《生態(tài)系統(tǒng)的信息種類》導(dǎo)學(xué)案

《生態(tài)系統(tǒng)的信息種類》導(dǎo)學(xué)案班次：組號(hào)：姓名：【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識(shí)與能力目標(biāo)：能夠準(zhǔn)確說(shuō)出生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類；可以舉例說(shuō)明不同種類信息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。過(guò)程與方法目標(biāo)：通過(guò)分析具體的生態(tài)現(xiàn)象，學(xué)會(huì)區(qū)分不同類型的生態(tài)信息；能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中與生態(tài)信息傳遞相關(guān)的實(shí)例。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：體會(huì)生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的神奇之處，增強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)?！緦W(xué)法指導(dǎo)】預(yù)習(xí)自學(xué)、小組討論、案例分析、總結(jié)歸納【重、難點(diǎn)】重點(diǎn)：1、識(shí)別生態(tài)系統(tǒng)中的物理信息、化學(xué)信息和行為信息。2、理解不同類型信息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用機(jī)制。難點(diǎn)：1、準(zhǔn)確區(qū)分化學(xué)信息和行為信息，特別是一些較為復(fù)雜的情境下的信息判斷。2、理解信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)各方面功能中的重要意義。【課前檢測(cè)】：1、以下屬于物理信息的是（）A.昆蟲(chóng)釋放的性外激素B.孔雀開(kāi)屏C.蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率D.植物分泌的生長(zhǎng)素答案：C。蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率是一種物理信號(hào)，像聲音、光線、顏色等物理因素都屬于物理信息。性外激素是化學(xué)信息，孔雀開(kāi)屏是行為信息，植物分泌的生長(zhǎng)素不是在生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞意義上的信息。2、下列現(xiàn)象中，與化學(xué)信息傳遞相關(guān)的是（）A.候鳥(niǎo)南飛B.花香引蝶C.警犬嗅尋毒品D.蜜蜂跳“8”字舞答案：B。花香是植物分泌的化學(xué)物質(zhì)散發(fā)的氣味，這種化學(xué)物質(zhì)能吸引蝴蝶，屬于化學(xué)信息傳遞。候鳥(niǎo)南飛是對(duì)光照等物理信息的反應(yīng)；警犬嗅尋毒品是人類利用犬類嗅覺(jué)的應(yīng)用，不屬于生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞；蜜蜂跳“8”字舞是行為信息。3、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞不可能發(fā)生在（）A.細(xì)胞與細(xì)胞之間B.種群內(nèi)部個(gè)體與個(gè)體之間C.種群與種群之間D.生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間答案：A。生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞發(fā)生在種群內(nèi)部個(gè)體與個(gè)體之間、種群與種群之間以及生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間，細(xì)胞與細(xì)胞之間的信息傳遞屬于細(xì)胞內(nèi)部的通訊，不屬于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的范疇?！局R(shí)鏈接】一、生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的發(fā)現(xiàn)之旅我曾經(jīng)在一個(gè)小山村住過(guò)一段時(shí)間。那里有一片美麗的樹(shù)林，樹(shù)林里鳥(niǎo)兒歡快地歌唱，花朵五顏六色。有一天，我發(fā)現(xiàn)一只小蜜蜂在花叢中忙碌地飛舞。我就好奇地跟著它，發(fā)現(xiàn)它在不同的花朵之間飛來(lái)飛去，而且每到一朵花，就好像知道這朵花有沒(méi)有花蜜一樣。后來(lái)我才知道，原來(lái)花朵會(huì)釋放出一些特殊的氣味，這就是化學(xué)信息，小蜜蜂就是通過(guò)這些化學(xué)信息來(lái)判斷哪朵花有花蜜的。這就像我們?nèi)祟惾コ?，能通過(guò)商品的標(biāo)簽找到自己想要的東西一樣。不僅如此，我還發(fā)現(xiàn)樹(shù)林里的鳥(niǎo)兒在清晨和傍晚的時(shí)候叫聲特別不同。早上的時(shí)候，它們的叫聲清脆響亮，好像在互相打招呼，說(shuō)新的一天開(kāi)始了；傍晚的時(shí)候，叫聲則變得比較舒緩，像是在互相提醒該歸巢休息了。這其實(shí)就是鳥(niǎo)兒之間的一種行為信息傳遞。而鳥(niǎo)兒能根據(jù)光線的強(qiáng)弱（物理信息）來(lái)確定自己活動(dòng)的時(shí)間，這也說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞是非常復(fù)雜和多樣的。二、信息在生態(tài)系統(tǒng)中的普遍存在在生態(tài)系統(tǒng)中，信息就像一張無(wú)形的大網(wǎng)，把各種生物和它們所處的環(huán)境緊密地聯(lián)系在一起。無(wú)論是大到森林里的猛獸覓食，還是小到微生物之間的相互作用，都離不開(kāi)信息的傳遞。就像我們?cè)趯W(xué)校里，每個(gè)同學(xué)之間都有信息的交流，有語(yǔ)言上的，也有行為上的，這樣才能保證我們的學(xué)習(xí)和生活正常進(jìn)行。生態(tài)系統(tǒng)也是如此，各種生物之間通過(guò)信息傳遞來(lái)協(xié)調(diào)彼此的關(guān)系，以適應(yīng)環(huán)境的變化?！緦W(xué)習(xí)過(guò)程】一、導(dǎo)入：同學(xué)們，咱們就像生活在一個(gè)超級(jí)大的社區(qū)里，這個(gè)社區(qū)就是生態(tài)系統(tǒng)。在這個(gè)社區(qū)里，每個(gè)生物都不是孤立存在的，它們就像我們?nèi)祟愐粯?，需要互相交流、互相影響。那它們是怎么交流的呢？今天咱們就?lái)揭開(kāi)這個(gè)神秘的面紗，一起學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的信息種類。二、點(diǎn)評(píng)學(xué)案完成情況（老師簡(jiǎn)單總結(jié)課前檢測(cè)中大家的答題情況，表?yè)P(yáng)做得好的地方，指出存在的問(wèn)題，比如對(duì)某些概念理解不清等。）三、明確本堂課的任務(wù)目標(biāo)（老師再次強(qiáng)調(diào)本節(jié)課要掌握生態(tài)系統(tǒng)信息的種類，能夠區(qū)分不同種類信息等目標(biāo)。）四、信息種類大揭秘1、物理信息（1）閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，找一找物理信息都包括哪些方面呢？（像聲音、光線、溫度、濕度、磁力等）（2）舉例時(shí)間：我給大家講個(gè)有趣的例子。蝙蝠大家都知道吧，它在黑暗中能準(zhǔn)確地捕捉昆蟲(chóng)，靠的是什么呢？就是超聲波，這就是一種物理信息。蝙蝠發(fā)出超聲波，然后根據(jù)超聲波反射回來(lái)的情況來(lái)判斷昆蟲(chóng)的位置，這就像我們用雷達(dá)探測(cè)飛機(jī)一樣。還有向日葵，它的花盤(pán)會(huì)隨著太陽(yáng)的移動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，這是因?yàn)橄蛉湛芨兄焦饩€的方向，光線就是一種物理信息。那同學(xué)們想一想，還有哪些生物是對(duì)光線這個(gè)物理信息有特殊反應(yīng)的呢？（引導(dǎo)同學(xué)們思考并回答，如飛蛾撲火，飛蛾就是受到火光這種光線物理信息的吸引。）（3）小組討論：在我們身邊的生態(tài)環(huán)境中，還有哪些物理信息的例子呢？（同學(xué)們分組討論，然后每組派代表發(fā)言。例如，青蛙在繁殖季節(jié)的鳴叫，是通過(guò)聲音這種物理信息來(lái)吸引異性；候鳥(niǎo)根據(jù)地球磁場(chǎng)（磁力這種物理信息）來(lái)確定遷徙的路線等。）2、化學(xué)信息（1）學(xué)習(xí)課本知識(shí)后，說(shuō)說(shuō)化學(xué)信息是怎么回事呢？（生物在生命活動(dòng)過(guò)程中，產(chǎn)生的一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)，如植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物，動(dòng)物的性外激素等。）（2）故事分享：我曾經(jīng)看到過(guò)這樣一個(gè)場(chǎng)景。在一個(gè)小花園里，有很多毛毛蟲(chóng)在吃樹(shù)葉。突然，有一種毛毛蟲(chóng)開(kāi)始大量死亡。后來(lái)才知道，原來(lái)是植物在遭受毛毛蟲(chóng)攻擊的時(shí)候，釋放出了一種特殊的化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)吸引了毛毛蟲(chóng)的天敵，就像植物發(fā)出了求救信號(hào)一樣。這就是化學(xué)信息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。再比如說(shuō)，螞蟻外出覓食的時(shí)候，會(huì)在沿途留下一些化學(xué)物質(zhì)，就像我們?cè)诼飞献鰳?biāo)記一樣。這樣后面的螞蟻就能根據(jù)這些化學(xué)標(biāo)記找到食物的位置。這就是螞蟻之間的化學(xué)信息傳遞。（3）思考問(wèn)題：如果有一種植物不能釋放化學(xué)防御物質(zhì)，它可能會(huì)面臨什么情況呢？（啟發(fā)同學(xué)們思考化學(xué)信息對(duì)植物生存的重要性，如更容易受到害蟲(chóng)的侵害等。）3、行為信息（1）閱讀課本后，誰(shuí)能簡(jiǎn)單說(shuō)一下什么是行為信息呢？（動(dòng)物的特殊行為，在同種或異種生物間傳遞的某種信息。）（2）實(shí)例分析：咱們都知道孔雀開(kāi)屏特別漂亮。那孔雀為什么開(kāi)屏呢？其實(shí)孔雀開(kāi)屏主要是為了吸引異性，這就是一種行為信息。雄孔雀通過(guò)展示自己美麗的羽毛，向雌孔雀?jìng)鬟f自己健康、強(qiáng)壯的信息。還有蜜蜂跳舞。當(dāng)一只蜜蜂發(fā)現(xiàn)了花蜜源后，它會(huì)回到蜂巢，然后通過(guò)跳“8”字舞來(lái)告訴其他蜜蜂花蜜源的方向和距離。這也是一種非常神奇的行為信息傳遞。（3）小組討論：除了課本上提到的這些行為信息的例子，在動(dòng)物世界里，你們還能想到哪些行為信息的例子呢？（比如狗在遇到陌生人時(shí)會(huì)汪汪叫，這是向主人傳遞有危險(xiǎn)的行為信息；狼在群體狩獵時(shí)會(huì)有特定的分工行為，這些行為也是在群體內(nèi)部傳遞信息等。）五、合作探究，小組展示1、區(qū)分大挑戰(zhàn)（1）給出一些生態(tài)現(xiàn)象的描述，讓小組判斷是屬于哪種信息類型：一只蚜蟲(chóng)受到攻擊時(shí)，釋放出一種揮發(fā)性的化學(xué)物質(zhì)，使周圍的蚜蟲(chóng)紛紛逃避。（化學(xué)信息）夏夜中雌雄螢火蟲(chóng)的相互識(shí)別，雄螢火蟲(chóng)在空中閃爍的光亮。（物理信息）草原上的羊在吃草時(shí)，頭羊會(huì)帶領(lǐng)羊群變換吃草的地點(diǎn)，頭羊的這種帶領(lǐng)行為。（行為信息）（2）小組討論后，每個(gè)小組派代表發(fā)言，解釋判斷的依據(jù)。如果有不同意見(jiàn)，其他小組可以進(jìn)行補(bǔ)充或者反駁。2、信息傳遞的意義探究（1）小組討論：不同類型的信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中有什么共同的意義呢？（可以從生物的生存、繁殖、種群的發(fā)展以及生態(tài)系統(tǒng)的平衡等方面進(jìn)行思考。）（2）每個(gè)小組把討論的結(jié)果寫(xiě)在紙上，然后派代表進(jìn)行展示。例如，信息傳遞有助于生物更好地適應(yīng)環(huán)境的變化，有利于生物的繁殖（像孔雀開(kāi)屏吸引異性繁殖后代），能夠調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系（如植物釋放化學(xué)物質(zhì)吸引害蟲(chóng)天敵來(lái)調(diào)節(jié)與害蟲(chóng)的關(guān)系），從而維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定等。六、課堂小結(jié)今天我們就像探險(xiǎn)家一樣，在生態(tài)系統(tǒng)這個(gè)神秘的世界里探索了信息傳遞的奧秘。我們知道了生態(tài)系統(tǒng)中的信息有物理信息、化學(xué)信息和行為信息這三種主要類型，并且了解了它們?cè)谏锷?、繁殖以及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等方面有著非常重要的意義。就像我們?nèi)祟惿鐣?huì)中的信息交流一樣，生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞也是不可或缺的，一旦這個(gè)信息傳遞的環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，生態(tài)系統(tǒng)可能就會(huì)像失去指揮的樂(lè)隊(duì)一樣，變得混亂無(wú)序。七、當(dāng)堂演練：1、下列屬于化學(xué)信息傳遞的是（）A.蝙蝠通過(guò)超聲波定位昆蟲(chóng)B.蜜蜂跳“8”字舞告知同伴花蜜源C.植物通過(guò)分泌化學(xué)物質(zhì)抑制周圍雜草生長(zhǎng)D.雄鳥(niǎo)在求偶時(shí)展示華麗的羽毛答案：C。植物分泌化學(xué)物質(zhì)抑制周圍雜草生長(zhǎng)，這是化學(xué)物質(zhì)在生物間傳遞信息，屬于化學(xué)信息傳遞。蝙蝠通過(guò)超聲波定位昆蟲(chóng)是物理信息傳遞；蜜蜂跳“8”字舞是行為信息傳遞；雄鳥(niǎo)展示華麗羽毛求偶是行為信息傳遞。2、下列哪項(xiàng)不屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用（）A.利用昆蟲(chóng)信息素誘捕有害昆蟲(chóng)B.播放集群信號(hào)錄音引來(lái)鳥(niǎo)類C.利用秋水仙素誘導(dǎo)多倍體D.利用性外激素類似物干擾害蟲(chóng)雌雄交配答案：C。利用秋水仙素誘導(dǎo)多倍體是一種生物技術(shù)手段，不屬于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。利用昆蟲(chóng)信息素誘捕有害昆蟲(chóng)是利用化學(xué)信息；播放集群信號(hào)錄音引來(lái)鳥(niǎo)類是利用物理信息；利用性外激素類似物干擾害蟲(chóng)雌雄交配是利用化學(xué)信息。3、舉例說(shuō)明一種物理信息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，并分析這種作用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。答案：例如光照強(qiáng)度是一種物理信息。植物通過(guò)感知光照強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行光合作用。在森林生態(tài)系統(tǒng)中，不同植物對(duì)光照強(qiáng)度有不同的需求。陽(yáng)生植物需要較強(qiáng)的光照，它們會(huì)在森林上層生長(zhǎng)；陰生植物需要較弱的光照，會(huì)在森林下層生長(zhǎng)。這種對(duì)光照強(qiáng)度（物理信息）的適應(yīng)，使得不同植物在森林中各得其所，充分利用資源。這有助于維持森林生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性，進(jìn)而對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到積極的作用。因?yàn)槲锓N多樣性越高，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)，穩(wěn)定性也就越高。八、作業(yè)：1、觀察身邊的生態(tài)環(huán)境，找出至少三種不同類型信息傳遞的實(shí)例，并寫(xiě)一篇短文描述它們。2、查閱資料，了解一下現(xiàn)代科技是如何利用生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞原理來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的，比如在農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害防治方面或者環(huán)境保護(hù)方面等，并寫(xiě)一篇小報(bào)告。九、學(xué)后反思我的收獲：我