者的體重、肥瘦、數(shù)量等，是捕食者的取食依據(jù)。共同特點(diǎn)（1）生物可以通過一種或者多種信息類型進(jìn)行交流。（2）信息傳遞既存在于同種生物之內(nèi)，也發(fā)生在不同生物之間。（3）信息傳遞普遍存在于生態(tài)系統(tǒng)中。三、【補(bǔ)充內(nèi)容】信息傳遞的三個基本環(huán)節(jié)：通過生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類和特點(diǎn)的分析，利用表格法列舉“信息傳遞的三個基本環(huán)節(jié)”。環(huán)節(jié)概念舉例信源（信息源）信息產(chǎn)生的部位如某昆蟲分泌的性外激素信道信息傳播的媒介如空氣、水以及其他介質(zhì)信宿（信息受體）信息接收的生物或其部位如動物的眼、鼻、耳、皮膚，植物的葉、芽以及細(xì)胞中的特殊物質(zhì)等信息傳遞的形式：四、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用通過〖〗事例的分析和小組合作研討的結(jié)果，可以利用表格法直觀表述“生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性”，從而歸納總結(jié)出“信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用”。資料事例給學(xué)生設(shè)問探討作答信息傳遞的重要性事例1：個體海豚的生活1、海豚發(fā)出何種信息？物理信息海豚進(jìn)行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴于超聲波。2、該種信息起什么作用？對周圍環(huán)境識別、取食等3、如果海豚失去了這個本領(lǐng)，將會出現(xiàn)什么后果？不能生存事例2：種群植物種子的萌發(fā)1、圖中曲線表明萵苣種子萌發(fā)率受什么信息影響？光的波長，物理信息萵苣、茄子、煙草的種子必須接收某種波長的光信息，才能萌發(fā)和生長。2、何種情況萌發(fā)率最高？種子一旦接受720nm~780nm波長照射時萌發(fā)如何？波長為600nm~720nm萌發(fā)率最高，起促進(jìn)萌發(fā)作用。萌發(fā)率接近0，起抑制萌發(fā)作用3、如果種子萌發(fā)率低，會出現(xiàn)什么結(jié)果?會影響植物的生長發(fā)育，作物，蔬菜減產(chǎn)。事例3：種群植物開花；動物生殖1、如果沒有適宜的光，植物會怎么樣？無法開花，就無法結(jié)種子和果實(shí)，不利于植物的繁殖。植物開花需要光信息刺激（物理信息）；許多動物都能在特定時期釋放用于吸引異性的信息素（化學(xué)信息）。2、如果沒有信息素，動物會怎樣？無法吸引異性，就無法交配產(chǎn)生后代，不利于種群繁衍后代。事例4：群落煙草與植食性昆蟲1、資料中涉及到幾種生物？它們是何種種間關(guān)系？它們依靠什么聯(lián)系起來？通過信息素，將煙草、蛾和蛾幼蟲的天敵三種不同的生物聯(lián)系起來。信息可以調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系2、如果沒有信息素，這三種生物的數(shù)量會怎樣變化？也許煙草會被蛾幼蟲吃光信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用1、（個體水平）生命活動的正常進(jìn)行，離不開信息的作用2、（種群水平）生物種群的繁衍，也離不開信息的傳遞3、（群落及生態(tài)系統(tǒng)水平）信息還能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。4、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用還有很多。信息傳遞存在于生態(tài)系統(tǒng)的各個成分之間，把生態(tài)系統(tǒng)各成分聯(lián)系成一個整體，使同種生物個體之間通過信息傳遞聯(lián)系成種群，種群與種群間通過信息傳遞聯(lián)系構(gòu)成生物群落，生物群落與無機(jī)環(huán)境通過信息傳遞構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)。而且具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。五、〖知識銜接與補(bǔ)充〗1、生態(tài)系統(tǒng)三大功能的比較項(xiàng)目能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞形式太陽能→化學(xué)能→熱能物理、化學(xué)、行為、營養(yǎng)等特點(diǎn)單向流動、逐級遞減全球循環(huán)、反復(fù)利用往往是雙向的（或單向）途徑食物鏈和食物網(wǎng)多種途徑地位生態(tài)系統(tǒng)的動力生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)決定能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)聯(lián)系同時進(jìn)行，相互依存，不可分割，形成統(tǒng)一的整體2、細(xì)胞、個體內(nèi)的信息傳遞形式比較項(xiàng)目信息傳遞形式細(xì)胞生命系統(tǒng)（1）DNA→mRNA→蛋白質(zhì)；（2）接受外界信息；（3）受體；（4）細(xì)胞內(nèi)的信息流個體生命系統(tǒng)神經(jīng)調(diào)節(jié)中的電信號、化學(xué)信號；（2）激素調(diào)節(jié)中的激素；（3）體溫調(diào)節(jié)（神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)）；（4）免疫調(diào)節(jié)（抗原信號等）3、生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞圖示(1)該模型屬物理模型。(2)信息傳遞的范圍。信息流動的基本模式圖示(1)信息的來源：可來自非生物環(huán)境,也可來自生物。(2)信息傳遞的方向：信息傳遞往往是雙向的。5、信息種類的判斷方法：原理或現(xiàn)象信息種類的判斷如孔雀開屏，如果通過行為傳遞信息給對方行為信息如孔雀開屏，如果通過羽毛的顏色等傳遞信息給對方物理信息涉及聲音、顏色、植物形狀、磁場、溫度、濕度這些信號，通過動物感覺器官皮膚、耳朵、眼或植物光敏色素、葉、芽等感知上述信息物理信息若涉及化學(xué)物質(zhì)的揮發(fā)性這一特點(diǎn)化學(xué)信息六、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用應(yīng)用分類應(yīng)用措施應(yīng)用舉例提高農(nóng)、畜產(chǎn)品的質(zhì)量溫度調(diào)控溫室大棚種植蔬菜合成化學(xué)物質(zhì)調(diào)控人工合成化學(xué)信息素，吸引昆蟲傳粉光周期調(diào)控根據(jù)植物的光周期特性，達(dá)到高產(chǎn)養(yǎng)雞專業(yè)戶的舍內(nèi)照明對有害動物進(jìn)行控制化學(xué)（農(nóng)藥）防治農(nóng)藥噴灑殺蟲生物防治食蟲鳥防治害蟲機(jī)械防治手工、機(jī)械摘除害蟲七、板書與知識小結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞信息種類物理信息化學(xué)信息行為信息營養(yǎng)信息信息的作用保證生命活動的正常進(jìn)行維持生物種群的繁衍維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定信息傳遞的應(yīng)用提高農(nóng)、畜產(chǎn)品的產(chǎn)量對有害動物的控制作者簡介：龔永柱，男，中共黨員，高級教師，生物教研組長。“湖北（龔永柱生物）名師工作室”主持人。30余年的教學(xué)生涯碩果累累，多次