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

課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)第*課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者***學(xué)校填寫學(xué)校全稱年級(jí)高一年級(jí)課題課時(shí)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(píng)課□學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)課□其他□教學(xué)內(nèi)容分析“生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)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(duì)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(duì)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(duì)生命活動(dòng)的正常進(jìn)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(yùn)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(dòng)和物質(zhì)循環(huán)相互依存并協(xié)同作用”三個(gè)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(diǎn)，歸納概括生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)、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(diǎn)。本節(jié)課為第3章“生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)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(dòng)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(shí)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(diǎn)，發(fā)展科學(xué)思維能力。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用信息傳遞的原理來解決具體實(shí)際問題，增強(qiáng)尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任意識(shí)。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(dá)，學(xué)生見多識(shí)廣，故每個(gè)學(xué)生可舉出幾個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的例子。學(xué)生對(duì)信息傳遞的認(rèn)識(shí)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(shí)。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(dòng)歸納總結(jié)的意識(shí)。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(shí)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(jìn)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(dòng)和物質(zhì)循環(huán)相互依存并協(xié)同作用的概念。運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞的知識(shí)，嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活問題，增強(qiáng)尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任意識(shí)。學(xué)習(xí)重難點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)：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(diǎn)：信息傳遞、物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)三者間的區(qū)別和聯(lián)系。任務(wù)實(shí)施過程學(xué)習(xí)任務(wù)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)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(zhǎng)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(jī)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(jī)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(jìn)而使油菜產(chǎn)量大幅下降。學(xué)生分析討論，推測(cè)其中的原因。學(xué)生大膽猜測(cè):可能是天氣原因抑制油菜生長(zhǎng)或新煙堿農(nóng)藥抑制了油菜生長(zhǎng)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(shí)踐活動(dòng)，用真實(shí)情境中的現(xiàn)實(shí)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(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。任務(wù)1：分析實(shí)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(dòng)性問題:有機(jī)磷、新煙堿農(nóng)藥對(duì)蜜蜂沒有直接致死作用，又是如何作用于蜜蜂，進(jìn)而影響油菜產(chǎn)量的?活動(dòng)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(gè)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(dòng)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(shí)別兔的氣味而追蹤兔子，兔也能探測(cè)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(zhǎng);⑤被捕食的蚜蟲立即釋放報(bào)警信息素，通知同類其他個(gè)體逃避;⑥魚類利用本身的生物電場(chǎng)與地球磁場(chǎng)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(gè)問題。學(xué)生小組討論上述實(shí)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(duì)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(chǎng)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(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)判斷信息類型，并能運(yùn)用歸納和概括、演繹和推理等科學(xué)思維方法分析實(shí)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(duì)生命活動(dòng)的正常進(jìn)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(shí)，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(dòng)的載體是什么?②此食物鏈中，物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力來自什么?③研究發(fā)現(xiàn)，空氣污染使得蜜蜂對(duì)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(duì)食物鏈和食物網(wǎng)中的能量流動(dòng)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(dòng)的載體，能量流動(dòng)是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力，信息傳遞調(diào)節(jié)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的方向和強(qiáng)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(diǎn)，借助深化真實(shí)情境和設(shè)置一系列邏輯問題串，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考、深度思考，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)，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(jìn)概念的結(jié)構(gòu)化和直觀化，進(jìn)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(jìn)行知識(shí)遷移，解決本節(jié)課開頭提出的生產(chǎn)實(shí)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(shí)到信息傳遞、物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)對(duì)于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)發(fā)揮重要作用。進(jìn)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(hù)環(huán)境減少空氣污染等來增強(qiáng)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(duì)以上兩個(gè)問題的思考分析交流，引導(dǎo)學(xué)生能運(yùn)用信息傳遞知識(shí)解決實(shí)際問題，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的生態(tài)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任意識(shí)。板書設(shè)計(jì)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(shí)際撰寫，可無）教學(xué)反思與改進(jìn)本節(jié)課