《生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞》教學(xué)設(shè)計

PAGEPAGE1《生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞》教學(xué)設(shè)計——基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的有效教學(xué)福建省福州華僑中學(xué)陳曉穎一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．知識目標(biāo)：

（1）舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息種類；

（2）根據(jù)資料分析，說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用；

（3）描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

2．能力目標(biāo)：

（1）嘗試根據(jù)書中的信息分類，說出每一種信息的例子，并說明其作用。

3．情感目標(biāo)：

（1）通過討論信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，認(rèn)識到生物學(xué)的價值；

（2）認(rèn)同生物防治的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步養(yǎng)成環(huán)保意識。

二、教學(xué)重、難點(diǎn)說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用

三、學(xué)情分析鑒于人教版高中生物必修三教材中《生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞》這一節(jié)課主要是基于對生物現(xiàn)象的描述，學(xué)生完全可以通過分析討論理解這些內(nèi)容。因此，本節(jié)課將以分析資料并組織學(xué)生討論開展教學(xué)。高中生已經(jīng)具備一定的資料搜集能力，可以讓學(xué)生來提供有關(guān)生物間信息傳遞的實例，并引導(dǎo)他們對所查找的資料進(jìn)行整理、分析，從而認(rèn)識信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，與前面幾節(jié)課學(xué)習(xí)的“能量流動”、“物質(zhì)循環(huán)”等功能共同把生態(tài)系統(tǒng)各組分聯(lián)系成一個統(tǒng)一的整體，并且有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用，也為下節(jié)課的教學(xué)作一定的鋪墊。四、教學(xué)方法本節(jié)課嘗試采用雙課堂教學(xué)，即借助“清華同方新課程教學(xué)創(chuàng)新實踐平臺”，實現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的共享，增強(qiáng)學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)、互動討論和分析問題的能力，在網(wǎng)絡(luò)的虛擬課堂環(huán)境下配合現(xiàn)實課堂中教師的有效引導(dǎo)而開展的教學(xué)活動。五、課前準(zhǔn)備本節(jié)課的開課環(huán)境是網(wǎng)絡(luò)教室，即教師和每個學(xué)生都配有一臺聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)。教師課前制作并發(fā)布本節(jié)課的網(wǎng)絡(luò)學(xué)案，以及提前上傳客觀題鞏固練習(xí)和標(biāo)準(zhǔn)答案。在“互動討論”環(huán)節(jié)，教師事先發(fā)布以下討論主題：主題一“請舉例說出你所知道的生物之間的信息傳遞方式”和主題二“談?wù)勆鷳B(tài)系統(tǒng)的信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活上的應(yīng)用”，并提前一周布置全班學(xué)生查找相關(guān)資料以回帖的方式上傳回復(fù)主題一，主題二則留由課堂現(xiàn)場討論。六、教學(xué)環(huán)節(jié)的展示教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動教學(xué)意圖活動一：理解信息的概念信息在自然界和人們的日常生活中非常常見，是事物表現(xiàn)的一種普遍形式。(教師屏幕廣播，一起觀看視頻《從古到今我們的通訊工具》)結(jié)合剛剛觀看的視頻以及我們的日常生活，說說人類社會中人與人之間進(jìn)行信息交流的方式有哪些？在人類社會中，信息往往以文字、圖像、圖形、語言、聲音等形式出現(xiàn)。信息只有通過傳遞才能體現(xiàn)其價值，發(fā)揮其作用。學(xué)生觀看視頻，思考回答：在現(xiàn)代通訊工具還未出現(xiàn)之前的古代，人們用投擲石頭或動物糞便的方式引起對方注意（聲音信息）；用肢體語言來表達(dá)自己（圖像信息）；隨后發(fā)明了固定電話（聲音信息）、電腦網(wǎng)絡(luò)（文字、圖形、圖像信息）、智能手機(jī)（聲音、文字、圖形、圖像信息）從我們身邊熟悉的各種信息傳遞方式，認(rèn)識理解信息的概念?；顒佣和ㄟ^例子了解生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類在生態(tài)系統(tǒng)中，生物之間也存在著信息傳遞。（一周前布置學(xué)生查找有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞方式的資料，最好圖文并茂。課上師生一起瀏覽全班的回帖）在瀏覽過程中，能否嘗試著將這海量的信息中的生態(tài)系統(tǒng)的傳遞方式進(jìn)行歸類？（教師點(diǎn)評學(xué)生提出的歸類方式，并加以修正補(bǔ)充）1、按信息源分：無機(jī)環(huán)境、生物（動物、植物、微生物）等2、按信息的性質(zhì)分：物理信息、化學(xué)信息、行為信息等3、按生命系統(tǒng)的層次分：細(xì)胞水平、個體水平、種群水平等4、按信息的功能分：覓食、定位、求偶炫耀、交配、抵抗侵略、競爭、社群行為等小結(jié):小至細(xì)胞，大至整個生態(tài)系統(tǒng)，都在進(jìn)行信息的交流。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)認(rèn)識到信息與物質(zhì)、能量一樣起著十分重要的作用。課前查找有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞方式的資料，在平臺的“互動討論”環(huán)節(jié)，以回帖的方式上傳。課上學(xué)生逐個瀏覽全班的回帖，從而實現(xiàn)資源共享。瀏覽網(wǎng)頁的同時思考生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的分類方式，并提出自己的見解。培養(yǎng)學(xué)生對資料的搜集和處理能力，并學(xué)會對海量的信息進(jìn)行整理和分析?；顒尤禾骄啃畔鬟f在生態(tài)系統(tǒng)中的作用課本P106-107的“資料分析”（教師已事先將這幾則資料導(dǎo)入到平臺的“網(wǎng)絡(luò)學(xué)案”中），帶著以下問題閱讀這幾則資料：1、資料1中蝙蝠發(fā)出何種信息？該種信息起什么作用？2、資料2中的圖中曲線表明萵苣種子萌發(fā)率受什么信息影響？何種情況萌發(fā)率最高？種子一旦接受720nm~780nm遠(yuǎn)紅光照射時萌發(fā)如何？3、資料1、2說明了生態(tài)系統(tǒng)中信息的什么作用？4、根據(jù)資料3分析信息傳遞的作用。5、資料4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？據(jù)此能得出的信息的作用是什么呢？6、歸納信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用?？偨Y(jié)信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用：1.生命活動的正常進(jìn)行，離不開信息的作用。(個體獲取環(huán)境信息進(jìn)行正常的生命活動，如定位、方向、感光、測溫、化學(xué)感受、磁場感應(yīng)等)2.生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞。(種群內(nèi)不同個體之間進(jìn)行合作或競爭所進(jìn)行的信息傳遞，如求偶、繁殖、覓食、抵抗侵略、社會行為等)3.調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。(不同種群個體之間競爭或捕捉與反侵害所進(jìn)行的信息傳遞，如警戒、驅(qū)逐、識別等)生物間的信息傳遞是長期進(jìn)化的結(jié)果。正是由于信息傳遞的存在，使生態(tài)系統(tǒng)才得以存在和不斷的發(fā)展，信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的又一重要功能。能量流動，物質(zhì)循環(huán)以及信息交流都是把生態(tài)系統(tǒng)各組分聯(lián)系成一個整體，對維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定都起著重要的作用。學(xué)生閱讀學(xué)案中的資料，并思考回答：1、超聲波屬于物理信息；識別、取食和飛行定位的作用。2、光波屬于物理信息；600-720nm的波長下萌發(fā)率最高（促進(jìn)作用）；遠(yuǎn)紅光照射萌發(fā)率接近為0（抑制作用）。3、個體的生命活動離不開信息的作用。4、種群的繁衍，也離開信息傳遞。5、提到3種生物；捕食關(guān)系；信息還能調(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。學(xué)生聽講，同時閱讀學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)學(xué)案。培養(yǎng)學(xué)生自主分析資料的能力，從而理解信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用?；顒铀模号e例說出信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用，我們能否把它們應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活，使其為人類服務(wù)？“互動討論”環(huán)節(jié)主題2：假如你是個農(nóng)場主，種植了一些糧食作物，栽培了許多果樹，同時還飼養(yǎng)著優(yōu)質(zhì)的家禽、家畜。你能利用今天所學(xué)的信息傳遞原理采取哪些措施，提高農(nóng)場的農(nóng)產(chǎn)品和畜產(chǎn)品的產(chǎn)量？（提示：從提高農(nóng)畜產(chǎn)品產(chǎn)量和有害動物的控制量方面考慮）（教師瀏覽學(xué)生回帖，對其中較為突出的建議進(jìn)行點(diǎn)評，引導(dǎo)全班學(xué)生共同分析和思考）總結(jié)：生態(tài)系統(tǒng)中存在著精巧的信息傳遞和聯(lián)絡(luò)，但是目前人們只能模糊地認(rèn)識自然界的這種“對話”。信息傳遞是生態(tài)學(xué)研究的前沿領(lǐng)域之一，隨著研究的深入必定會取得更多的成果。學(xué)生發(fā)帖上傳答案，也可瀏覽其他同學(xué)的答案，生生之間還可以互相發(fā)表評論。學(xué)生的提議有：1、用錄音機(jī)等播放集群信號錄音引來鳥類。（聲音，引來鳥類捕食害蟲）2、種植蔬菜的溫室大棚。（溫度，促進(jìn)植物早熟，促進(jìn)同化作用，增加產(chǎn)量等）3、養(yǎng)雞專業(yè)戶的舍內(nèi)照明。（延長光照時間，促進(jìn)發(fā)育和提高產(chǎn)蛋率）4、農(nóng)田中樹立的“稻草人”。（圖像。驅(qū)趕以農(nóng)作物為食、破壞農(nóng)田的鳥類）5、利用各種昆蟲的趨光特點(diǎn)進(jìn)行誘殺。科學(xué)家現(xiàn)已可以人工合成一些昆蟲的性外激素，用做性引誘劑，與黑光燈物理方法或殺蟲劑相結(jié)合防治害蟲，取得了顯著的殺蟲效果。明確了信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用后，學(xué)以致用，利用信息傳遞的原理，提出有效建議為人類生產(chǎn)和生活服務(wù)，從而滲透STS——科學(xué)、技術(shù)與社會的有效融合。

活動五：課堂熱身練習(xí)“測試反饋”環(huán)節(jié)，教師在學(xué)生盡數(shù)提交答案后，查看學(xué)生完成情況，對正答率低的個別題目進(jìn)行重點(diǎn)評講。學(xué)生在線答題，并提交答案。鞏固課堂知識，實現(xiàn)教學(xué)評價。七、教后反思與心得體會本節(jié)課嘗試采用“雙課堂”的教學(xué)模式來開展教學(xué)活動。借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺可實現(xiàn)資源共享，互動交流，即時的測試反饋等虛擬課堂的功能，教師可以基于某一個學(xué)科主題借助網(wǎng)絡(luò)開展自主探究、答疑討論、協(xié)作學(xué)習(xí)等教學(xué)活動，并能夠?qū)虒W(xué)過程與教學(xué)效果進(jìn)行跟蹤、評價與管理，從而使現(xiàn)實課堂與虛擬課堂有效結(jié)合，全方位促進(jìn)學(xué)生知識的建構(gòu)。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。作為虛擬課堂的網(wǎng)絡(luò)學(xué)案，它允許學(xué)生隨時在線訪問。教師則可根據(jù)不同班級學(xué)生的知識掌握情況自行定制具有針對性的獨(dú)特網(wǎng)絡(luò)學(xué)案，并發(fā)布給特定的班級，從而做到因材施教。同時，平臺對學(xué)生采取實名制，有助于幫助教師及時了解學(xué)生的掌握情況與個體差異，從而進(jìn)行更有針對性的指導(dǎo)。而在現(xiàn)實課堂上，教師對學(xué)生在虛擬課堂中生成的問題，要牢牢把握，并將其引入到現(xiàn)實課堂中。尤其是最大限度地挖掘?qū)W生觀點(diǎn)中的亮點(diǎn)，用于解決問題。這樣既能夠引導(dǎo)學(xué)生，又能夠使學(xué)生產(chǎn)生被認(rèn)可的感覺，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。每個學(xué)生搜集的資料形成了海量信息，形成了課堂知識的延伸。如果不引導(dǎo)他們整理和分析，往往會被其他學(xué)生忽視。因此這就要求教師在現(xiàn)實課堂上展示強(qiáng)調(diào)，提示學(xué)生去閱讀。虛擬課堂和現(xiàn)實課堂在功能上較好地互補(bǔ)。現(xiàn)實課堂口頭發(fā)言的形式，可以鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力和培養(yǎng)學(xué)生的自信，但發(fā)言的人次數(shù)量是有限的；虛擬課堂大大擴(kuò)大了學(xué)生的參與面，學(xué)生也能在更大范圍了解其他學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及發(fā)言情況。一些平時不太愿意發(fā)言的學(xué)生，在此課型中也樂意通過“互動討論”的平臺發(fā)表看法和意見，因為畢竟文字的交流可以避免面對面交流的尷尬。無疑的，虛擬課堂與現(xiàn)實課堂的有效整合，一定程度上提高了教學(xué)交互性和授課效率，增加教學(xué)容量。然而有聽課老師提出，這種課型的課堂氣氛一般不夠活躍，甚至一片沉寂，因為課堂上學(xué)生都忙于