“生态系统的信息传递”教学设计

刘已婷

（陕西师范大学生命科学学院）

一、教材分析

“生态系统的信息传递”是普通高中课程标准实验教科书人教版生物必修3第5章第4节，本节主要包括三个内容：生态系统中信息的种类、信息传递在生态系统中的作用、信息传递在农业生产中的应用。同时，信息传递能通过调节生物的种间关系以维持生态系统的稳定，为下一节生态系统的稳定性奠定基础。因此，本节内容对整章知识起到了承上启下的作用。

二、学情分析

在学习本节内容之前，学生已经学习了生态系统的结构以及生态系统的能量流动和物质循环等知识，对生态系统的概念、组成成分、功能等有了明确的认识。在此基础上，学生学习本节内容是比较轻松的，并且本节内容以对自然界的生物现象的描述为出发点，对生态系统中的信息进行了分类，最后延伸到信息传递在实际生产生活中的应用，学生的学习兴趣应该比较浓厚。

三、教学目标

1.知识目标

（1）举例说出生态系统中的信息传递（了解水平）。

（2）说明信息传递在生态系统中的作用（理解水平）。

（3）研究信息传递在农业生产中的应用（应用水平）。

2.能力目标

通过比较生态系统的能量流动、物质循环和信息传递功能，尝试构建生态系统信息传递的模型。

3.情感、态度与价值观目标

（1）观察生活中生态系统信息传递的实例，初步形成生态学的观点，确立辩证唯物主义自然观的科学世界观。

（2）关注信息传递在生态系统及人类生活中的应用，提高信息科学素养。

四、教学重点难点

1.重点

说出信息传递在生态系统中的作用。

2.难点

说出信息传递在生态系统中的作用；建立生态系统的信息传递模型。

五、教学策略

本节涉及很多生物现象的描述，教学过程中可以运用多媒体展示相关图片，影音资料，既能把自然界抽象的生命现象直观化，加深学生的理解，又能调动学生的学习兴趣。同时，对于生态系统中信息的种类及生态系统中信息传递的重要性这些内容，可以组织学生进行分析讨论得出结论，这样既能体现以学生为主体，又能提高学生的合作学习能力。

六、教学过程

1.创设情境，导入新课

我们经常说我们现在正处于一个“信息时代”，信息在现代社会中十分重要，那么“信息”到底指的是什么呢？大家能不能举一些在生活中你认为是信息传递的例子？这样吧，先从老师开始，老师现在在讲台上给你们讲课，传授知识，其实就是在给你们传递一种信息。

接下来请几个学生举例并对学生的回答做点评。

这是我们日常生活中常见的信息传递，其实信息传递也广泛存在于生态系统中，并且时常发挥着奇妙的作用。

2.生态系统中信息的种类

课件展示蜜蜂跳圆圈舞和摆尾舞的动画，教师讲解蜜蜂不同类型舞蹈所传递的信息；课件展示图片小狗在路边撒尿、孔雀开屏，提问学生小狗和孔雀的行为分别传达了什么信息。

生态系统中信息的种类多种多样，一般信息传递有三个基本环节：信源（信息的产生）；信道（信息的传输）；信宿（信息的接受）。我们根据信源的不同可以把这些信息分成三类，物理信息、化学信息、行为信息。这三种信息各自有什么特点，怎么区分？请大家阅读课本105页和106页左上角的内容并完成课件上的表格。

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学生完成表格。

教师课件展示一些生态系统中信息传递的例子，让学生区分是哪种信息，引导学生更好地区分三种信息。

（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息；物理信息的来源可以是无机环境，也可以是生物。例：光对植物的开花起着决定性的作用、萤火虫发光吸引异性、人听到老虎的吼叫声很害怕、鸟儿通过鸣叫声进行交流、蛇通过热辐射来捕捉食物、鱼的洄游、信鸽的千里传书等。

（2）化学信息：生物在生命活动中通过产生生物碱、有机酸以及动物的性外激素等化学物质来传递信息，称为化学信息；化学信息的来源是生物；例：植物通过花的香味来吸引蜜蜂传粉、老虎根据气味寻找同伴、黄鼠狼分泌某种化学物质来驱赶害虫、小狗撒尿做标记、雄性昆虫通过性外激素来吸引异性等。

（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，即生物的行为特征可以体现为行为信息；行为信息的来源是动物；例：蜜蜂跳舞、孔雀开屏，在繁殖季节，公鸡“抖抖大红冠子花外衣”来引诱母鸡交配，蛇在遇到攻击时，会把头竖起、吐信以吓走敌人等。

3.信息传递在生态系统中的作用

通过以上例子，我们可以得出一个结论，那就是信息传递对生物生命活动的正常进行是非常重要的。下面我们一起来学习信息传递在生态系统中的作用。我们来看一下课本106页的“资料分析”，分为五个小组来讨论以下几个问题：（1）这四则资料中分别体现了哪种信息？（2）根据资料1，蝙蝠的回声信息与蝙蝠的生命活动的正常进行有什么关系？（3）根据资料2，莴苣种子萌发所需要的最适宜的波长是多少？光信息对莴苣的生命活动有什么影响？（4）资料3说明了信息传递有什么作用？（5）资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？

教师引导学生对资料进行分析，蝙蝠的回声定位属于物理信息，蝙蝠通过回声信息对周围的环境做出判断，取食和飞行，说明蝙蝠生命活动的正常进行离不开信息传递；莴苣种子萌发所需要的最适宜的波长大约为600～700 nm，说明光信息对莴苣萌发是必需的；资料3说明了光照时间这种信息对植物开花的影响，还说明了动物可以产生信息素这种化学信息来吸引异性，特别是昆虫的信息素，这些都说明生物种群的繁衍也离不开信息的传递。

此外，在生态系统中，食物链上相邻的物种之间存在着“食”与“被食”的关系，相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息。例如草原上，当草色返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息，森林中，狼能够依据兔子留下的气味去猎捕兔，兔子同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。由此可见，信息传递还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

4.信息传递在农业生产上的应用

生态系统中存在着精巧的信息传递和联络，聪明的人会利用这些信息来为生产生活服务，下面我们就一起看一下信息传递在农业生产中的应用。信息传递在农业生产中的应用主要有两个方面：增产和减害。

投影播放信息传递在农业生产中的应用实例图片并讲解。

（1）增产：利用人工合成的化学信息吸引昆虫传粉、适当延长光照来增加鸡的产蛋量。

（2）减害：播放集群信号录音吸引鸟类捕食林业害虫、庄稼地的稻草人、性引诱剂诱捕害虫、诱蛾灯捕杀园林害虫。

其实，除了在农业生产方面，信息传递还应用于人类生活的很多方面，今天交给同学们的第一个作业就是查找信息传递在生活中其他领域的应用。

5.课堂小结及作业

这节课我们主要学习了生态系统的信息种类、信息传递在生态系统中的作用以及信息传递在农业生产上的应用，经过这节课的学习，大家对生态系统的信息传递这一功能应该有了更为明确的认识。在之前生物课上我们多次探讨过生物实验的设计方法，那今天的另一个作业就是请大家设计实验，证明雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前来交尾。

七、教学反思

本节课的成功之处在于课件中涉及了大量自然界中生物生命活动现象的实例，极大地调动了学生学习本节课的兴趣，同时给学生普及了自然科学知识，有利于提高学生的生物科学素养；在第一个教学内容“生态系统中信息的种类”中，让学生阅读课本，通过表格自己总结，在第二个教学内容“信息传递在生态系统中的作用”中，组织学生分小组进行讨论，这些能调动学生的课堂积极性，有利于提高学生分析、归纳的能力。

当然，我认为这样的教学设计对教师的要求也是比较高的，首先要求教师要有较高的自然科学素养和关于生态系统信息传递较为广博的知识储备，这样才能轻松应对学生课堂上的疑问，同时相比前几节内容要求教师要有更强的随机应变能力，学生可能会举出很多教师意想不到的例子，提出意想不到的问题，这就需要教师灵活应对，正确引导。

总的来说，这节内容看似简单，但是想要真正上好这节课还需要教师花更多的功夫来研究。