人教版 (新课标)必修3《稳态与环境》第4节 生态系统的信息传递教案设计

第5章　生态系统及其稳定性

第4节  生态系统的信息传递

一、教材分析

《生态系统的信息传递》是新增加的内容，但对于学生来说并不难理解。有关生态系统中信息的种类，教材仅作了简要的概述和距离，并安排了一个“思考与讨论”活动，引导学生关注身边的动物是如何进行信息传递的。

本节重点是在生态系统中的作用。“资料分析”列举了几种生物的生存、繁殖与生育和信息传递的关系，让学生分析，总结得出“生命活动的正常进行，也离不开信息的传递”的结论。随后，教材载简要概述信息在调节种间关系时所起的作用。“信息传递在农业生产中的应用”，体现了与生产实践的结合。

二、教学目标：

1、举例说出生态系统中的信息传递。

2、说出信息传递在生态系统中的作用。

3、描述信息传递在农业生产中的应用。

三、教学重点和难点：

1、重点：说出信息传递在生态系统中的作用

2、难点：说出信息传递在生态系统中的作用

四、教学方法：探究法、讲述法、指导法

五、教学手段：多媒体教学ppt

六、教学课时：1课时

七、教学过程

〖引入〗以“人类交流方式”引入，学生思考回答，老师提示，引入“信息”。

〖板书〗信息：一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。

〖讲述〗信息传递的一般过程（一般信息传递有三个基本环节）：信源（信息产生）；信道（信息传输）；信宿（信息接收）。

多个信息过程相连就使系统形成信息网，当信息在信息网中不断被转换和传递时，就形成了信息流。信息只有通过传递才能体现其价值，发挥其作用。

〖设问〗信息传递在人类日常生活中普遍存在。在生态系统中是否也有信息传递呢？

〖板书〗课题：第4节  生态系统中的信息传递

 [学生举例]结合生态系统的结构，说出生活中的信息传递， 老师提示和归纳。

（1）个体从获取环境信息以保证自己的生存活动的需要（定位、方向、感光、测温、化学感受、磁场感应等）。

（2）种群内不同个体之间进行合作或竞争所进行的信息传递。（求偶、繁殖、觅食、抵抗侵略、社会行为等）

（3）不同种群个体之间竞争或捕捉与反侵害所进行的信息传递。（警戒、驱逐、识别等）

〖设问〗生态系统中信息的类型（如何归类）？

〖板书〗一、生态系统中信息的种类

〖自主学习和思考问题〗学生思考回答，老师提示。

1.你知道在生态系统中信息的种类有哪些吗？你怎样去辨别这些信息属于哪种信息类型？

2.你能举出这些信息类型的实例吗？

〖提示及讲述〗（1）物理信息：如

①声信息：在生态系统中，声信息的作用更大一些，尤其是对动物而言。动物更多是靠声信息来确定食物的位置或发现敌害的存在的。我们最为熟悉的以声信息进行通讯的当属鸟类，鸟类的叫声婉转多变，除了能够发出报警鸣叫外，还有许多其他叫声。植物同样可以接收声信息，例如当含羞草在强烈的声音刺激下，就会有小叶合拢、叶柄下垂等反应。

声信息的特点有：多方位性；瞬时性；多变量，声音有许多变量，包括强度、频率、音质等，每个变量都可以提供一些信息，因此声音信息的容量很大。

②电信息：在自然界中存在许多生物发电现象，因此许多生物可以利用电信息在生态系统中活动。大约有300多种鱼类能产生0.2~2 V的微弱电压，可以放出少量的电能，并且鱼类的皮肤有很强的导电力，在组织内部的电感器灵敏度也很高。鱼群在洄游过程中的定位，就是利用鱼群本身的生物电场与地球磁场间的相互作用而完成的。

由于植物中的组织与细胞间存在着放电现象，因此植物同样可以感受电信息。

③磁信息：地球是一个大磁场，生物生活在其中，必然要受到磁力的影响。候鸟的长途迁徙、信鸽的千里传书，这些行为都是依赖于自己身上的电磁场与地球磁场的作用，从而确定方向和方位。植物对磁信息也有一定的反应，若在磁场异常的地方播种，产量就会降低。不同生物对磁的感受力是不同的。

（2）化学信息

化学信息主要是生命活动的代谢产物以及性外激素等，有种内信息素（外激素）和种间信息素（异种外激素）之分。种间信息素主要是次生代谢物（如生物碱、萜类、黄酮类）以及各种苷类、芳香族化合物等。

在生态系统中，化学信息有着举足轻重的作用。

在植物群落中，可以通过化学信息来完成种间的竞争，也可以通过化学信息来调节种群的内部结构。有时，在同一植物种群内也会发生自毒现象。在这些植物的早期生长中，毒素可能降低幼小个体的成活率。然而，当这种毒素在土壤中积累时，它们就能使植物自身死亡，减少生态系统中的植物拥挤程度。

在动物群落中，可以利用化学信息进行种间、个体间的识别，还可以刺激性成熟和调节出生率。例如，猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息，它们总是仔细观察前兽留下的痕迹，并由此传达时间信息，避免与栖居在此的对手遭遇。动物还可以利用化学信息来标记领域。

群居动物能够通过化学信息来警告种内其他个体。鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈臭味的气体，它既是报警信息素，又有防御功能。当蚜虫被捕食时，被捕食的蚜虫立即释放报警信息素，通知同类其他个体逃避。

许多动物分泌的性信息素，在种内两性之间起信息交流的作用。在自然界中，凡是雌雄异体，又能运动的生物都有可能产生性信息素。显著的例子是，雄鼠的气味可使幼鼠的性成熟大大提前。

（3）行为信息

动植物的许多特殊行为都可以传递某种信息，这种行为通常被称为行为信息。如教材中所述，蜜蜂的舞蹈行为就是一种行为信息。草原中有一种鸟，当雄鸟发现危险时就会急速起飞，并扇动两翼，给在孵卵的雌鸟发出逃避的信息。

〖案例分析〗教师可以给学生多提供几个案例，要求学生从教师所给的案例中,分析它们各属于哪种信息类型，你是怎么判断的？以加深对本部分知识的理解。（依实际情况而讲解）

〖板书〗二、信息传递在生态系统的作用

教师通过引导学生看课本的“资料分析”，要求学生从中得出生态系统中的信息传递在生态系统中的作用。学生通过分析、讨论可以得出结论，这时教师要适时的点拨，引导学生站在整个生态系统的角度去分析信息传递，并和能量流动、物质循环联系在一起，说明它们都是生态系统各组分必不可少的一部分，指出信息传递是长期的生物进化的结果。

〖资料分析〗  [资料一、二] 1、2 若无信息传递，蝙蝠能对周围环境的识别、完成取食、飞行吗？莴苣、茄、烟草种子能萌发吗？ 信息传递与生命活动的正常进行有什么关系？

1、2如果没有信息传递，蝙蝠对周围环境的识别、取食、飞行，莴苣、茄、烟草种子的萌发等生命活动将不能正常进行。

[资料三] 3、若无信息传递，植物都能开花吗？某些昆虫雌雄个体能相互识别、交配吗？信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？

 3.通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，保证种群的繁衍。

[资料四] 4、烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它本身受益？

5、资料4中的信息素能将几种生物联系起来？若无这种信息素，烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物的种群数量将发生什么变化？信息传递在调节种间关系中起什么作用？

4.是。5. 将烟草、 蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。信息传递可调节各种群之间的关系。维持生态系统的稳定。

[归纳小结]信息传递对生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要意义。

〖板书〗1.信息传递保证生物个体生命活动的正常进行；

2.维持种群的繁衍；3.调节生物的种间关系；4.维持生态系统的稳定。

学生了解了生态系统中信息传递的作用后，教师适时进行话题的转移，“我们学习信息传递，是为了更好的利用它，谁能说出信息传递在我们生产和生活中应用方面的例子”？

〖板书〗三、信息传递在能业生产中的应用

两方面：⑴提高农产品或畜产品的产量；⑵对有害的动物进行控制。

〖拓展〗诱鱼原理：鱼类的嗅觉是远距离侦察器，它们对淡、海水生态系统中的“营养物循环”过程所释放出的营养物质极为敏感。

性信息素诱捕器，是一种高科技产品。农科专家介绍，将人工合成雌性害虫性成熟后释放出来的信息素制成引诱剂放在诱捕器中，吸引雄性害虫前来求偶，自投“温柔陷阱”，从而使害虫雌雄失调，达到抑制虫害的目的。

信息素吸引异性，雄性蟑螂很快就会追随这种信息素所带有的香味而来。科研人员将信息素从蟑螂的标本中净化提炼出来，根据化学分析结果生产出一种人工合成的蟑螂信息素来引诱雄性蟑螂，然后将它们一起杀灭。有了这种蟑螂专用香水，无论蟑螂躲在那个犄角旮旯，都要心甘情愿地跑出来接受命运。

〖小结〗

〖课堂练习〗

1. 生态系统的信息传递不可能发生在（A）

A.细胞与细胞之间     B.种群内部个体与个体之间

C.种群与种群之间     D.生物与无机环境之间

2、森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔子，兔子也同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。该信息在生态系统中的作用时（D）

A、可以保证生命活动正常进行       B、可以维持生物种群的繁衍

C、能够促进生态系统的物质循环     D、能够调节生物的种间关系

3、有人做了如下实验：将一只椿象杀死，尽管做得干净无声，也引起了其它椿象的逃跑。此现象是因为在椿象之间传递了（B）

A、物理信息     B、化学信息      C、行为信息      D、语言信息

4、一只昆虫撞上了蜘蛛网，引起了蜘蛛网的振动，对此的描述正确的是（D）

A、蜘蛛网的振动频率，对于这只昆虫来说就是信息

B、蜘蛛网的振动，向蜘蛛传达了昆虫的行为信息

C、上述种类的信息，只能来源于生物       D、蜘蛛网的振动频率，是一种物理信息

5、下列关于信息的叙述中，正确的是（C）

A、信息是指标记在通讯系统或计算机上面的信号，在生态系统中没有信息

B、信息是可以传播的消息、情报、指令、数据与信号，在生态系统中也偶尔存在

C、信息广泛存在于生态系统中，且时常发挥着奇妙的作用

D、生态系统中的信息就是指密封的“舞蹈”

6.下列关于生态系统功能的叙述中，不正确的是（C）

A.能量流动是生态系统的动因    B.物质循环是生态系统的基础

C.并非任何一个生态系统都有能量流动、物质循环和信息传递

D.信息传递的作用与能量流动、物质循环一样，把生态系统各组分联系起来成为一个整体，并且有调节系统稳定性的作用

〖作业〗基础题：物理信息的信息源可以是非生物，也可以是生物。植物的颜色、形状等，某些植物的花对于传粉昆虫来说就是物理信息。对与之有关的动物来说就是物理信息。本题中物理信息是（1、2、3、4、6、7、9、10、11）；属于化学信息的为（5、8）；属于行为信息的有（12）。第2教材。