“生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞”教學(xué)設(shè)計(jì)

何畏+鄒娟+林靜+王德法+劉世旺

摘 要 “生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞”這節(jié)課是以黃岡市2014年度高中生物優(yōu)質(zhì)課比賽一等獎(jiǎng)得主林靜老師的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，該課運(yùn)用了歸納總結(jié)、構(gòu)建概念、小組合作、創(chuàng)設(shè)情境等多種教學(xué)方法，使學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中既學(xué)到了知識，又鍛煉了能力。

關(guān)鍵詞 高中生物 必修3 信息傳遞 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.12.061

"Ecosystem Information Transfer" Instructional Design

——Take Huanggang City Teacher Lin Jing's teaching design as an example

HE Wei[1][2]， ZOU Juan[3]， LIN Jing[4]， WANG Defa[5]， LIU Shiwang[2]

（[1] No.1 Middle School of Huangzhou District， Huanggang， Hubei 438000；

[2] College of Life Sciences， Huanggang Normal University， Huanggang， Hubei 438000；

[3] School of Foreign Languages， Huanggang Normal University， Huanggang， Hubei 438000；

[4] Guangzhou Peng Jiamu Memorial College， Guangzhou， Guangdong 510000；

[5] Huanggang Institute of Education Sciences， Huanggang， Hubei 438000）

Abstract "Ecosystem Information Transfer" this section takes Huanggang City FY2014 high school biology class quality competition first prize winner Lin Jing's instructional design as an example， The course uses the summarized， build concepts， group cooperation， the creation of a variety of teaching methods and other situation， so that students in a relaxed environment， both learned knowledge， but also the ability to exercise.

Key words high school bilogy； Compulsory 3； information transfer； instructional design

1 教學(xué)目標(biāo)

（1）知識目標(biāo)：①區(qū)分生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的種類，能對常見實(shí)例做出準(zhǔn)確判斷；②例舉信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。（2）能力目標(biāo)：①觀察生態(tài)系統(tǒng)中各類信息傳遞的現(xiàn)象，找出信息傳遞共同的、本質(zhì)特征，生成生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞概念，從而增強(qiáng)獲取新知識和信息處理的能力；②組織學(xué)生對資料進(jìn)行分析、討論，進(jìn)一步提高學(xué)生的識圖能力以及分析問題、闡明問題的能力。（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：①認(rèn)同信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用；②認(rèn)同生物與環(huán)境是一個(gè)統(tǒng)一的整體。

2 學(xué)情分析

學(xué)生已學(xué)習(xí)細(xì)胞間的信息傳遞、生物的種間關(guān)系、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)、種群以及生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等知識，通過物理知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生已對光、聲、溫度、濕度、磁力等概念有了一定的認(rèn)識。另外，由于現(xiàn)代信息來源較廣，學(xué)生一般已通過電視、網(wǎng)絡(luò)等途徑見過蜜蜂“跳舞”、蜘蛛織網(wǎng)、孔雀開屏等現(xiàn)象。高二學(xué)生具有一定的觀察推理能力，能夠掌握基本的思維方法。

3 教學(xué)過程

3.1 創(chuàng)設(shè)情境、引出課題

首先展示一組圖片，其中包括消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)和信號，讓學(xué)生用一個(gè)詞來描述圖片中的共同主題，然后介紹教材中有關(guān)信息的概念。接著進(jìn)行提問，無論我們生活還是學(xué)習(xí)都要接收大量的信息，那么在生態(tài)系統(tǒng)中是否也存在著信息傳遞呢？通過這一提問引出本節(jié)課的課題。最后通過一個(gè)小短片——《蜜蜂的“打電話”》來讓學(xué)生初步了解一下信息傳遞，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

3.2 生態(tài)系統(tǒng)中的信息種類

（1）提出問題，學(xué)生自主學(xué)習(xí)。提出問題：你知道在生態(tài)系統(tǒng)中信息有哪些類型呢？各種信息的概念、來源和傳遞形式分別是什么？讓學(xué)生帶著問題閱讀教材P105-106的內(nèi)容，并完成導(dǎo)學(xué)案表格中的相應(yīng)內(nèi)容。通過讓學(xué)生帶著問題閱讀教材，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的目的性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

（2）歸納物理信息的概念。展示兩幅圖片，分別與“兒童急走追黃蝶，飛入菜花無處尋”和“竹外桃花三兩枝，春江水暖鴨先知”這兩句詩詞有關(guān)。提問：花是用什么來吸引蝴蝶的？這里面體現(xiàn)了什么信息？分析圖片中所體現(xiàn)的信息為花的顏色和溫度，再結(jié)合課本，概括出物理信息的概念。接著，根據(jù)圖片中花的顏色和水中的溫度這一信息，體現(xiàn)出物理信息可來源于生物和無機(jī)環(huán)境，傳遞形式是通過物理過程。古代詩文中的佳詞麗句不僅可以用于幫助理解物理信息的概念，給人以美的享受和啟迪，還可以活躍課堂氣氛，讓學(xué)生在和諧、寬松、愉快的氛圍中主動習(xí)得生物學(xué)知識。

（3）歸納化學(xué)信息的概念。展示兩幅圖片，老虎、小狗的糞便尿液中含有特殊氣味兒的物質(zhì)，作為一種領(lǐng)地標(biāo)記；螞蟻沿途會分泌尾跡素防止迷路。引導(dǎo)學(xué)生思考以上圖片中涉及的信息種類，并歸納出化學(xué)信息的概念、來源和傳遞形式。通過對材料中相關(guān)問題進(jìn)行討論，訓(xùn)練學(xué)生獲取信息的能力。

（4）歸納行為信息的概念。展示兩幅圖片，海鷗“送禮”，雄海鷗捕捉的幾條魚作為禮物獻(xiàn)給雌海鷗，如果雌海鷗接受了它的禮物，便代表愿意與它比翼雙飛；雄海豹的“戰(zhàn)爭”，兩只雄海豹為爭奪配偶而大打出手。引導(dǎo)學(xué)生思考圖片涉及的信息類型，并歸納總結(jié)出行為信息的概念、來源和傳遞形式，并強(qiáng)調(diào)行為信息是動物所特有的。通過這一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生獲取信息的能力。

（5）讓學(xué)生區(qū)分信息類別，檢測學(xué)習(xí)效果。展示導(dǎo)學(xué)案中的九個(gè)生活實(shí)例，讓學(xué)生判斷分別屬于哪種信息類型，通過這些問題檢測學(xué)生是否達(dá)到了學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（6）總結(jié)區(qū)分信息類別的關(guān)鍵點(diǎn)。提問：區(qū)分信息類別的關(guān)鍵點(diǎn)是什么？師生共同總結(jié)出區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)是接受者所接收到的信息類型。再通過教師的噓聲和作出噓聲的手指行為來引導(dǎo)學(xué)生理解這一聲音和動作分別是物理信息和行為信息。通過對信息種類的區(qū)分進(jìn)行升華總結(jié)，使學(xué)生理解得更透徹。接著讓學(xué)生思考三個(gè)實(shí)例，①臭鼬放屁；②鳥發(fā)出的叫聲；③烏賊噴墨，讓學(xué)生回答信息類型。學(xué)生對于烏賊噴墨理解有難度，教師講解：烏賊噴出的墨汁形成一團(tuán)黑色的煙霧狀，使敵害受到迷惑，同時(shí)它的墨汁里含有一種麻醉劑，可以麻醉敵害的嗅覺，所以這包括物理信息和化學(xué)信息，屬于復(fù)合信息。生態(tài)系統(tǒng)中存在的很多信息都屬于復(fù)合信息。

3.3 信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用

（1）創(chuàng)設(shè)情境，歸納信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。過渡：生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞有如此多，這些信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中到底有什么重要的作用呢？通過蝙蝠的回聲定位和萵苣種子萌發(fā)率與光的波長的關(guān)系得出結(jié)論①：生命活動的正常進(jìn)行，離不開信息的作用。通過長日照植物和許多動物釋放信息素來傳遞性信號來得出結(jié)論②：生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞。通過煙草植株、蛾、蛾的天敵三者之間的關(guān)系來得出結(jié)論③：調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。最后教師總結(jié)：正是由于信息傳遞的存在，使生態(tài)系統(tǒng)才得以存在和不斷地發(fā)展，信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的又一重要功能。學(xué)生通過觀看相關(guān)科學(xué)事實(shí)資料，鍛煉了學(xué)生的分析能力和歸納總結(jié)的能力。

（2）構(gòu)建信息傳遞、能量流動、物質(zhì)循環(huán)三者間的關(guān)系。接著，教師很巧妙地將信息傳遞與生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)聯(lián)系在一起，并作出如下總結(jié)：物質(zhì)是循環(huán)的，能量是流動的，信息是傳遞的。物質(zhì)是能量流動的載體，能量是物質(zhì)循環(huán)的動力。最后根據(jù)圖1歸納出：①信息傳遞把生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分聯(lián)系成一個(gè)整體，而且具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用；②信息傳遞決定能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)；③信息傳遞是長期生物進(jìn)化的結(jié)果。通過這一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)使學(xué)生對生態(tài)系統(tǒng)的三大功能有一個(gè)整體的認(rèn)識，也很好地構(gòu)建了三大概念之間的關(guān)系。這是本設(shè)計(jì)中的出彩部分。

（3）分小組進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。讓學(xué)生分析導(dǎo)學(xué)案中的五個(gè)生活實(shí)例，分小組討論這些實(shí)例分別屬于信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的哪種作用。學(xué)生進(jìn)行匯報(bào)，若其它小組認(rèn)同即可，教師再對有異議的問題進(jìn)行評價(jià)，并總結(jié)區(qū)分三種類型作用的關(guān)鍵。教師的作出如下講解，生命活動的正常進(jìn)行相當(dāng)于人類的衣、食、住、行；種群的繁衍是發(fā)生在同種生物的異性之間；調(diào)節(jié)種間關(guān)系發(fā)生在不同種生物之間。通過這一環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)進(jìn)一步增強(qiáng)了學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力，加深學(xué)生對信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用的理解和應(yīng)用，同時(shí)，也鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力。

3.4 信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

（1）依據(jù)生產(chǎn)實(shí)例，得出信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。過渡：信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中有這么重要的作用，那么我們?nèi)祟愒谏a(chǎn)和生活中，尤其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有沒有能利用這些信息傳遞來提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量呢？接著設(shè)置情景：①假如你是一位蛋雞養(yǎng)殖場的技術(shù)人員，隨著冬天的到來，日照時(shí)間越來越短，雞產(chǎn)蛋也越來越少，你如何提高雞的產(chǎn)蛋量？②我市羅田縣盛產(chǎn)板栗，由于雨水過多，高溫高濕天氣頻繁，板栗樹上掛滿了櫟掌舟蛾護(hù)囊，造成板栗樹枝條被啃食，而且還有擴(kuò)散趨勢，假如你是一位林業(yè)專家，你如何利用信息傳遞的知識控制櫟掌舟蛾以提高板栗樹的產(chǎn)量？引導(dǎo)學(xué)生提出相應(yīng)解決措施，并歸納總結(jié)信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中兩個(gè)方面的應(yīng)用。本環(huán)節(jié)設(shè)置了一系列生產(chǎn)生活實(shí)例，尤其是將我市羅田縣板栗作為教學(xué)實(shí)例很好地體現(xiàn)了黃岡市的地方特色，再次激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能深刻地感受到學(xué)以致用。（2）給出實(shí)例，再次提高學(xué)生能力。思考分析導(dǎo)學(xué)案中列舉的四個(gè)實(shí)例，通過這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生緊密結(jié)合導(dǎo)學(xué)案實(shí)例，進(jìn)一步提高學(xué)生對知識的分析和應(yīng)用能力，同時(shí)，對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢測。

3.5 課堂小結(jié)、鞏固練習(xí)

（1）課堂小結(jié)。先讓學(xué)生總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，教師再接著總結(jié)：正是由于信息傳遞的存在，使生態(tài)系統(tǒng)才得以存在和不斷地發(fā)展，生態(tài)系統(tǒng)的各組成成分才能夠緊密地聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一整體。通過這一環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學(xué)生的總結(jié)能力。（2）鞏固練習(xí)。給出六個(gè)實(shí)例讓學(xué)生判斷是屬于物理信息、化學(xué)信息還是行信息。同時(shí)，還讓學(xué)生判斷它們分別能體現(xiàn)信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的哪一種作用。