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信息传递教学设计
第五章生态系统及其稳定性
第4节生态系统的信息传递(教学设计)
一、教育理念
1、倡导全人教育
倡导全人教育,即关注学生全面、和谐地发展。而“全人教育”就是要把学生培养成为具有“高境界的理想、信念与责任感,烈的自主精神,坚强的意志和良好的环境适应能力、心理承受能力”等素养的人才。这不仅是素质教育的宗旨,而且也是21世纪人才规格的重要标准。
2、倡导建构性学习
建构性学习注重学生的经验与学习兴趣,强调学生主动参与、探究发现、交流合作的学习方式,转变课程实施过程中过分依赖课本、被动学习、死记硬背、机械训练的观念。它是培养学生创新精神的途径之一。
二、教材分析
本节课是高中生物新教材第三个模块《稳态与环境》中第五章《生态系统》的第四节,是“生态系统中物质循环和能量流动”的基本规律之后的延续,是“种群与群落”的升华,剖析了生物在种内和种间如何发生联系;以及生物与环境之间如何联系,也为“生态系统的稳定性”作下铺垫。
三、学情分析
本课时的内容是在学了《植物激素调节》《动物生命活动调节》及《种群和群落》的基础上开展的,学生具备以上课时的基本概念和知识基础,具有一定的探索能力、分析能力和归纳能力,教材中所举事例和材料也是学生较常见的以及结合学生的生活经验,因而探讨本节课内容应该是学生没有压力、轻松快乐的用已有的知识经验与同学间交流合作建构知识的过程。所以本节内容主要采取学生举例和讨论交流的方式进行学习。
四、教学目标分析
(一)知识与技能
1、识别信息(概念)及辨别信息的种类;
2、举例说出生态系统中的信息传递;并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;能在具体问题情境中,应用信息传递的有关知识解决相应的实际问题。
(二)过程和方法
1、培养学生观察、分析、归纳、探究的能力;
2、提高信息获取、处理、图文转化能力;
3、增强交流协作、表达能力。
五、教学重点和难点
明确信息传递在生态系统中的作用。
六、教学方法
方法设计就是以不同的手段来创设生物情景
(1)模型展示法。即利用生物标本、模型来创设情景。
(2)画面再现法。即利用挂图、课本插图或多媒体课件来创设情景。此法的优点是能突破时空限制
(3)语言描述法。即利用语言来描述生物现象、生理过程等。
(4)实验演示法。即利用实验的现象、结果来创设情景。
七、教学策略
1、充分调动学生的知识经验
本节内容学生在初中生物课中已经学过,教学中要充分调动学生的知识经验,在此基础之上建立新的知识。例如让学生说出人和动物体的主要激素及作用,辨析幻灯片上因激素异常引起的病变。
2、充分发挥学生的主体作用
在教学过程中,教师要尽量创设学生活动的机会,让学生成为学习活动的主体,教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。激素间的相互作用时,学生分成二小组交流,进行知识的比较与归纳,然后再派代表全班汇报。
3、引导学生关注社会、关注生活
本节内容与社会和个人生活密切相关。引导学生把所学的知识与社会和个人生活相结合。这种结合一方面可体现以社会生活中的实际问题作为背景,分析挖掘这些问题中包含的科学知识;另一方面体现在运用所学的知识去分析解决社会生活中的问题。如怀特博士的病例分析,寒冷刺激时机体作出的反应分析,与新教材理念相符合。
八、教学过程
情景式课堂---引发情感
1、展示课件PPT:
忧愁、顾虑和悲观,可以使人得病;积极、愉快、坚强的意志和乐观的精神,可以战胜疾病,也可以使人强壮和长寿。
巴甫洛夫
2、案例分析
保罗.怀特博士是波士顿的心脏病专家,是五十年代最杰出的代表。保罗.怀特博士是波士顿的心脏病专家,是五十年代最杰出的代表。她是个年轻的母亲,有两个未成年的孩子,和一个爱酗酒、整天什么也不干的丈夫。这个女人得了可怕的风湿热,整日卧病在床,就这样维持了3年,医生说最多还能维持一年,她的情绪极度低落。有一天,她的丈夫不知什么原因离家出走,留下这个可怜的母亲和两个孩子,甚至一点生活费也没有。但当怀特博士再去看她时,她很坚强地说:“怀特医生,我一定要起床,我还要照顾、护养我的两个孩子。”怀特博士安慰说:“亲爱的女士,我也希望你能尽快康复,可是你的心脏会受不了的。”不顾医生的反对,年轻的母亲鼓起勇气,下定决心,充满着激情和兴奋,下床开始工作了。
此时让学生猜测年轻母亲以后的生活情形及生命的期限。
(学生各抒己见)
师:奇迹出现了,这个坚强的母亲却意外地护养了两个孩子八年,才离开这个世界。
这是什么力量使这个母亲意外地活了八年呢?;令人深思!
3、展示PPT:天行健,君子以自强不息----《周易》
师:作为君子,应该有坚强的意志,永不止息的奋斗精神,“自强不息”是一种积极的人生态度,对生活充满信心,生命不息、战斗不止。这样做才体现了天的意志,不辜负宇宙给予君子的职责和才能。
生活和学习中的困难是必然存在的,但只要有坚强的意志,战胜一切的勇气,义不容辞的责任,你就是----胜利者;你就是----快乐者。
再引出问题:刚才我们从意志力的角度分析了该案例,从生理学角度该怎么解释呢?
怀特博士解释:他低估了ACTH这种荷尔蒙产生的生理作用,人类的情绪能刺激垂体,产生ACTH和正常荷尔蒙的可能性。因为在当时还不知道ACTH是什么东西。
引出:ACTH是一种信息素,导入信息的概念
(一)展示片断实例,激发学生兴趣,生成信息的概念
播放《动物世界》中的蚂蚁生活的片断,蚂蚁用触角与同伴打招呼,教师借此问学生:为什么蚂蚁可以短时间内召集去取食?这样就很自然地引入新课,生成信息的概念。
互动式课堂--引发内容
(二)教师简单引导,学生展示探究,明确信息的分类,
1、趣味引“动”
[应用多媒体技术,播放“蜜蜂跳舞”flash动画以及《动物世界》中与“蜜蜂跳舞”相关的一分钟影音视频短片]
学生一下子被可爱的蜜蜂那特殊的舞蹈吸引了,教师借此问学生:它为什么跳这样的舞?部分学生知道它在传递蜜源信息。
2、问题激“动”
组织学生“探讨信息交流方式”,引导学生讨论:
[思考题]你还能举出生活中生物之间信息传递的其他例子吗?
课前布置学生观察身边的动物是如何进行信息的传递的,搜集生物之间传递信息的实例,在课上进行交流和分析。
然后由学生分别展示他们搜集的生物之间传递信息的例子,其他学生则进行讨论和分类,比较各类信息的特征,找出它们的本质区别。
分组讨论回答: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。教师再对学生的回答进行评析最后总结概念,点出注意点,注重知识的生成过程。
教师可以给学生提供以下案例:
[案例](1)哺乳动物的体温(2)鸟类的鸣叫(3红外线(4)萤火虫的发光(5)植物分泌的化学物质
(6)电磁波(7)昆虫发出的声音(8)孔雀开屏(9)昆虫的性信息素(10)植物开花(11)蓟的刺(12)紫外线(13)蜜蜂跳舞等等。
学生结合自己的认识,判断上述实例分别是什么信息?巩固知识。
让我感到非常欣慰的是,学生真的带来了许多例子,如绵尾兔遇到危险时总会将又大又白的尾巴竖起来、萤火虫通过闪光来识别伙伴、非洲草原的狮子用小便划出自己的领地范围……在整个活动中,无论是展示、提问的学生还是回答问题的学生都表现得积极活跃,让我深受启发:学生是真正的学习的主体,学生能做的,你就应放手让他们去做,学生能说的,你就应放心让他们说,给他们搭建一个平台,他们能做得很好!
3、实验带“动”
1904年,法国著名科学家法布尔做了一个有趣的实验:在一个风雨交加的夜晚,在一所被丛林包围的屋子里,他把一只雌蛾扣在一个纱罩里,尽管风雨交加,还是有40多只雄蛾穿过风雨赶来交尾;第二天,法布尔在雌蛾周围撒满樟脑丸和汽油,但一点也不影响雄蛾找雌蛾,可见性外激素的作用有多大,昆虫感受性外激素的能力有多强!
通过互动式交流,把更多的说话机会留给了学生。
在互动与参与的活动中,同学们得到了锻炼,拓宽了思路,掌握了知识,同时也让同学们在交流中互相学习、借鉴。
互动式教学应以“思维互动”作核心。课堂上教师不能仅以活动频繁作为互动的标志,不能仅以气氛活跃作为互动的尺度,师生互动的本质应把握在“思维互动”上。
探究式课堂—引发思维
(三)分析资料,理解信息传递在生态系统中的作用
这是重点和难点,引导学生通过自主学习理解信息传递是生态系统的重要功能之一。
1、“捕捉新奇‘出’问题”
资料一:海豚声呐的灵敏度很高,能发现几米以外直径0.2mm的金属丝和直径1mm的尼龙绳,能区别开只相差200μs时间的两个信号,能发现几百米外的鱼群,能遮住眼睛在插满竹竿的水池子中灵活迅速地穿行而不会碰到竹竿;海豚声呐的“目标识别”能力很强,不但能识别不同的鱼类,区分开黄铜、铝、电木、塑料等不同的物质材料,还能区分开自己发声的回波和人们录下它的声音而重放的声波;海豚声呐的抗干扰能力也是惊人的,如果有噪声干扰,它会提高叫声的强度盖过噪声,以使自己的判断不受影响。
思考:信息传递与生命活动的正常进行有什么关系?
学生分组讨论,并自主学习分析所给资料,得出:个体的生存离不开信息传递。
2、“发现矛盾‘出’问题”
资料二:许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素。经过科学家的收集、分离和测定,现已确定了200余种昆虫信息素的化学结构和性质,其中大部分是用来传递性信息的。
疑问:生物繁衍和性激素有关,信息传递在种群的繁衍过程中起什么作用?
学生分组讨论,并自主学习分析所给资料,得出:自然界中,植物开花需要光信息刺激;许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素,以完成生殖等等。因此,种族的繁衍都离不开信息传递。
3、“追根溯源‘出’问题”
资料三:2001年,科学家们在研究植物与草食性昆虫之间的关系时,发现一个有趣的现象:当烟草植株受到蛾幼虫攻击后,能够产生和释放一种可挥发的化学物质,白天可以吸引蛾幼虫的天敌──捕食者,夜间又能够驱除夜间活动的雌蛾,使它们不能停留在叶片上产卵。
讨论:
1.资料三中的信息素能够将哪几种生物联系起来?它们之间是什么关系?
2.烟草释放的信息素在白天与夜间是否都使它本身受益?还有谁受益?谁最吃亏?
3.如果要控制害虫种群的发展,这一点能使你受到什么启发?
4、“纵横比较‘出’问题”
信息传递在其中所起的作用最后归纳总结出起作用
1.生命活动的正常进行,离不开信息的作用;
2.生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;
3.信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
这时教师要适时的点拨,(提升认识)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进行列表比较,说明它们都是生态系统各组分必不可少的一部分,同时指出信息传递是长期的生物进化的结果。
对于生态系统中的信息传递方式和作用,我们的研究还是很少,有很多的现象还是没有弄清楚,希望同学以后在这个领域中有新发现并造福人类。(激发学生学科学爱科学的欲望,知道学
无止境。)
过渡:我们学习知识就是为了更好应用为我们人类服务,信息传递在农业生产中有什么应用呢?引出下面要学习的内容。
开放式课堂—引发联想
1、开放思维
(四)带着问题自学,了解信息传递在实际生活中的应用
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”?学生们这时就开始讨论了,他们可能做不出正确的回答,但他们却能举出生活中有关信息传递的许多例子。讨论几分钟后,让看看信息传递在农业生产中有哪些应用吧?使教学回归课本,使知识得以沉淀,形成自己牢固的知识体系。
1.信息传递在农业生产中的应用有哪些方面?
2.有哪些具体的例子?
3.这些例子能给我们哪些启示?怎么用于实践?
2、开放方法
(五)走向生活,解决实际问题
课堂讨论:
中山农牧公司(位于南朗镇)是一个集种植、养殖、旅游农业观光于一体的生态农业园,内饲养着猪、鸡、鸽子和鱼等家禽和家畜,种植着一些粮食作物,还有一个种有龙眼、荔枝等果树的大果园。
假如你是这个公司的负责人,你将利用哪些与信息传递有关的措施来提高各类农畜产品的产量?
(老师适当引导补充:释放引诱剂,吸引益鸟来捕捉害虫;释放某种化学物质,驱赶有害昆虫,既是杀虫剂的原理;在果园利用物理信息或化学信息如性激素,将害虫吸引集中到一个地方,进行杀灭;等等)。
3、开放内容
(六)课外实践,发展科学探究能力
设计实验,证明雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前来交尾。
(七)寄语未来
信息传递是生态学研究的前沿领域之一,随着研究的深入必定会取得更多的成果。希望同学们将来有人加入到这个科研行列中来,将你们的研究成果广泛地用于对人类生存环境无污染的生物防治中,实现人与自然的和谐发展。
我们以什么样的方式思考,就会以什么样的方式感觉,并且以什么样的方式生存。------------张国清
最后祝大家:(展示PPT)
Happyeveryday!
九、教学反思
运用新理念指导教学设计和教学过程,强调以学生为中心,并非否定和忽略教师的主导作用。事实上,教师的责任不是减轻了,而是加重了,其主导作用更突出了。
总之,在新理念下的生物课堂教学设计中,教师应该深入地分析生物教材,结合学生的认知心理特点,努力创设生物问题情景,优化生物课堂结构。以激发学生的学习欲望,激活学生的思维活动,把学生的创新能力渗透到生物教学的全过程,只有这样才能激发学生的求知欲和创新能力。
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