資源簡介

課時教學設計
第*課時教學設計
設計者 *** 學校 填寫學校全稱 年級 高一年級
課題 課時1 生態系統的信息傳遞
課型 新授課 章/單元復習課□ 專題復習課□ 習題/試卷講評課□ 學科實踐活動課□ 其他□
教學內容分析
“生態系統運行離不開信息傳遞”是滬科版高中生物學教材選擇性必修2中第2章第4 節的內容，對應課標選擇性必修模塊2中大概念2，課程標準對本部分的內容要求是: 舉例說出生態系統中物理、化學和行為信息的傳遞對生命活動的正常進行、生物種群的繁衍和種間關系的調節起著重要作用。教材用“生態系統正常運行需要信息傳遞”“生態系統中存在物理、化學、行為等多種信息傳遞”“信息傳遞、能量流動和物質循環相互依存并協同作用”三個目來闡述課標的這 一次位概念。其中，建構信息傳遞在生態系統中的作用是教學重點，歸納概括生態系統中能量流動、物質循環和信息傳遞三者之間的關系是教學難點。本節課為第3章“生態系統的相對穩定性”的學習做鋪墊，又與本章前3節中生態系統的組分、生態系統的物質循環、能量流 動緊密聯系。因此，本節內容具有承前啟后的作用。 信息傳遞是普遍存在于生態系統中的生物學現象，本節課以“油菜與蜜蜂”這一真實情境為載體，設置問題鏈，引導學生步步深入分析、解決問題、建構模型，有效突破重難點，發展科學思維能力。在此基礎上，引導學生運用信息傳遞的原理來解決具體實際問題，增強尊重自然、順應自然、保護自然的生態意識和社會責任意識。
學情分析
學生初中學過生物與環境的關系以及生物圈的一些科普性內容，且現代科技發達，學生見多識廣，故每個學生可舉出幾個生態系統中信息傳遞的例子。學生對信息傳遞的認識僅限于知道自然界的這些現象，并沒有歸納總結上升為理論知識。學生多年的學習和訓練，使其具備這樣的能力，但學生缺乏主動歸納總結的意識。本節課在生產生活中有頗多的應用，學生比較感興趣。
學習目標確定
基于課程標準的內容要求、學業要求和學業質量標準，并圍繞培養學生核心素養所要求，制訂了如下教學目標: 通過文字、圖片和視頻等方式呈現信息傳遞的實例，歸納與概括生態系統中信息傳遞的類型。 通過分析、討論資料，概括信息傳遞在生態系統中的作用，滲透生命信息觀和系統觀，建立進化與適 應觀。結合“油菜與蜜蜂”的食物網，自主建構信息傳遞、能量流動和物質循環相互依存并協同作用的概念。 運用生態系統中的信息傳遞的知識，嘗試解決現實生活問題，增強尊重自然、順應自然、保護自然 的生態意識和社會責任意識。
學習重難點
學習重點：生態系統中信息的類型。生態系統中信息傳遞的作用。 學習難點：信息傳遞、物質循環和能量流動三者間的區別和聯系。
任務實施過程
學習任務 教師活動 學生活動 教學意圖
創設情境，激趣增疑 利用多媒體展示油菜圖片，講述: 在油菜生長的過程中，往往易受到蟲害，造成減產。為了提高產量，人們使用有機磷、新煙堿農藥專門殺滅害蟲。可令人始料未及的是，使用這些農藥后，油菜籽產量非但沒有上升，反而連年下降。教師揭示謎底: 這種有機磷、新煙堿農藥并非造成油菜減產的直接原因，而是通過影響與油菜產量密切相關的生物—蜜蜂，進而使油菜產量大幅下降。 學生分析討論，推測其中的原因。學生大膽猜測: 可能是天氣原因抑制油菜生長或新煙堿農藥抑制了油菜生長等。 聯系“農民使用新煙堿農藥殺死油菜害蟲，以期提高油菜產量，但油菜反而減產”的生產實踐活動，用真實情境中的現實問題來導入，組織學生分析討論產生該現象背后的原因，從而引入生態系統中的信息傳遞。激發學生的學習興趣和求知欲，增強學生 的學習主動性。
任務1：分析實例，生成概念 引導學生回顧油菜與蜜蜂的種間關系，并提出驅動性問題: 有機磷、新煙堿農藥對蜜蜂沒有直接致死作用，又是如何作用于蜜蜂，進而影響油菜產量的 活動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，引導學生結合視頻中的講解，思考討論兩個問題: 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2: 分析資料，判斷信息類型并歸納信息傳遞的作用呈現圖文資料: ①種子萌發需要溫度、濕度; ②尖尾松雞魔性求偶舞; ③狼能識別兔的氣味而追蹤兔子，兔也能探測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; ⑤被捕食的蚜蟲立即釋放報警信息素，通知同類其他個體逃避;⑥魚類利用本身的生物電場與地球磁場間的相互作用完成洄游過程中的定位。 學生結合視頻中的講解，思考討論兩個問題。 學生小組討論上述實例中的信息傳遞，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，加深學生對情境問題的體悟。組織學生分析交流得出油菜花的芳香屬于化學信息，油菜的花色、油菜花的磁場屬于物理信息，蜜蜂的舞蹈屬于行為信息，發展學生歸納概括等思維能力。 設置生態系統中信息傳遞的具體實例，引導學生利用已學知識判斷信息類型，并能運用歸納和概括、演繹和推理等科學思維方法分析實例中的信息傳遞在生態系統中的作用，幫助學生建構“生態系統中物理、化學和行為信息的傳遞對生命活動的正常進行、生物種群的繁衍和種間關系的調節起著重要作用”這一次位概念。
任務2：深化情境，建構模型 圍繞“油菜與蜜蜂”的情境主線，呈現油菜與蜜蜂所在的食物鏈和食物網結構圖，引導學生聯系所學知識，分析并寫出圖 1 中具體的食物鏈。問題串: ①此食物鏈中，能量流動的載體是什么 ②此食物鏈中，物質循環的動力來自什么 ③研究發現，空氣污染使得蜜蜂對花香的捕捉很困難，阻礙了油菜與蜜蜂之間的信息傳遞，這對食物鏈和食物網中的能量流動與物質循環有什么影響 學生寫出的食物鏈。 組織學生以小組為單位開展探討，小組代表依次交流。學生在討論、分析中，歸納與概括生態系統三大功能的關系: 物質循環是能量流動的載體，能量流動是物質循環的動力，信息傳遞調節物質循環和能量流動的方向和強度，三者相互依存協同作用。學生構建三者之間的關系模型圖。 問題是思維的起點，借助深化真實情境和設置一系列邏輯問題串，啟發學生主動思考、深度思考，引導學生循序漸進，層層深入學習，歸納與概括生態系統三大功能的關系。通過自主構建概念模型，促進概念的結構化和直觀化，進一步培養學生科學 思維。
任務3：應用模型，解決問題 引導學生應用圖 2 生態系統三大功能的關系模型圖，進行知識遷移，解決本節課開頭提出的生產實踐問題: 從信息傳遞角度，提出提高油菜產量的解決方案。利用圖 2 模型，幫助學生認識到信息傳遞、物質循環、能量流動對于整個生態系統的穩態發揮重要作用。進一步指引學生思考: 維持生態平衡，我們應該做些什么。 組織學生討論，小組交流。學 生提出的方案如通過轉基因技術使植物提高香味、減少農藥使用、保護環境減少空氣污染等來增強油菜與蜜蜂之間的信息傳遞，提高油菜的授粉率，增加油菜產量; 利用昆蟲素誘捕油菜害蟲，以此提高油菜產量等。 通過對以上兩個問題的思考分析交流，引導學生能運用信息傳遞知識解決實際問題，同時增強學生的生態意識和社會責任意識。
板書設計
特色學習資源分析、技術手段應用說明
（結合教學特色和實際撰寫，可無）
教學反思與改進
本節課注重情境設計，教師通過創設“油菜與蜜蜂”的情境，設置系列問題，引導學生歸納并概括信息傳遞類型及其在生態系統中的作用，建構信息傳遞、能量流動和物質循環相互依存并協同作用的概念模型，將所學知識轉化為解決實際問題的能力，提升學生的社會責任感。彰顯了生物學教學的獨特育人價值，實現從“學科教學”向“學科教育”的轉變。

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