3.4生态系统的信息传递教学设计-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

课题 第3章 第4节 生态系统的信息传递（1-2个课时） 时间 教材分析 第4节"生态系统的信息传递"包含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3部分内容。通过本节的学习，学生对不同种类的信息及作用有初步的，直观的认识，了解信息传递的基本过程和特点。关于信息传递在现实生活中的应用，本节所列举的实例非常贴近生活，对学生应用所学知识解决实际问题起到良好的启发作用。 学情分析 教学目标 1.举例说出生态系统中的信息传递。 2.概述信息传递在生态系统中的作用。 3.描述信息传递在农业生产中的应用。 教学重难点 1.教学重点 概述信息传递在生态系统中的作用。 2. 教学难点 概述信息传递在生态系统中的作用。 教学内容及流程 学习任务 教学过程 备注 问题探讨 【观看视频】蜜蜂是杰出的舞蹈家 【问题探讨】一只蜜蜂找到蜜源之后，如何告诉巢中其他同伴蜜源的位置呢？ 百米内：圆圈舞，大致以一个圆形轨迹持续移动 百米外：摆尾舞，先做一个半圆轨迹的移动，接着做直线移动，然后朝相反方向转一个半圆。蜜蜂在直线移动时尾部向两旁不断用力摇摆。 思考：1.什么是信息？日常生活中，人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。 思考：2.什么是信息流？生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够产生信息传递，即信息流。 注意：生态系统的信息传递，不包括细胞内及细胞之间的信息传递。 · 细胞内有遗传信息的传递：DNA复制、转录、翻译 · 多细胞生物体内的细胞之间通过信息分子传递信息 · 植物（激素） 动物（激素、神经递质、细胞因子等) 激发学生兴趣，让学生初步了解信息的概念，由感性认识上升到理性认识。 通过对蜜蜂发现、传递蜜源信息的分析,提出生态系统中信息的种类,阐述物理信息、化学信息、行为信息的概念,引导学生构建生态系统中信息传递的一般过程,归纳信息传递的特点。 认识生态系统中信息传递现象的普遍性、信息类型的多样性。 生态系统中的信息与种类 （1）物理信息 概念：通过物理过程传递的光、声、温度、湿度、磁场等信息。 来源： ①非生物环境 ②生物个体或群体 举例： ①蛛网振动 ②狼的叫声 （2）化学信息：在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质。 【实验1：把一只雌蛾关在黑暗笼子里，吸引了大量雄蛾交尾。 实验2：把雌蛾装进密闭透明容器后，雄蛾对雌蛾视而不见 雌蛾和雄蛾通过什么信息联系呢？ 性外激素：蚕蛾醇】 来源：生物体的代谢产物或分泌物 举例：如植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素，昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。 例如： 蚂蚁之所以永远不会迷路，其神奇之处就在于它沿途留下的记号—尾迹素。 黄鼠狼难以脱身时，会突然施放出一股臭气来，奇臭难闻。一个臭屁救了黄鼠狼的命。 雌蝗在远处的草丛中分泌一种特殊的激素，雄蝗的一对触角，能准确无误地接收到信号，及时飞来，巧结良缘。 水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长。 老虎撒尿圈地（代谢产物）。 （3） 行为信息 概念：动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息。 来源：动物的特殊行为 举例：①蜜蜂跳舞②孔雀开屏③鸟类“求偶炫耀” 【比较分析】 三种信息都可以来源于动物，其中只有物理信息可以来源于非生物环境 对信息进行归类。 理解生态系统中信息传递的概念，为学习信息传递的作用打基础。 基于学生积累了大量的自然科学知识,就信息的种类来说,先让学生列举大量实例，通过讨论分析进行归类,根据归类的依据概括物理信息、化学信息、行为信息的概念。在此基础上,提供资料帮助学生构建信息传递的一般过程并归纳信息传递的特点,培养学生的分析与概括能力。 信息传递的过程 【教师讲述】信息传递的过程： 【教师讲述】信息传递的特点： ①生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流 ②信息传递存在于同种生物之间，也发生在不同生物之间。或无机环境。 ③多数情况下，信息传递是双向的。 【思考讨论】生态系统中信息传递的重要性 资料1：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，他们可使用频率超过100KHz的超声波进行“回声定位”。 资料2：有些植物像莴苣和烟草的种子，必须接受某种波长的光信息才能萌发。 思考（1）分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系？生命活动的正常进行，离不开信息传递。（个体水平） 资料3：自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，经过科学家的研究，以分离和鉴定了上千种昆虫信息素，其中大部分是用来传递性信息的。 思考（2）信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？ 通过信息传递，雌雄个体才能相互识别交配，才能保证种群繁衍。说明生物种群的繁衍，离不开信息传递。（种群水平） 资料4：2001年，科学家发现，烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放可挥发的化学物质。这些化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌—寄生虫或捕食者，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在叶片上停留产卵。 资料5：①当草原返青时，“绿色”为草原动物提供开始采食的信息。②在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕猎物；兔同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。 调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性。 （群落和生态系统水平） 【教师讲述】生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？ ①途径不同：能量流动与物质循环通过食物链（网）进行，信息传递通过多种途径进行。 ②特点不同：能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，物质循环具有循环性、全球性的特点，信息传递往往是双向的。 ③范围不同：能量流动的范围是食物链的各营养级，物质循环的范围是生物圈内，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。 【比较分析】表格比较分析能量流动、物质循环和信息传递 利用逆向思维，思考如果没有信息传递，那么生态系统中个体的生命活动、种群的繁衍、种间关系的维系将会怎样，从而推出相应结论。 培养学生的分析与综合、抽象与概括等思维能力。 通过分析资料引导学生寻找信息传递对于生物的生存和种群延续至关重要的证据，再通过资料得出信息传递影响种间关系的结论，最终归纳信息传递在生态系统中的作用。最后建立生态系统的结构和功能的模型，对本章前四节的内容进行整合，加深学生对信息传递在生态系统中作用的理解。 本环节充分发挥学生的主体地位,利用学生学习的个体发育、种内关系、种间关系的知识,以及他们日常积累的丰富的信息传递的实例,对信息传递的作用在个体、种群及群落三个层次上进行分析。 建立知识的内在联系，进一步认识到生态系统是一个整体。 信息传递在农业中的应用 【教师讲述】（1）提高农畜产品产量 ①利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可以提高传粉效率和结实率。 ②养鸡业，在增加营养的基础上，延长光照时间，刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大大提高产蛋率。 ③利用温度和湿度延长蔬菜的种植期。 （2）对有害动物进行控制 ①利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降。 ②利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物。 ③利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度。 【比较分析】表格比较分析：有害动物三种防治方法的比较——生物防治是目前越来越倾向于利用，对人类生存环境无污染、有效的方法。 【拓展】信息污染 评价生产实践中应用的科学性。 学以致用，提高对科学、技术、社会三者关系的认识。 通过列举信息传在农业生产中应用的实例,利用光照调节和控制生物的发育,利用昆虫的趋光特点诱杀害虫,养鸡业中通过延长鸡舍的光照时间提高产蛋率,利用化学信息防治害虫等，引导学生了解信息传递的作用。 小结与练习 【课堂小结】同板书 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用，处理双导学案和分层作业 引导学生关注知识内容的梳理，尝试构建概念图。 板书设计 3.4生态系统的信息传递 作业布置 【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价、2.完成双导学案对应内容和下一节问题式预习部分 教学反思 本节课提供了大量实例，以问题驱动，引导学生逐步建构信息传递的相关概念，理解生态系统通过能量流动、物质循环和信息传递形成一个整体，强化了生命的信息观、系统观，并充分联系生产实践，体现了对社会责任意识的培养。 在生态系统信息的种类环节，引导学生列举各种信息的实例，启发学生对自然科学、生命科学的热爱,部分同学拥有丰富的相关知识,能给课堂教学带来许多典型的实例。依托蜜蜂采蜜的情境引导学生按照信息产生一传输一接收的环节，初步建立生态系统中信息传递的过程图解。引导学生完善生态系统信息传递的过程图解,建立知识的内在联系，进一步认识到生态系统是一个整体。通过建构信息传递与物质循环、能量流动的关系图，概括三者之间的内在联系，强化生命的信息观、系统观。 指导学生开展课外实践活动，验证昆虫之间是否存在化学信息的传递，培养学生科学探究的能力。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $