3.4生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞教學(xué)設(shè)計高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

課時教學(xué)設(shè)計第*課時教學(xué)設(shè)計設(shè)計者***學(xué)校填寫學(xué)校全稱年級高一年級課題課時1生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞課型新授課?章/單元復(fù)習(xí)課□專題復(fù)習(xí)課□習(xí)題/試卷講評課□學(xué)科實踐活動課□其他□教學(xué)內(nèi)容分析“生態(tài)系統(tǒng)運行離不開信息傳遞”是滬科版高中生物學(xué)教材選擇性必修2中第2章第4節(jié)的內(nèi)容，對應(yīng)課標(biāo)選擇性必修模塊2中大概念2，課程標(biāo)準(zhǔn)對本部分的內(nèi)容要求是:舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學(xué)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(guān)系的調(diào)節(jié)起著重要作用。教材用“生態(tài)系統(tǒng)正常運行需要信息傳遞”“生態(tài)系統(tǒng)中存在物理、化學(xué)、行為等多種信息傳遞”“信息傳遞、能量流動和物質(zhì)循環(huán)相互依存并協(xié)同作用”三個目來闡述課標(biāo)的這一次位概念。其中，建構(gòu)信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是教學(xué)重點，歸納概括生態(tài)系統(tǒng)中能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞三者之間的關(guān)系是教學(xué)難點。本節(jié)課為第3章“生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性”的學(xué)習(xí)做鋪墊，又與本章前3節(jié)中生態(tài)系統(tǒng)的組分、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動緊密聯(lián)系。因此，本節(jié)內(nèi)容具有承前啟后的作用。信息傳遞是普遍存在于生態(tài)系統(tǒng)中的生物學(xué)現(xiàn)象，本節(jié)課以“油菜與蜜蜂”這一真實情境為載體，設(shè)置問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生步步深入分析、解決問題、建構(gòu)模型，有效突破重難點，發(fā)展科學(xué)思維能力。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生運用信息傳遞的原理來解決具體實際問題，增強尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然的生態(tài)意識和社會責(zé)任意識。學(xué)情分析學(xué)生初中學(xué)過生物與環(huán)境的關(guān)系以及生物圈的一些科普性內(nèi)容，且現(xiàn)代科技發(fā)達，學(xué)生見多識廣，故每個學(xué)生可舉出幾個生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的例子。學(xué)生對信息傳遞的認(rèn)識僅限于知道自然界的這些現(xiàn)象，并沒有歸納總結(jié)上升為理論知識。學(xué)生多年的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，使其具備這樣的能力，但學(xué)生缺乏主動歸納總結(jié)的意識。本節(jié)課在生產(chǎn)生活中有頗多的應(yīng)用，學(xué)生比較感興趣。學(xué)習(xí)目標(biāo)確定基于課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并圍繞培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)所要求，制訂了如下教學(xué)目標(biāo):通過文字、圖片和視頻等方式呈現(xiàn)信息傳遞的實例，歸納與概括生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的類型。通過分析、討論資料，概括信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，滲透生命信息觀和系統(tǒng)觀，建立進化與適應(yīng)觀。結(jié)合“油菜與蜜蜂”的食物網(wǎng)，自主建構(gòu)信息傳遞、能量流動和物質(zhì)循環(huán)相互依存并協(xié)同作用的概念。運用生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞的知識，嘗試解決現(xiàn)實生活問題，增強尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然的生態(tài)意識和社會責(zé)任意識。學(xué)習(xí)重難點學(xué)習(xí)重點：生態(tài)系統(tǒng)中信息的類型。生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的作用。學(xué)習(xí)難點：信息傳遞、物質(zhì)循環(huán)和能量流動三者間的區(qū)別和聯(lián)系。任務(wù)實施過程學(xué)習(xí)任務(wù)教師活動學(xué)生活動教學(xué)意圖創(chuàng)設(shè)情境，激趣增疑利用多媒體展示油菜圖片，講述:在油菜生長的過程中，往往易受到蟲害，造成減產(chǎn)。為了提高產(chǎn)量，人們使用有機磷、新煙堿農(nóng)藥專門殺滅害蟲。可令人始料未及的是，使用這些農(nóng)藥后，油菜籽產(chǎn)量非但沒有上升，反而連年下降。教師揭示謎底:這種有機磷、新煙堿農(nóng)藥并非造成油菜減產(chǎn)的直接原因，而是通過影響與油菜產(chǎn)量密切相關(guān)的生物—蜜蜂，進而使油菜產(chǎn)量大幅下降。學(xué)生分析討論，推測其中的原因。學(xué)生大膽猜測:可能是天氣原因抑制油菜生長或新煙堿農(nóng)藥抑制了油菜生長等。聯(lián)系“農(nóng)民使用新煙堿農(nóng)藥殺死油菜害蟲，以期提高油菜產(chǎn)量，但油菜反而減產(chǎn)”的生產(chǎn)實踐活動，用真實情境中的現(xiàn)實問題來導(dǎo)入，組織學(xué)生分析討論產(chǎn)生該現(xiàn)象背后的原因，從而引入生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。任務(wù)1：分析實例，生成概念引導(dǎo)學(xué)生回顧油菜與蜜蜂的種間關(guān)系，并提出驅(qū)動性問題:有機磷、新煙堿農(nóng)藥對蜜蜂沒有直接致死作用，又是如何作用于蜜蜂，進而影響油菜產(chǎn)量的?活動1:觀看蜜蜂采蜜視頻，歸納信息類型播放蜜蜂采蜜的微視頻，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合視頻中的講解，思考討論兩個問題:①蜜蜂采蜜過程中有哪些信息?②這些信息屬于什么類型?活動2:分析資料，判斷信息類型并歸納信息傳遞的作用呈現(xiàn)圖文資料:①種子萌發(fā)需要溫度、濕度;②尖尾松雞魔性求偶舞;③狼能識別兔的氣味而追蹤兔子，兔也能探測到狼的氣味而躲避狼;④水葫蘆根部的分泌物可以明顯地抑制藻類的生長;⑤被捕食的蚜蟲立即釋放報警信息素，通知同類其他個體逃避;⑥魚類利用本身的生物電場與地球磁場間的相互作用完成洄游過程中的定位。學(xué)生結(jié)合視頻中的講解，思考討論兩個問題。學(xué)生小組討論上述實例中的信息傳遞，判斷信息傳遞的類型，交流其所代表的含義，并歸納信息傳遞的作用。蜜蜂采蜜的微視頻將情境問題可視化，加深學(xué)生對情境問題的體悟。組織學(xué)生分析交流得出油菜花的芳香屬于化學(xué)信息，油菜的花色、油菜花的磁場屬于物理信息，蜜蜂的舞蹈屬于行為信息，發(fā)展學(xué)生歸納概括等思維能力。設(shè)置生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的具體實例，引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)知識判斷信息類型，并能運用歸納和概括、演繹和推理等科學(xué)思維方法分析實例中的信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，幫助學(xué)生建構(gòu)“生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學(xué)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(guān)系的調(diào)節(jié)起著重要作用”這一次位概念。任務(wù)2：深化情境，建構(gòu)模型圍繞“油菜與蜜蜂”的情境主線，呈現(xiàn)油菜與蜜蜂所在的食物鏈和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系所學(xué)知識，分析并寫出圖1中具體的食物鏈。問題串:①此食物鏈中，能量流動的載體是什么?②此食物鏈中，物質(zhì)循環(huán)的動力來自什么?③研究發(fā)現(xiàn)，空氣污染使得蜜蜂對花香的捕捉很困難，阻礙了油菜與蜜蜂之間的信息傳遞，這對食物鏈和食物網(wǎng)中的能量流動與物質(zhì)循環(huán)有什么影響?學(xué)生寫出的食物鏈。組織學(xué)生以小組為單位開展探討，小組代表依次交流。學(xué)生在討論、分析中，歸納與概括生態(tài)系統(tǒng)三大功能的關(guān)系:物質(zhì)循環(huán)是能量流動的載體，能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力，信息傳遞調(diào)節(jié)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的方向和強度，三者相互依存協(xié)同作用。學(xué)生構(gòu)建三者之間的關(guān)系模型圖。問題是思維的起點，借助深化真實情境和設(shè)置一系列邏輯問題串，啟發(fā)學(xué)生主動思考、深度思考，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進，層層深入學(xué)習(xí)，歸納與概括生態(tài)系統(tǒng)三大功能的關(guān)系。通過自主構(gòu)建概念模型，促進概念的結(jié)構(gòu)化和直觀化，進一步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。任務(wù)3：應(yīng)用模型，解決問題引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用圖2生態(tài)系統(tǒng)三大功能的關(guān)系模型圖，進行知識遷移，解決本節(jié)課開頭提出的生產(chǎn)實踐問題:從信息傳遞角度，提出提高油菜產(chǎn)量的解決方案。利用圖2模型，幫助學(xué)生認(rèn)識到信息傳遞、物質(zhì)循環(huán)、能量流動對于整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)發(fā)揮重要作用。進一步指引學(xué)生思考:維持生態(tài)平衡，我們應(yīng)該做些什么。組織學(xué)生討論，小組交流。學(xué)生提出的方案如通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)使植物提高香味、減少農(nóng)藥使用、保護環(huán)境減少空氣污染等來增強油菜與蜜蜂之間的信息傳遞，提高油菜的授粉率，增加油菜產(chǎn)量;利用昆蟲素誘捕油菜害蟲，以此提高油菜產(chǎn)量等。通過對以上兩個問題的思考分析交流，引導(dǎo)學(xué)生能運用信息傳遞知識解決實際問題，同時增強學(xué)生的生態(tài)意識和社會責(zé)任意識。板書設(shè)計特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明（結(jié)合教學(xué)特色和實際撰寫，可無）教學(xué)反思與改進本節(jié)課