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生物多样性信息传递教学导学案

引言：信息——生命世界的无声语言

在绚丽多彩的生物世界中，从微观的细胞间通讯到宏观的生态系统调控，信息的传递无处不在，它是维系生命活动有序进行、保障物种繁衍与生存、推动生态系统稳定与演化的核心纽带。生物多样性不仅体现在物种的丰富度和基因的变异性上，更深刻地蕴含于生物间复杂多样的信息交流方式之中。理解生物多样性背景下的信息传递机制，有助于我们更深入地认识生命现象的本质，体悟生态系统的精妙平衡，并为生物资源的保护与可持续利用提供科学依据。本导学案旨在引导学生探索生物信息传递的奥秘，认识其类型、特点与生态功能，培养学生的科学探究能力和生态保护意识。

一、学习目标

通过本单元的学习与探究活动，学生应能：

1.阐明信息及生物信息传递的基本概念，能举例说明不同类型生物信息的主要特征。

2.分析并归纳生物界中信息传递的主要类型（如物理信息、化学信息、行为信息等），并能结合具体实例加以区分和解释。

3.理解信息传递在个体生命活动调节、种群繁衍、种间关系维持及生态系统稳定性中的关键作用。

4.认识生物多样性与信息传递多样性之间的内在联系，探讨信息传递对生物进化和生态适应的意义。

5.关注信息传递原理在生产实践（如农业病虫害防治、濒危物种保护）中的应用，并能对相关案例进行初步分析。

6.培养观察、分析、归纳及合作探究的能力，树立生物体与环境相统一、多样性与整体性相统一的生态学观点。

二、学习重点与难点

*学习重点：

*生物信息的主要类型及其辨识。

*信息传递在生态系统中的重要功能。

*生物多样性与信息传递多样性的关系。

*学习难点：

*理解信息传递如何影响种群的数量动态和群落的结构组成。

*从进化角度分析特定信息传递方式的适应性意义。

*信息传递原理在实际问题中的综合应用。

三、教学准备与资源

*教师准备：多媒体课件（包含图片、视频片段，如蜜蜂舞蹈、鸟类鸣叫、萤火虫发光、植物释放化感物质等）、相关的生物学实验材料（若条件允许，如观察昆虫信息素的简易装置、植物向光性生长的对照实验等）、案例资料卡片。

*学生准备：预习教材相关内容，搜集生活中观察到的生物信息传递现象（文字描述或图片），准备笔记本和笔。

四、教学过程设计

第一课时：生物信息的万花筒——类型与辨识

（一）情境导入，激发兴趣(约10分钟)

*教师活动：展示一段精心剪辑的视频，内容包含：清晨树林中不同鸟类的鸣叫、花丛中蜜蜂的舞蹈、萤火虫夜晚的闪光、蚂蚁搬运食物时的路径、含羞草受到触碰后的闭合。提问：“视频中这些生物的行为或现象，是否在‘告诉’我们什么？它们之间是否也在进行着某种‘交流’？”引导学生思考，初步建立“生物间存在信息传递”的概念。

*学生活动：观看视频，自由发言，描述所观察到的现象，并尝试猜测这些现象可能传递的“信息”。

*设计意图：通过生动直观的视听材料，创设问题情境，激发学生的好奇心和探究欲望，自然导入本课主题。

（二）新知探究：生物信息的主要类型(约25分钟)

*教师活动：

1.概念梳理：引导学生阅读教材相关内容，明确“信息”及“生物信息传递”的定义。强调信息传递发生在生物个体内部、个体之间及生物与环境之间。

2.类型辨析：结合导入中的案例及教材实例，逐一介绍生物信息的主要类型：

*物理信息：重点讲解光、声、热、电、磁等物理因素。举例：萤火虫的闪光（求偶信号）、鸟类的鸣叫（领域宣告、报警）、某些鱼类的侧线感知水流（环境信息）。引导学生思考：物理信息有何特点？（如传播迅速、可被特定感官接收等）

*化学信息：介绍生物在生命活动过程中产生的化学物质，如信息素（外激素）、生物碱、有机酸等。举例：昆虫释放性外激素吸引异性、蚂蚁分泌追踪信息素、植物释放化感物质抑制周围植物生长、哺乳动物通过气味标记领域。可展示图片或简要介绍法布尔的昆虫实验。提问：化学信息与物理信息在传递方式和特点上有何不同？（如持续时间较长、可在黑暗或障碍物后传递等）

*行为信息：强调这是通过动物的特殊行为特征来传递的信息。回顾蜜蜂的“8”字舞和“圆圈舞”（可播放简短视频或动画演示），说明其如何指示蜜源的方向和距离。其他例子：鸟类的求偶炫耀行为、某些动物遇到敌害时的报警行为（如鹿的尾巴竖起）。

3.案例分析与讨论：将学生分成小组，每组发放1-2个不同类型信息传递的案例卡片（包含文字描述和图片）。要求小组讨论案例中信息的类型、传递者、接收者以及信息的大致含义。

*学生活动：

1.阅读教材，记录核心概念。

2.认真听讲，积极思考，记录不同类型信息的特点和典型案例。

3.小组合作，分析案例卡片，进行讨论，并推选代表准备