人教版高中生物 选择性必修2第三章《3.4 生态系统的信息传递》教学设计（表格版）

人教版高中生物 选择性必修2第三章《3.4生态系统的信息传递》教学设计
课题 生态系统的信息传递
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.课程标准 （1）课标摘录：举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。 （2）内容目标（学什么）： ① 生态系统中信息的种类； ② 信息传递在生态系统中的作用； ③信息传递在农业生产中的应用 （3）认知目标： ①怎么学：行为条件为结合实例，学生要结合信息资料在实际生活中的情境进行学习。 ②学到什么程度：行为动词 “说出”，能力要求为了解水平。
教学内容 “生态系统的信息传递”是生物必修3第五章第4节的内容。在新课程标准中，对该节内容的描述是“举例说出生态系统中的信息传递”。该节内容标准属于了解水平，要求同学们能够对生态系统中的信息传递举出例子，能从生态系统维持相对稳定的角度出发,说出信息传递在生态系统中所起的作用，并能把信息传递与农业生产相联系，说出它在农业生产中的应用。这样就能从宏观的角度，表述出信息传递的功能，进而体现出它也是生态系的重要功能之一。
3.学情分析 知识基础：学生已经具有了生命系统的结构层次、细胞内的信息传递、细胞间的信息传递、种群、群落以及生态系统的结构和物质循环、能量流动两大功能的基本知识，但是不知是谁在调节能量流动与物质循环的方向与状态，进而维持生态系统的稳定性。 技能基础：高二大部分理科生有一定的资料分析和归纳总结能力，并利用所学知识来解释生产生活中的问题且具有一定的知识迁移运用能力。 情感、态度和价值观基础：学生一般能感受大自然的奥妙，对生物信息具有探索精神和合作精神且认同生物科学的价值，乐于学习生物科学，关注信息传递在农业上的应用。
4.学习目标 学习目标1：通过观看视频与自主学习、合作讨论，能举例说出生态系统的信息种类，形成稳态与平衡观，初步建立进化与适应观。 学习目标2：通过对资料分析讨论、获取信息，归纳与概括出信息传递在生态系统中的作用并区分物质循环、能量流动和信息传递的区别与联系。 学习目标3：通过角色扮演、迁移应用，利用信息传递为生产服务并解决社会实际问题，树立生态意识。
5.评价任务 评价任务1：结合所给的12个具体的生物现象或实例及诗歌判断生物信息的种类。（检测目标1） [评价标准]能够独立判断某种具体的生物现象蕴含的是哪种信息种类。 评价任务2：结合材料分析知道信息传递在生态系统中的作用及物质循环、能量流动和信息传递三者之间的关系。（检测目标2） [评价标准] 能够独立分析资料，在具体的情境环境中利用相关信息结合所学的知识辨别信息传递在生态系统中的作用及物质循环、能量流动和信息传递三者之间的区别与联系。 评价任务3：利用生态系统信息的种类和作用，分析如何驱赶双流机场附近的鸟类来确保飞行安全。（检测目标3） [评价标准] 能够通过小组讨论学习，提出具体利用不同种类的信息进行鸟类驱赶的措施，利用所学知识指导生活生产实践，解决现实生活问题。 6.学习活动 教师活动学生活动环节一：新课引入归纳生态系统中信息的种类教师活动1.1 播放视频：（视频来源B站） 视频名称：《获得过诺奖的舞蹈》 UP主：蜂博士Dr-Bee 结合P105页“问题探讨”讨论下列问题： 生活中什么是信息？信息的作用？ 植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？ 侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂呢？ 教师活动1.2 提问：蜜蜂采蜜的过程中存在信息种类有哪些？这些信息种类如何区分？自主阅读P105页和106页“生态系统中信息的种类”完成下列表格的填写。 信息种类概念来源实例物理信息化学信息行为信息
教师活动1.3 完成课后练习P108 一、基础题 下列属于物理信息的是( )，属于化学信息的是( ) ，属于行为信息的是( ) ①哺乳动物的体温 ②鸟类鸣叫 ③红外线 ④萤火虫发光 ⑤植物分泌的化学物质 ⑥电磁波 ⑦昆虫发出的声音 ⑧昆虫的性信息素 ⑨植物开花 ⑩蓟的刺 ⑾紫外线 ⑿蜜蜂跳舞 2.出示供学生阅读的诗词，并设问： 杜牧的《秋夕》“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”（制成幻灯片图片）提问：夜幕下这位美丽的女子根据什么信息判断萤火虫的位置，该信息对萤火虫来说有什么重要意义？ “燕燕于飞，差池其羽”“燕燕于飞，上下其音”（《诗经.国风》），燕子表达的是哪一类信息？学生活动1.1 带着问题观看视频 ，并讨论回答下列问题： 信息：可以传播的信息、情报、指令、数据与信号等 。信息可以帮助人们建立复杂的社会关系并更好的适应生活。 鲜艳颜色 光 眼 蜜蜂 植物花朵 芳香气味 空气 嗅觉器官 侦察蜂 舞蹈 光 眼 蜜蜂 学生活动1.2 针对老师提出的问题，分析植物花朵鲜艳的颜色提供了物理信息，花朵的芳香气味提供了化学信息，蜜蜂跳舞提供了行为信息。仔细阅读课本并简要归纳出信息的种类和辨别信息的方式。 信息种类概念来源实例物理信息通过物理过程传递的信息生物或无机环境光、声、温度、湿度、磁力、震动频率等化学信息通过化学物质（信息素）传递信息生物生物碱、有机酸、性外激素等行为信息通过动作和行为特征传递信息生物蜜蜂跳舞、鸟类“求偶炫耀”等
学生活动1.3 利用所学知识判断，生生互评。 1.属于物理信息的是(1.2.3.4.6.7.9.10.11 )，属于化学信息的是( 5.8 ) ，属于行为信息的是( 12 ) 2.学生欣赏图片和诗句，并思考讨论相关问题. 活动意图说明： 通过视频，引起学生学习的兴趣，导入本节课的课题。带着问题分析现象，阅读课本，提高学生学习的主动性并培养学生获取生物学知识和归纳知识的能力。课后习题对所学知识巩固应用，古代诗文中的佳词丽句直接用于帮助理解信息，不但给人以美的享受和启迪，还可以活跃课堂气氛，让学生在和谐、宽松、愉快的氛围中主动接受生物学知识。环节二：信息传递在生态系统中的作用教师活动2.1 阅读分析P106-107页资料，小组讨论以下问题,并总结归纳信息传递在生态系统中的作用： 资料1、资料2问题：蝙蝠若无回声定位进行信息传递，能对周围环境的识别、完成取食、飞行吗？若没有光照信息，莴苣、茄、烟草种子能萌发吗？ 资料3：光周期变化对植物开花是否有影响？昆虫雌雄个体相互识别、交配是否受信息的影响？信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？ （3）资料4：资料4中的信息素将几种生物联系起来？若无棉花释放的信息素，短时间内，棉花、棉铃虫和黄蜂三种生物的种群数量将发生什么变化？信息传递在调节种间关系中起什么作用？ 对资料1教师可补充如下资料：海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波。它们可使用频率超过100kHz的超声波进行“回声定位”。近年来，屡有海豚出现“集体自杀”现象的报道。已有证据表明，人类的舰船海洋开采活动、某些通信工具在海洋中产生了巨大的噪声，会直接干扰海豚的“定位系统”。 第（3）问教师对信息传递能调节种间关系可结合P107页第二段内容“狼和兔”的关系分析理解。 教师活动2.2 【思考】生态系统中信息传递与与物质循环和能量流动存在哪些差异？三者在生态系统中分别处于什么地位？ 教师活动2.3 【巩固练习】 1.黄鼬主要捕食鼠类，它们体内有臭腺，在遇到威胁时可排出臭气，在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，鼠类闻到臭气时往往选择逃离。下列有关解释不合理的是（　　） A. 释放的臭气是一种化学信息 B. 释放臭气有利于黄鼬躲避危险 C. 这种气味信息只对黄鼬有利 D. 臭气作为信息可调节种间关系 2.物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能，下列有关叙述错误的是（　　） A．在捕食链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同 B．生态系统中的能量可促使物质不断在生物群落和无机环境之间循环往返 C．植物可以通过光合作用和呼吸作用参与生态系统中的碳循环 D．生物之间的捕食离不开信息传递学生活动2.1 学生阅读资料分析对资料分析中提出的问题展开讨论，学生通过对信息传递在生态系统中的作用，进一步理解信息传递是生态系统的重要功能之一。最终各小组通过资料分析中的问题进行归纳总结出信息传递在生态系统中的作用： 1.生命活动的正常进行，离不开信息的作用。（资料1.2及补充资料）（个体） 2.生物种群的繁衍，离不开信息的传递。（资料3）（种群） 3.调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。（资料4和P107页第二段内容“狼和兔”的关系）（群落及生态系统） 总结：正是由于信息传递的存在，使生态系统才得以存在和不断的发展，信息传递是生态系统的又一重要功能。 （学生可结合生活中的事例举例说明如。。。。。） 学生活动2.2 （学生分小组讨论，代表发言，其他小组同学补充，教师引导，最后师生共同总结） 差异主要体现在： （1）途径不同。物质循环与能量流动通过食物链（网）进行，信息传递通过多种途径进行。 （2）特点不同。物质循环具有循环性、全球性的特点，能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，信息传递往往是双向的。 （3）范围不同。物质循环的范围是整个生物圈，能量流动的范围是食物链（网）的各营养级，信息传递的范围是生物与生物之间、生物与非生物环境之间。 三者在生态系统中的地位： 物质循环是生态系统的基石；能量流动是生态系统的动力；信息传递调节能量流动和物质循环的方向与状态。 学生活动2.3 （学生分析作答并说明理由） 黄鼬释放的臭气是一种化学信息，A正确；
B、黄鼬在遇到威胁时排出臭气，麻痹敌人，有利于黄鼬躲避危险，B正确；
C、这种气味信息不仅对黄鼬有利，而且对鼠类的进化也有利，C错误；
D、臭气作为化学信息可调节种间关系，以维持生态系统的稳定，D正确。
故选：C 活动意图说明： 通过对资料分析讨论、获取信息，发展归纳与概括、模型与建模等科学思维；增强学生合作学习的能力，让学生汇报成果，可增强他们课堂学习的积极性进一步加深学生对知识的理解与应用。环节三：信息传递在农业生产中的应用教师活动3.1 （1）教师出示“合理的光照可提高蛋鸡的产蛋率”的图片，并说明养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间，这会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，这样可以大大提高产蛋率。这则材料说明信息传递在农业中的作用是什么？ （2）假如你是一个农场经营者，种植了水稻、小麦、芝麻等作物，还栽培了莴苣、番茄、茄子、苹果等多种果蔬。请结合以下几种情况，你该怎样解决困难，提高产量：①如何提高莴苣等种子 的萌发率 ②正值传粉季节，遭遇连续阴雨，放晴后，怎样吸引传粉动物 ③农场遭受鼠害和鸟害，有哪些防治方法 各有什么优缺点 讨论结束后，以小组为单位依次交流，小组之间相互探讨，教师进行修正。最后总结信息传递在农业生产中的应用还有哪些？ 教师活动3.2 教师提供以下资料，请学生利用所学知识思考完成。 四川成都双流是中国第四大航空枢纽所在地，机场就在市区，是一座“机场的城市”，但机场附近的鸟类会严重危害飞行安全，因此有必要进行人工驱鸟，请根据所学的知识提出合理的人工驱鸟措施，并按原理进行归类。 利用物理信息的有？ 利用化学信息的有？ 利用行为信息的有？ 学生活动3.1 小组合作讨论，利用所学知识提出合理的措施，各小组可互相补充，教师注重引导评价，总结出信息传递在农业生产中的应用。 （2）①可从影响莴苣等种子的物理因素（信息）如适宜的阳光、水分、温度等因素思考； ②主要模拟动物信息吸引传粉动物，如使用信息素等 ③目前控制动物危害的技术有化学防治、生物防治 和机械防治三者的区别如下： 化学防治：是利用农药的生物活性，将有害生物种群或群体密度压低到经济损失允许水平以下。化学防治优点：在一定条件下，能快速消灭害虫，压低虫口密度。化学防治缺点：长期使用易产生药害，使病虫产生抗药性，污染环境，杀伤天敌。 生物防治：借鉴生态系统三类信息的作用特点进行的防治，如利用音响设备发出结群信号吸引鸟类(借鉴物理信息),利用性引诱剂干扰蝗虫正常交尾(借鉴化学信息)等。最大优点不污染环境。 机械防治：是指利用物理因子或机械作用对有害生物生长、发育、繁殖等的干扰，以防治植物病虫害的方法。这类防治方法可用于有害生物大量发生之前，或作为有害生物已经大量发生为害时的急救措施，无污染，但杀伤力有限。 总结信息传递在农业生产中的应用（一）提高农畜产品的产量（二）对有害动物进行控制 学生活动3.2（学生思考，讨论回答） 利用物理信息如播放鸟类天敌的鸣叫声；燃放爆竹；使用激光；架设煤气炮，模拟猎枪的响声和火光；布设鸟类害怕的图案；声光威吓等。 利用化学信息如放置无公害的驱鸟剂 利用行为信息如遥控航模模拟天敌
板书设计 (
调节物质循环与能量流动的方向与状态
)
【作业设计】
1-8为单项选择题，每题只有一个正确选项，9-10为简答题，按题干要求作答。
萤火虫通过闪光来识别同伴；草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号；某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物，如将这类物质在作物播种前施入土中，就可以使休眠孢子提前发芽，使其找不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用
A．物理信息；化学信息；行为信息 B．物理信息；行为信息；化学信息
C.行为信息；物理信息；化学信息 D．化学信息；行为信息；物理信息
雄性安乐蜥在求偶时，一边伏在领地上做着“俯卧撑”，一边伸缩颈部色彩鲜艳的垂囊，这种展示包含了颜色和运动两个因素，有人用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引，由此说明雄性安乐蜥在求偶时利用的信息是
A. 物理信息 B. 化学信息
C. 行为信息 D. 物理信息和行为信息
3．为了控制甘蔗害虫，有人将蔗蟾带入澳大利亚。由于蔗蟾的皮肤会产生毒素，起初袋鼬等蔗蟾的捕食者出现大量死亡的现象，但现在，袋鼬学会了只吃蔗蟾的幼仔而不吃毒性更强的成体。蔗蟾和袋鼬之间肯定不存在
A．物质循环　 B．能量流动
C．信息传递 D．共同进化
4.如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示
A．能量流动、碳的循环、信息传递 B．能量流动、信息传递、碳的循环
C．碳的循环、能量流动、信息传递 D．信息传递、能量流动、碳的循环
5.有关生态系统的信息传递，正确的叙述是
A．生态系统中物理信息的来源只能是无机环境
B．动物的特殊行为只能对同种生物传递信息
C．生态系统中的信息传递和能量流动都是单向的
D．利用昆虫信息素诱捕有害动物属于生物防治
6.蟑螂可以传播多种病菌。研究人员人工合成出雌蟑螂吸引雄蟑螂的性外激素成分，然后把这种人工合成的性外激素浸入纸中，放在距雄蟑螂55cm的位置， 结果在1min内有60%的雄蟑螂被这种激素所吸引。 研究人员还在猪圈里放置了千分之一克这种性外激素，结果一个晚上诱捕了30只雄蟑螂。以上材料不能说明
A.蟑螂的性外激素由雌蟑螂分泌，具有挥发性
B.蟑螂的性外激素是一种信息素
C.信息能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
D.信息传递能在种群的繁衍过程中起作用
7.下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是
A．植物生长素对植物生长的调节属于信息传递中的化学信息
B．牧草生长旺盛时，对食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利
C．利用昆虫产生的信息素诱捕有害动物属于化学防治
D．信息传递与物质循环都可发生在无机环境与生物群落之间
野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5：1左右，其性别比由孵化时的温度所决定．繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置．当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则产生较多的雌鳄．以上事实说明生态系统中信息传递
A. 调节生物种间关系，维持生态系统的稳定
B. 影响种群的繁衍，维持种群数量的稳定
C. 维持正常生命活动，调节内环境的稳态
D. 对生物进行自然选择，促进生物进化
9.阅读下列材料，请回答问题：
材料一　“稻鱼共生系统”中，鲤鱼通过冲撞稻秧，导致稻飞虱落入水中并食之。水稻在给鲤鱼提供食物(水稻叶片)的同时，还能够抵挡烈日照射，降低表层水温。
材料二　科研人员对稻鱼系统、水稻单种系统进行了调查，结果如下表。
处理 调查农户 (户) 农药投入 (kg·hm－2) 农药使用 次数(次) 水稻产量 (kg·hm－2) 鱼产量 (kg·hm－2)
稻鱼系统 123 7.36 3.1 6 364.51 438.34
水稻单种 111 10.49 6.5 6 458.66 —
(1)在该“稻鱼共生系统”中，信息传递体现在________之间，水稻的功能是________，鲤鱼与稻飞虱的关系为________。
(2)在该“稻鱼共生系统”中可形成简单食物网，鲤鱼食物中，水稻由原来的2/5调整为1/3，稻池中鲤鱼数量将变为原来的________%(传递效率按20%算，保留小数点后一位有效数字)。
(3)材料二中，稻鱼系统与水稻单种系统相比，取得了明显的生态效益和经济效益，分别表现在______________、______________。
10.当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，会释放出挥发性的化学物质。这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片)，如图所示。
(1)题干中体现出来的生态系统中的信息有哪几种？____________________。
(2)烟草释放的这种化学物质属于________信息，这体现了信息在生态系统中的作用是____________________________________。
(3)烟草释放的化学物质，在白天与夜间是否都使它本身受益？为什么？__________
________________________________________________________________________。
(4)利用烟草的这种特性，我们可以人工合成类似的物质应用于农业生产中，对有害动物进行控制。这种方法属于________防治，其优点是________________。
【参考答案】
1.B 2.C 3.A 4.C 5.D 6.C 7.D 8.B
9.(1)生物与生物、生物与无机环境
固定太阳能，同化二氧化碳，为生物群落提供物质和能量
捕食和竞争(缺一不可)
(2)92.7
(3)减少农药使用，降低环境污染　降低生产成本，增加鱼的产量(合理即可给分)
10.(1)化学信息、物理信息
(2)化学　调节生物种间关系，维持生态系统稳定
(3)是，因为它在白天吸引甲种蛾幼虫天敌，夜间驱赶乙种蛾，防止甲、乙两种蛾幼虫的捕食
(4)生物　对人类生存环境无污染
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