高中生物人教版：教學設(shè)計

教學設(shè)計

課程基本信息

學科生物學年級高二年級學期秋季

課題生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

教科書書名：人教2019版

出版社：人民教育出版社出版日期：2022年6月

教學目標

1知識目標

（1）通過對案例的分析與討論，概述生態(tài)系統(tǒng)中信息的類型和信息傳遞的過程及特點。

（2）舉例說明信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。

（3）舉例說明信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，并評價其合理性。

2.過程與方法

先通過閱讀教材和網(wǎng)上查詢，了解本節(jié)的相關(guān)內(nèi)容，再結(jié)合課本中問題進行討論，緊緊

聯(lián)系實際生活中的鮮活實例實施教學，最后，和學生?起對本節(jié)內(nèi)容進行歸納、深化、創(chuàng)新。

3.情感態(tài)度與價值觀目標：

（1）體驗生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞所帶來的樂趣。

（2）通過課外實踐，培養(yǎng)科學嚴遂的精神。

教學內(nèi)容

教學重點：

1.信息的種類，特點。

2.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用.

教學難點：

信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和應(yīng)用。

教材分析

這一節(jié)課對于學生來說并不難理解。學生應(yīng)認識到，信息在自然界和人們的日常生活中

普遍存在。教師可以結(jié)合“問題探討”中的素材，讓學生通過閱讀教材和搜索互聯(lián)網(wǎng)列舉生

物間傳遞信息的實例，使學生理論聯(lián)系實際，從而也加深了對概念的理解。

學情分析

通過分組收集信息的種類及信息傳遞過程等相關(guān)資料，學生較為容易地通過小組合作解

決本節(jié)的教學重點、難點內(nèi)容。在本課教學時，我充分運用了信息化技術(shù)，把搜索到許多有

關(guān)信息傳遞的圖片，制作成多媒體課件、視頻，生動展示生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的過程，激發(fā)

和調(diào)動學生的學習積極性C

課前準備

閱讀教材和網(wǎng)上資料查詢，解決下面問題：

第一學習小組：夏季池塘里的吉蛙為什么老是在叫？屬于什么種類的信息？信息來源于什

么？生物怎么感受信息、？信息傳遞的范圍？

第二學習小組：為什么花園里的小螞蟻不會迷路？屬于什么種類的信息？信息來源于什么？

這種信息有哪些物質(zhì)？

第三學習小組：為什么大公雞走路總是大搖大擺的，有時還抖動羽毛？屬于什么種類的信

息？信息來源于什么？

第四學習小組：夏天蚊子太多，怎么滅蚊？

教學過程

以我們生物中最常見的狗叫聲來引入：狗的叫聲給其它的生物傳遞著一種信息，而且各

種不同叫聲傳遞的信息不同，引出在生態(tài)系統(tǒng)中存在信息傳遞現(xiàn)象。從而提出信息的概念：

在口常生活中，人們通常將可以傳播的消息、情報、指令、數(shù)據(jù)與信號等稱作信息。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，我們稱之

為信息流。在生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類有哪些？如何傳遞及特點等等從而引出今天學習的課題；

選擇性必修二第三章第四節(jié)一一生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞。

新課講述：

探究活動一：生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞中信息種類、過程和特點

一）信息的種類：

卜.面請第一學習小組來解答課前任務(wù)一：夏季池塘里的青蛙為什么老是在叫？屬二什么

■火電（?>mt<ia.ami

種類的信息？信息來源于什么？生物怎么感受信息？信息傳遞的范圍？

學生代表回答：青蛙的叫聲實際是給異性青蛙傳遞著??種信息，通過叫聲吸引異性個體

來交配。這種信息是一種物理信息，除了蛙的叫聲之外，還有很多例子一一嵋蝠通過自己發(fā)

出的超聲波定位食物和障礙物等；候鳥遷徙途中利用地球的磁場來把控方向；螢火蟲利用自

身發(fā)出的光吸引異性個體或者警示作用；響尾蛇通過感知其它生物發(fā)出的紅外線感知生物種

類、距離等；種子感知環(huán)境的濕度和溫度從而萌發(fā)。這些都是物理信息。象這樣自然界中的

光、聲、溫度、濕度、磁場等，通過物理過程傳遞的信息，稱為物理信息。信息可以來自于生

物，也可以來自無機環(huán)境。信息通過生物的某些特殊結(jié)構(gòu)感知信息，例如動物的眼、耳、皮

膚等植物的葉、芽及細胞中的特殊物質(zhì)（光敏色素等），從而實現(xiàn)無機環(huán)境與生物，生物與生

物之間的信息傳遞。

請第二學習小組來解答課前任務(wù)二：為什么花園里的小螞蟻不會迷路？屬于什么種類的

信息？信息來源于什么？這種信息有哪些物質(zhì)？

螞蚊之所以永遠不合?、狗m門腕分注物使■.在遠處的■叢中分涕一

途第，其神奇之處就在養(yǎng)便尿沿等n街特殊氣用輛的性外■*，雄蝮頭

于它沿途II下的記號一味，作為領(lǐng)地記號上的一對觸角隴準確無溟她

一造環(huán)泰（尾逶索）?接收到這種信號，及時飛來

進行交配.

學生代表回答：螞蚊之所以不迷路是因為螞蟻在活動中釋放一種化學物質(zhì)一一追蹤素

（尾跡素），螞蟻通過觸角感知其釋放的追蹤素從而知道回家的路，這是信息傳遞中的一種信

息一一化學信息。除此之外還有貓、狗肛門腺分泌物使糞便尿液等具有特殊氣味，作為領(lǐng)地

記號；雌蝗分泌一種特殊的性外激素，雄蝗頭上的一對觸角能準確無誤地接收到這種信號，

及時飛來進行交配。在生命活動過程中，生物產(chǎn)生的一些可以傳遞信息的化學物質(zhì)，稱為化

學信息?；瘜W物質(zhì)都是來自于生物代謝過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物或者分泌物。信息種類種類很

多：植物的生物堿、有機酸等代謝產(chǎn)物,動物的性外激素等。昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體

中都存在能傳遞信息的化學物質(zhì)一一信息素等。

請第三學習小組來解答課前任務(wù)三：為什么大公雞走路總是大搖大接的，有時還抖動羽

毛？屬于什么種類的信息？信息來源于什么？

公理的-MW孔?開■尖星松聲?性求偶，

學生代表回答：大公雞走路總是大搖大擺的是因為公雞通過這種動作向其他個體傳遞一

種信息，除此之外還有孔莖開屏，尖尾松雞魔性求偶舞等，這種主要通過動作來傳遞的信息

稱之為行為信息。

教師幫忙引導(dǎo)和糾正<

課堂活動一:判斷下列的詩分別體現(xiàn)什么信息？

人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開物理信息

海上生明月，天涯共此時物理信息

竹外桃花三兩枝，春江水暖鴨先知物理信息

紅白蓮花開共塘，兩股顏色一般香物理信息和化學信息

二）信息傳遞的過程：

信息是如何傳遞的？我們來看下面這個例子。播放視頻以蜜蜂跳舞的有關(guān)Flash動畫,

提出兩個問題：

1.植物通過什么方式為蜜蜂傳達“這里有蜜源”的信息？

2.偵察峰如何將蜜源的信息傳達給其他蜜蜂？

，植物花朵、

構(gòu)齊

行為

信息

信必

*---------有一

、?青修

得出

信息傳遞的三要素

信息.—信地—>價且受體

《侑■產(chǎn)生的?收）（信息傳?的篋介）（儡?凌牧的生物成

X9位）

?生物環(huán)境i空氣.水以及N他介助拘的眼,a,H,皮狀,

生物個體總4篇成均修以W指信息M種的葉、芽以及細胤中

的轉(zhuǎn)臉物班（尢⑥色來》

三）生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點：

資料1：孔雀可以通過開屏等行為信息進行求偶，也可以通過鳴叫等物理信息與同類交

流。種子在萌發(fā)過程中需感受溫度、濕度等物理信息才能萌發(fā)。

（1）生物可以通過一種或者多種信息類型進行交流

資料2：犀牛與牛棕鳥之間有頻繁的信息交流，鳥的鳴叫與跳躍可以提醒犀牛附件有危

險情況。

（2）生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞既可存在于同種生物之內(nèi)，也可發(fā)生在不同生物之間。

資料3：當草原返青后，食草動物可以識別植物的“綠色”來搜尋食物。森林中，狼能夠

根據(jù)兔留下的氣味去獵捕后者，兔同樣也能根據(jù)狼的氣味或行為躲避獵捕。

（3）多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的。

特別注意：生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，不包括細胞內(nèi)及生物體內(nèi)的細胞之間的信息傳遞。

探究活動二：信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用

仔細閱讀下面資料，根據(jù)資料分析得出生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞具有什么作用？

資料,1：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，他們可使用

頻率超過lOOKIIz的超聲波進行“回聲定位”。

資料2：有些植物像其苣、茄、煙草的種子，必須接受某種波長的光信息才能萌發(fā)

討論1：根據(jù)資料1和2,分析信息傳遞與生命活動的正常進行有什么關(guān)系？

（1）生命活動的正常進行，離不開信息傳遞。（個體學平）

資料3：在自然界中，植物開花需要光信息，當日照時間達到一定長度時，植物才能開

花。2022年7月，華南師范大學研究團隊揭秘嶂螂性吸引力的奧秘，篩選并鑒定出德國小轆

性信息素合成途徑關(guān)鍵的跟速酶基因CYP4PC1,驗證出其僅在雌蟲表達。通過性信息素吸引

異性個體交配繁殖后代。

討論2：信息傳遞在種群的繁衍過程起什么作用？

（2）種群的繁衍，離不開信息傳遞。（種群水平）

資料4：2001年，科學家發(fā)現(xiàn)，煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后，能夠產(chǎn)生和釋放可揮發(fā)的

化學物質(zhì)。這些化學物質(zhì)，白天可以吸引蛾幼蟲的天敵一一寄生蟲或捕食者，夜間又能驅(qū)除

夜間活動的雌蛾，使它們不能在葉片上停留產(chǎn)卵。

資料5：森林中，狼能夠根據(jù)兔留下的氣味去獵捕后者，兔同樣也能根據(jù)狼的氣味或行為

躲避獵捕。

討論3：資料4涉及的化學信息影響了幾種生物？

煙草、蛾幼蟲的天敵、蛾

討論4：根據(jù)資料4和資料5得出什么結(jié)論？

（3）調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。（群落水平和生態(tài)系統(tǒng)水平）

探究活動三：信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

課堂;舌動2:如果你是一個農(nóng)場經(jīng)營者，種植了一些糧食作物，栽培了多種果樹，同

時還飼養(yǎng)了優(yōu)質(zhì)家禽、家畜等，你將利用哪些與信息傳遞有關(guān)的措施來提高各類農(nóng)畜產(chǎn)品的

產(chǎn)量？

利用物理信息或化學信息吸引大量的傳粉生物，可以提高果樹的傳粉率和結(jié)實率；給雞

增加營養(yǎng)的基礎(chǔ)上延長光照時間，可以提高產(chǎn)蛋率。利?；瘜W物質(zhì)擾亂某些動物的雌雄交配,

從而減少有害生物的數(shù)量；釋放性外激素或者類似化學物質(zhì)，吸引害蟲的天敵來捕捉舌蟲；

釋放某種化學物質(zhì)，驅(qū)趕有害昆蟲等。

1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)品

2.對有害動物進行控制

夏季蚊子太多，怎么滅蚊？請第四學習小組來解答。

化學防治機械防治生物防治

唆修化學藥痛人工捕捉等引入天故、奇牛.蟲或

使用信息K等

優(yōu)點①作用迅速①無行染①無污染

②短期收果明M②見效快.效震M期/效H聆久

①會使青蟲的執(zhí)街性增強（DIElt力

②可能暴害青蟲大故,破②時體型很小的青大故tk量不明事,M

壞生態(tài)平撕蟲無法嗖一至町?￡會引發(fā)物料入

③污染環(huán)境侵

食蚊魚奧蚊?

化學防治機械防治生再防治

這些方法各有優(yōu)點，習前人們傾向于利用對人類生存環(huán)境無污染的、有效且持久的生物

防治。

隨著科學的發(fā)展，逐漸充分利用信息傳遞造福人類，但近年來逐漸出現(xiàn)了光、聲音等信

息污染。（簡單介紹）合理利用信息傳遞，與生物合諧共處。

信息污染

許多動物感受晝夜節(jié)律，而人造光會打破這種節(jié)律性，使得動物晝夜不分，使得其活動

能力、辯位能力、交流能力和心理受到影響。夜里的強光影響了飛蛾和其它夜行昆蟲辨別方

向的能力，這使得依靠它們傳粉的植物難以繁衍，結(jié)果可能導(dǎo)致某些植物從地球上消失。

夜晚的人造光會影響我們分泌褪黑素，而它是一種幫助我們睡眠的激素，這被認為是現(xiàn)

代人大量出現(xiàn)睡眠障礙的重要原因。

近年來屢有海豚“集體自殺”現(xiàn)象的報告。已有證據(jù)表明，人類的艦船、海洋開采活動、

某些通信工具在海洋中產(chǎn)生了絕大的噪聲，會直接干擾海豚的“定位系統(tǒng)”，迷路的海豚就可

能“集體自殺”。

拗理信息

譚堂小M類型化學值息

/行為值原］

伶遢過程

1/

________'修遞的特點

生留活動05正常迸行

作用腫群的修桁］

網(wǎng)節(jié)斡間關(guān)系，堆將生態(tài)系統(tǒng)的語定

播高農(nóng)■產(chǎn)品的產(chǎn)■］

應(yīng)用

對有日動枷進行控制

課堂活動3