資源簡介

人教版高中生物 選擇性必修2第三章《3.4生態系統的信息傳遞》教學設計
課題 生態系統的信息傳遞
課型 新授課 章/單元復習課□ 專題復習課□ 習題/試卷講評課□ 學科實踐活動課□ 其他□
1.課程標準 （1）課標摘錄：舉例說出生態系統中物理、化學和行為信息的傳遞對生命活動的正常進行、生物種群的繁衍和種間關系的調節起著重要作用。 （2）內容目標（學什么）： ① 生態系統中信息的種類； ② 信息傳遞在生態系統中的作用； ③信息傳遞在農業生產中的應用 （3）認知目標： ①怎么學：行為條件為結合實例，學生要結合信息資料在實際生活中的情境進行學習。 ②學到什么程度：行為動詞 “說出”，能力要求為了解水平。
教學內容 “生態系統的信息傳遞”是生物必修3第五章第4節的內容。在新課程標準中，對該節內容的描述是“舉例說出生態系統中的信息傳遞”。該節內容標準屬于了解水平，要求同學們能夠對生態系統中的信息傳遞舉出例子，能從生態系統維持相對穩定的角度出發,說出信息傳遞在生態系統中所起的作用，并能把信息傳遞與農業生產相聯系，說出它在農業生產中的應用。這樣就能從宏觀的角度，表述出信息傳遞的功能，進而體現出它也是生態系的重要功能之一。
3.學情分析 知識基礎：學生已經具有了生命系統的結構層次、細胞內的信息傳遞、細胞間的信息傳遞、種群、群落以及生態系統的結構和物質循環、能量流動兩大功能的基本知識，但是不知是誰在調節能量流動與物質循環的方向與狀態，進而維持生態系統的穩定性。 技能基礎：高二大部分理科生有一定的資料分析和歸納總結能力，并利用所學知識來解釋生產生活中的問題且具有一定的知識遷移運用能力。 情感、態度和價值觀基礎：學生一般能感受大自然的奧妙，對生物信息具有探索精神和合作精神且認同生物科學的價值，樂于學習生物科學，關注信息傳遞在農業上的應用。
4.學習目標 學習目標1：通過觀看視頻與自主學習、合作討論，能舉例說出生態系統的信息種類，形成穩態與平衡觀，初步建立進化與適應觀。 學習目標2：通過對資料分析討論、獲取信息，歸納與概括出信息傳遞在生態系統中的作用并區分物質循環、能量流動和信息傳遞的區別與聯系。 學習目標3：通過角色扮演、遷移應用，利用信息傳遞為生產服務并解決社會實際問題，樹立生態意識。
5.評價任務 評價任務1：結合所給的12個具體的生物現象或實例及詩歌判斷生物信息的種類。（檢測目標1） [評價標準]能夠獨立判斷某種具體的生物現象蘊含的是哪種信息種類。 評價任務2：結合材料分析知道信息傳遞在生態系統中的作用及物質循環、能量流動和信息傳遞三者之間的關系。（檢測目標2） [評價標準] 能夠獨立分析資料，在具體的情境環境中利用相關信息結合所學的知識辨別信息傳遞在生態系統中的作用及物質循環、能量流動和信息傳遞三者之間的區別與聯系。 評價任務3：利用生態系統信息的種類和作用，分析如何驅趕雙流機場附近的鳥類來確保飛行安全。（檢測目標3） [評價標準] 能夠通過小組討論學習，提出具體利用不同種類的信息進行鳥類驅趕的措施，利用所學知識指導生活生產實踐，解決現實生活問題。 6.學習活動 教師活動學生活動環節一：新課引入歸納生態系統中信息的種類教師活動1.1 播放視頻：（視頻來源B站） 視頻名稱：《獲得過諾獎的舞蹈》 UP主：蜂博士Dr-Bee 結合P105頁“問題探討”討論下列問題： 生活中什么是信息？信息的作用？ 植物通過什么方式為蜜蜂傳達“這里有蜜源”的信息？ 偵察蜂如何將蜜源的信息傳達給其他蜜蜂呢？ 教師活動1.2 提問：蜜蜂采蜜的過程中存在信息種類有哪些？這些信息種類如何區分？自主閱讀P105頁和106頁“生態系統中信息的種類”完成下列表格的填寫。 信息種類概念來源實例物理信息化學信息行為信息
教師活動1.3 完成課后練習P108 一、基礎題 下列屬于物理信息的是( )，屬于化學信息的是( ) ，屬于行為信息的是( ) ①哺乳動物的體溫 ②鳥類鳴叫 ③紅外線 ④螢火蟲發光 ⑤植物分泌的化學物質 ⑥電磁波 ⑦昆蟲發出的聲音 ⑧昆蟲的性信息素 ⑨植物開花 ⑩薊的刺 ⑾紫外線 ⑿蜜蜂跳舞 2.出示供學生閱讀的詩詞，并設問： 杜牧的《秋夕》“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢”（制成幻燈片圖片）提問：夜幕下這位美麗的女子根據什么信息判斷螢火蟲的位置，該信息對螢火蟲來說有什么重要意義？ “燕燕于飛，差池其羽”“燕燕于飛，上下其音”（《詩經.國風》），燕子表達的是哪一類信息？學生活動1.1 帶著問題觀看視頻 ，并討論回答下列問題： 信息：可以傳播的信息、情報、指令、數據與信號等 。信息可以幫助人們建立復雜的社會關系并更好的適應生活。 鮮艷顏色 光 眼 蜜蜂 植物花朵 芳香氣味 空氣 嗅覺器官 偵察蜂 舞蹈 光 眼 蜜蜂 學生活動1.2 針對老師提出的問題，分析植物花朵鮮艷的顏色提供了物理信息，花朵的芳香氣味提供了化學信息，蜜蜂跳舞提供了行為信息。仔細閱讀課本并簡要歸納出信息的種類和辨別信息的方式。 信息種類概念來源實例物理信息通過物理過程傳遞的信息生物或無機環境光、聲、溫度、濕度、磁力、震動頻率等化學信息通過化學物質（信息素）傳遞信息生物生物堿、有機酸、性外激素等行為信息通過動作和行為特征傳遞信息生物蜜蜂跳舞、鳥類“求偶炫耀”等
學生活動1.3 利用所學知識判斷，生生互評。 1.屬于物理信息的是(1.2.3.4.6.7.9.10.11 )，屬于化學信息的是( 5.8 ) ，屬于行為信息的是( 12 ) 2.學生欣賞圖片和詩句，并思考討論相關問題. 活動意圖說明： 通過視頻，引起學生學習的興趣，導入本節課的課題。帶著問題分析現象，閱讀課本，提高學生學習的主動性并培養學生獲取生物學知識和歸納知識的能力。課后習題對所學知識鞏固應用，古代詩文中的佳詞麗句直接用于幫助理解信息，不但給人以美的享受和啟迪，還可以活躍課堂氣氛，讓學生在和諧、寬松、愉快的氛圍中主動接受生物學知識。環節二：信息傳遞在生態系統中的作用教師活動2.1 閱讀分析P106-107頁資料，小組討論以下問題,并總結歸納信息傳遞在生態系統中的作用： 資料1、資料2問題：蝙蝠若無回聲定位進行信息傳遞，能對周圍環境的識別、完成取食、飛行嗎？若沒有光照信息，萵苣、茄、煙草種子能萌發嗎？ 資料3：光周期變化對植物開花是否有影響？昆蟲雌雄個體相互識別、交配是否受信息的影響？信息傳遞在種群繁衍過程中起什么作用？ （3）資料4：資料4中的信息素將幾種生物聯系起來？若無棉花釋放的信息素，短時間內，棉花、棉鈴蟲和黃蜂三種生物的種群數量將發生什么變化？信息傳遞在調節種間關系中起什么作用？ 對資料1教師可補充如下資料：海豚進行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴于超聲波。它們可使用頻率超過100kHz的超聲波進行“回聲定位”。近年來，屢有海豚出現“集體自殺”現象的報道。已有證據表明，人類的艦船海洋開采活動、某些通信工具在海洋中產生了巨大的噪聲，會直接干擾海豚的“定位系統”。 第（3）問教師對信息傳遞能調節種間關系可結合P107頁第二段內容“狼和兔”的關系分析理解。 教師活動2.2 【思考】生態系統中信息傳遞與與物質循環和能量流動存在哪些差異？三者在生態系統中分別處于什么地位？ 教師活動2.3 【鞏固練習】 1.黃鼬主要捕食鼠類，它們體內有臭腺，在遇到威脅時可排出臭氣，在遇到威脅時可排出臭氣麻痹敵人，鼠類聞到臭氣時往往選擇逃離。下列有關解釋不合理的是（　　） A. 釋放的臭氣是一種化學信息 B. 釋放臭氣有利于黃鼬躲避危險 C. 這種氣味信息只對黃鼬有利 D. 臭氣作為信息可調節種間關系 2.物質循環、能量流動和信息傳遞是生態系統的基本功能，下列有關敘述錯誤的是（　　） A．在捕食鏈中，各營養級獲得能量的方式及能量的用途相同 B．生態系統中的能量可促使物質不斷在生物群落和無機環境之間循環往返 C．植物可以通過光合作用和呼吸作用參與生態系統中的碳循環 D．生物之間的捕食離不開信息傳遞學生活動2.1 學生閱讀資料分析對資料分析中提出的問題展開討論，學生通過對信息傳遞在生態系統中的作用，進一步理解信息傳遞是生態系統的重要功能之一。最終各小組通過資料分析中的問題進行歸納總結出信息傳遞在生態系統中的作用： 1.生命活動的正常進行，離不開信息的作用。（資料1.2及補充資料）（個體） 2.生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞。（資料3）（種群） 3.調節生物的種間關系，維持生態系統的穩定。（資料4和P107頁第二段內容“狼和兔”的關系）（群落及生態系統） 總結：正是由于信息傳遞的存在，使生態系統才得以存在和不斷的發展，信息傳遞是生態系統的又一重要功能。 （學生可結合生活中的事例舉例說明如。。。。。） 學生活動2.2 （學生分小組討論，代表發言，其他小組同學補充，教師引導，最后師生共同總結） 差異主要體現在： （1）途徑不同。物質循環與能量流動通過食物鏈（網）進行，信息傳遞通過多種途徑進行。 （2）特點不同。物質循環具有循環性、全球性的特點，能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點，信息傳遞往往是雙向的。 （3）范圍不同。物質循環的范圍是整個生物圈，能量流動的范圍是食物鏈（網）的各營養級，信息傳遞的范圍是生物與生物之間、生物與非生物環境之間。 三者在生態系統中的地位： 物質循環是生態系統的基石；能量流動是生態系統的動力；信息傳遞調節能量流動和物質循環的方向與狀態。 學生活動2.3 （學生分析作答并說明理由） 黃鼬釋放的臭氣是一種化學信息，A正確；
B、黃鼬在遇到威脅時排出臭氣，麻痹敵人，有利于黃鼬躲避危險，B正確；
C、這種氣味信息不僅對黃鼬有利，而且對鼠類的進化也有利，C錯誤；
D、臭氣作為化學信息可調節種間關系，以維持生態系統的穩定，D正確。
故選：C 活動意圖說明： 通過對資料分析討論、獲取信息，發展歸納與概括、模型與建模等科學思維；增強學生合作學習的能力，讓學生匯報成果，可增強他們課堂學習的積極性進一步加深學生對知識的理解與應用。環節三：信息傳遞在農業生產中的應用教師活動3.1 （1）教師出示“合理的光照可提高蛋雞的產蛋率”的圖片，并說明養雞時，在增加營養的基礎上，延長光照時間，這會刺激雞卵巢的發育和雌激素的分泌，這樣可以大大提高產蛋率。這則材料說明信息傳遞在農業中的作用是什么？ （2）假如你是一個農場經營者，種植了水稻、小麥、芝麻等作物，還栽培了萵苣、番茄、茄子、蘋果等多種果蔬。請結合以下幾種情況，你該怎樣解決困難，提高產量：①如何提高萵苣等種子 的萌發率 ②正值傳粉季節，遭遇連續陰雨，放晴后，怎樣吸引傳粉動物 ③農場遭受鼠害和鳥害，有哪些防治方法 各有什么優缺點 討論結束后，以小組為單位依次交流，小組之間相互探討，教師進行修正。最后總結信息傳遞在農業生產中的應用還有哪些？ 教師活動3.2 教師提供以下資料，請學生利用所學知識思考完成。 四川成都雙流是中國第四大航空樞紐所在地，機場就在市區，是一座“機場的城市”，但機場附近的鳥類會嚴重危害飛行安全，因此有必要進行人工驅鳥，請根據所學的知識提出合理的人工驅鳥措施，并按原理進行歸類。 利用物理信息的有？ 利用化學信息的有？ 利用行為信息的有？ 學生活動3.1 小組合作討論，利用所學知識提出合理的措施，各小組可互相補充，教師注重引導評價，總結出信息傳遞在農業生產中的應用。 （2）①可從影響萵苣等種子的物理因素（信息）如適宜的陽光、水分、溫度等因素思考； ②主要模擬動物信息吸引傳粉動物，如使用信息素等 ③目前控制動物危害的技術有化學防治、生物防治 和機械防治三者的區別如下： 化學防治：是利用農藥的生物活性，將有害生物種群或群體密度壓低到經濟損失允許水平以下。化學防治優點：在一定條件下，能快速消滅害蟲，壓低蟲口密度。化學防治缺點：長期使用易產生藥害，使病蟲產生抗藥性，污染環境，殺傷天敵。 生物防治：借鑒生態系統三類信息的作用特點進行的防治，如利用音響設備發出結群信號吸引鳥類(借鑒物理信息),利用性引誘劑干擾蝗蟲正常交尾(借鑒化學信息)等。最大優點不污染環境。 機械防治：是指利用物理因子或機械作用對有害生物生長、發育、繁殖等的干擾，以防治植物病蟲害的方法。這類防治方法可用于有害生物大量發生之前，或作為有害生物已經大量發生為害時的急救措施，無污染，但殺傷力有限。 總結信息傳遞在農業生產中的應用（一）提高農畜產品的產量（二）對有害動物進行控制 學生活動3.2（學生思考，討論回答） 利用物理信息如播放鳥類天敵的鳴叫聲；燃放爆竹；使用激光；架設煤氣炮，模擬獵槍的響聲和火光；布設鳥類害怕的圖案；聲光威嚇等。 利用化學信息如放置無公害的驅鳥劑 利用行為信息如遙控航模模擬天敵
板書設計 (
調節物質循環與能量流動的方向與狀態
)
【作業設計】
1-8為單項選擇題，每題只有一個正確選項，9-10為簡答題，按題干要求作答。
螢火蟲通過閃光來識別同伴；草原上的鳥在發現天敵后，雄鳥急速起飛，扇動翅膀為雌鳥發出信號；某種植物根系能分泌一種使休眠的真菌孢子發芽的化合物，如將這類物質在作物播種前施入土中，就可以使休眠孢子提前發芽，使其找不到寄主而死亡。以上三個實例分別體現了哪一類信息的作用
A．物理信息；化學信息；行為信息 B．物理信息；行為信息；化學信息
C.行為信息；物理信息；化學信息 D．化學信息；行為信息；物理信息
雄性安樂蜥在求偶時，一邊伏在領地上做著“俯臥撐”，一邊伸縮頸部色彩鮮艷的垂囊，這種展示包含了顏色和運動兩個因素，有人用墨水改變垂囊的顏色后，雌性仍被雄性吸引，由此說明雄性安樂蜥在求偶時利用的信息是
A. 物理信息 B. 化學信息
C. 行為信息 D. 物理信息和行為信息
3．為了控制甘蔗害蟲，有人將蔗蟾帶入澳大利亞。由于蔗蟾的皮膚會產生毒素，起初袋鼬等蔗蟾的捕食者出現大量死亡的現象，但現在，袋鼬學會了只吃蔗蟾的幼仔而不吃毒性更強的成體。蔗蟾和袋鼬之間肯定不存在
A．物質循環　 B．能量流動
C．信息傳遞 D．共同進化
4.如圖表示生態系統各組成成分之間的能量流動、物質循環及信息傳遞過程，則甲、乙、丙三圖可依次表示
A．能量流動、碳的循環、信息傳遞 B．能量流動、信息傳遞、碳的循環
C．碳的循環、能量流動、信息傳遞 D．信息傳遞、能量流動、碳的循環
5.有關生態系統的信息傳遞，正確的敘述是
A．生態系統中物理信息的來源只能是無機環境
B．動物的特殊行為只能對同種生物傳遞信息
C．生態系統中的信息傳遞和能量流動都是單向的
D．利用昆蟲信息素誘捕有害動物屬于生物防治
6.蟑螂可以傳播多種病菌。研究人員人工合成出雌蟑螂吸引雄蟑螂的性外激素成分，然后把這種人工合成的性外激素浸入紙中，放在距雄蟑螂55cm的位置， 結果在1min內有60%的雄蟑螂被這種激素所吸引。 研究人員還在豬圈里放置了千分之一克這種性外激素，結果一個晚上誘捕了30只雄蟑螂。以上材料不能說明
A.蟑螂的性外激素由雌蟑螂分泌，具有揮發性
B.蟑螂的性外激素是一種信息素
C.信息能調節生物的種間關系，以維持生態系統的穩定
D.信息傳遞能在種群的繁衍過程中起作用
7.下列關于生態系統中信息傳遞的敘述，正確的是
A．植物生長素對植物生長的調節屬于信息傳遞中的化學信息
B．牧草生長旺盛時，對食草動物提供采食信息，這對食草動物有利，對牧草不利
C．利用昆蟲產生的信息素誘捕有害動物屬于化學防治
D．信息傳遞與物質循環都可發生在無機環境與生物群落之間
野生揚子鱷種群的雌雄比例一般穩定在5：1左右，其性別比由孵化時的溫度所決定．繁殖季節雄性揚子鱷發出“轟”的聲音，雌性揚子鱷則根據聲音大小選擇巢穴位置．當聲音大時，雌鱷選擇將巢穴筑于山凹濃蔭潮濕溫度較低處，則產生較多的雌鱷．以上事實說明生態系統中信息傳遞
A. 調節生物種間關系，維持生態系統的穩定
B. 影響種群的繁衍，維持種群數量的穩定
C. 維持正常生命活動，調節內環境的穩態
D. 對生物進行自然選擇，促進生物進化
9.閱讀下列材料，請回答問題：
材料一　“稻魚共生系統”中，鯉魚通過沖撞稻秧，導致稻飛虱落入水中并食之。水稻在給鯉魚提供食物(水稻葉片)的同時，還能夠抵擋烈日照射，降低表層水溫。
材料二　科研人員對稻魚系統、水稻單種系統進行了調查，結果如下表。
處理 調查農戶 (戶) 農藥投入 (kg·hm－2) 農藥使用 次數(次) 水稻產量 (kg·hm－2) 魚產量 (kg·hm－2)
稻魚系統 123 7.36 3.1 6 364.51 438.34
水稻單種 111 10.49 6.5 6 458.66 —
(1)在該“稻魚共生系統”中，信息傳遞體現在________之間，水稻的功能是________，鯉魚與稻飛虱的關系為________。
(2)在該“稻魚共生系統”中可形成簡單食物網，鯉魚食物中，水稻由原來的2/5調整為1/3，稻池中鯉魚數量將變為原來的________%(傳遞效率按20%算，保留小數點后一位有效數字)。
(3)材料二中，稻魚系統與水稻單種系統相比，取得了明顯的生態效益和經濟效益，分別表現在______________、______________。
10.當煙草葉片受到甲種蛾幼蟲的采食刺激后，會釋放出揮發性的化學物質。這種化學物質白天會吸引甲種蛾幼蟲的天敵，夜間會驅趕乙種蛾，使其不能在煙草葉片上產卵(乙種蛾幼蟲也采食煙草葉片)，如圖所示。
(1)題干中體現出來的生態系統中的信息有哪幾種？____________________。
(2)煙草釋放的這種化學物質屬于________信息，這體現了信息在生態系統中的作用是____________________________________。
(3)煙草釋放的化學物質，在白天與夜間是否都使它本身受益？為什么？__________
________________________________________________________________________。
(4)利用煙草的這種特性，我們可以人工合成類似的物質應用于農業生產中，對有害動物進行控制。這種方法屬于________防治，其優點是________________。
【參考答案】
1.B 2.C 3.A 4.C 5.D 6.C 7.D 8.B
9.(1)生物與生物、生物與無機環境
固定太陽能，同化二氧化碳，為生物群落提供物質和能量
捕食和競爭(缺一不可)
(2)92.7
(3)減少農藥使用，降低環境污染　降低生產成本，增加魚的產量(合理即可給分)
10.(1)化學信息、物理信息
(2)化學　調節生物種間關系，維持生態系統穩定
(3)是，因為它在白天吸引甲種蛾幼蟲天敵，夜間驅趕乙種蛾，防止甲、乙兩種蛾幼蟲的捕食
(4)生物　對人類生存環境無污染
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