生態系統的資訊傳遞教學設計

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生態系統的資訊傳遞教學設計

生態系統的資訊傳遞教學設計

一、教學目標分析

(一)知識目標

舉例說出生態系統中的資訊傳遞;說出資訊傳遞在生態系統中的作用;描述資訊傳遞在農業生產中的作用。

(二)能力目標

指導學生收集資料,使學生學會鑑別、選擇、運用和分享資訊;組織學生對資料進行分析、討論,進一步提高學生的識圖能力以及分析問題、闡明問題的能力;設計可行的實驗方案。

(三)情感態度與價值觀

感受大自然的奧妙,激發學生更加熱愛自然,珍愛生命;認識生物科學的價值,樂於學習生物科學。

二、教學重點和難點

說出資訊傳遞在生態系統中的作用。

三、教學方法

課前一週佈置學生觀察身邊的動物是如何進行資訊的傳遞的,蒐集生物之間傳遞資訊的例項,在課上進行交流和分析。利用多媒體輔助教學,展示精彩例項,激發興趣。採用啟發、探究式教學,運用類比、綜合的方法分析資料得出合理的結論。

四、教學過程

(一)激發興趣,建構資訊的概念

播放蜜蜂跳8字擺尾舞的錄影。學生一下子被可愛的蜜蜂那特殊的舞蹈吸引了,教師藉此問學生:它為什麼跳這樣的舞?部分學生知道它在傳遞蜜源資訊。這樣就很自然地引入新課,生成資訊的概念。

(二)展示例項,明確資訊的分類

教師先展示蜘蛛捕食、雌蠶蛾釋放性引誘劑引來3公里以外的雄蠶蛾、孔雀開屏等例項,分別引出物理資訊、化學資訊和行為資訊的概念,然後由學生分別展示他們蒐集的生物之間傳遞資訊的例子,其他學生則進行討論和分類,比較各類資訊的特徵,找出它們的本質區別。讓我感到非常欣慰的是,學生真的帶來了許多例子,如綿尾兔遇到危險時總會將又大又白的尾巴豎起來、螢火蟲通過閃光來識別夥伴、非洲草原的獅子用小便劃出自己的領地範圍……在整個活動中,無論是展示、提問的學生還是回答問題的學生都表現得積極活躍,讓我深受啟發:學生是真正的學習的主體,學生能做的,你就應放手讓他們去做,學生能說的,你就應放心讓他們說,給他們搭建一個平臺,他們能做得很好!

(三)分析資料,理解資訊傳遞在生態系統中的作用

資料一早在1793年,義大利的斯帕蘭扎尼(Spallanzani)在他所做的對比實驗中,就觀察到把眼睛刺瞎或用黑布矇住的蝙蝠照常飛翔,但耳朵被塞住的蝙蝠卻無法正常飛行和生活。其中的奧祕直到1938年才由美國哈佛大學的克里菲恩(Griffin)揭開。他首先指明,蝙蝠身體發出的高頻率聲波及回聲是用來導航的,並加以證明。

思考:資訊傳遞與生命活動的正常進行有什麼關係?

資料二自然界中,植物開花需要光資訊刺激,當日照時間達到一定長度時,植物才能夠開花。許多動物都能在特定時期釋放用於吸引異性的資訊素。經過科學家的收集、分離和測定,現已確定了200餘種昆蟲資訊素的化學結構和性質,其中大部分是用來傳遞性資訊的。

討論:資訊傳遞在種群的繁衍過程中起什麼作用?

資料三2001年,科學家們在研究植物與草食性昆蟲之間的關係時,發現一個有趣的現象:當菸草植株受到蛾幼蟲攻擊後,能夠產生和釋放一種可揮發的化學物質,白天可以吸引蛾幼蟲的天敵──捕食者,夜間又能夠驅除夜間活動的雌蛾,使它們不能停留在葉片上產卵。

討論:1.資料三中的資訊素能夠將哪幾種生物聯絡起來?它們之間是什麼關係?2.菸草釋放的資訊素在白天與夜間是否都使它本身受益?還有誰受益?誰最吃虧?如果要控制害蟲種群的發展,這一點能使你受到什麼啟發?

通過對以上資料的分析與討論,引導學生從生物個體的生命活動、種群的繁衍和種間關係三個層次上理解資訊傳遞的作用,並通過最後一個討論題自然過渡到下一環節。

(四)帶著問題自學,瞭解資訊傳遞在農業生產中的應用

1.資訊傳遞在農業生產中的應用有哪些方面?2.有哪些具體的例子?3.這些例子能給我們哪些啟示?怎麼用於實踐?

(五)走向生活,解決實際問題

如果你是一個農場經營者,種植了一些糧食作物,栽培了多種果樹,同時還飼養了優質家禽、家畜等,你將利用哪些與資訊傳遞有關的措施來提高各類農畜產品的產量?在實際教學中,學生答得很精彩:釋放引誘劑,吸引益鳥來捕捉害蟲;釋放某種化學物質,驅趕有害昆蟲;在果園裡養雞,利用物理資訊或化學資訊將害蟲吸引集中到一個地方,讓雞捕食;等等。

(六)寄語未來

資訊傳遞是生態學研究的前沿領域之一,隨著研究的深入必定會取得更多的成果。希望同學們將來有人加入到這個科研行列中來,將你們的研究成果廣泛地用於對人類生存環境無汙染的生物防治中,實現人與自然的和諧發展。

(七)課外實踐,發展科學探究能力

設計實驗,證明雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前來交尾。

生態系統的資訊傳遞知識點歸納

1、概念:資訊一般是指日常生活中,可以傳播的訊息、情報、指令、資料與訊號等。

2、種類

(1)物理資訊:生態系統中的光、聲、溫度、溼度、磁力等,通過物理過程傳遞的資訊,如蜘蛛網的振動頻率。

(2)化學資訊:生物在生命活動中,產生了一些可以傳遞資訊的化學物質,如植物的生物鹼、有機酸,動物的性外激素等。

(3)行為資訊:動物的特殊行為,對於同種或異種生物也能夠傳遞某種資訊,如孔雀開屏。

3、資訊傳遞在生態系統中的作用

(1)個體:生命活動的正常進行,離不開資訊的作用。

(2)種群:生物種群的繁衍,離不開資訊傳遞。

(3)群落和生態系統:能調節生物的種間關係,經維持生態系統的穩定。

4、應用

(1)提高農產品和畜產品產量。

(2)對有害動物進行控制。

5、資訊傳遞的具體體現

資訊傳遞存在於生態系統的各種成分之間,把生態系統的各個組成部分聯絡成一個整體,而且具有調節生態系統穩定性的作用。