“生命系統的信息傳遞”專題復習課的教學設計

本課題為高三生物二輪專題復習課題之一，二輪復習不再是對已學內容的簡單重復，學生通過新課學習和高三一輪復習已經掌握了基本的生物學知識和原理，此時要通過整合，進一步提升和內化，追求知識系統性和綜合性，建立一個完善的知識體系。為激發學生參與的興趣和熱情，在二輪復習中教師要尋求新的復習視角，給舊知識注入新的活力。基于此，筆者將考綱中與信息傳遞有關的知識進行整合，并以生命系統的結構層次為主線加以串聯，便于學生將散在的知識系統化。

1 教材分析

本專題內容涉及高中生物必修1的“細胞膜、細胞核的結構和功能”，必修2的“遺傳信息的轉錄和翻譯”，必修3的“人體的內環境與穩態”“生態系統的信息傳遞”等生物學的基礎知識與原理。本節課內容豐富，涉及面廣，學生可以通過對例題的解析構建出“細胞→組織、器官、系統→個體→種群、群落→生態系統”的生命系統的信息傳遞模型。教師在本課題的內容教學上要加強引導，激發學生學習熱情。

2 教學目標

2.1 知識目標

理解細胞膜的結構和功能；理解細胞核的結構和功能；理解遺傳信息的轉錄和翻譯；理解神經、體液、免疫調節在維持穩態中的作用；了解生態系統中的信息傳遞。

2.2 能力目標

培養對知識的理解與綜合運用能力，能運用所學知識與觀點，通過分析與綜合等方法對例題進行解釋、推理，作出合理的判斷。并構建生物學模型。

2.3 情感、態度與價值觀目標

認同生命系統的各結構層次相互聯系成為一個統一體，各層次內部和之間功能協調性的實現離不開信息傳遞，借助信息傳遞生命系統各層次的穩態才得以維持。

3 教學過程

3.1 創設情境，導入課題

案例分析：教師先展示一幅蛋雞養殖場的圖片激起學生的興趣，請學生思考：養殖戶如果想提高產蛋率可以采用哪些方法，待學生討論交流后，教師提出養殖廠的工作人員在介紹養殖經驗時說：在蛋雞養殖過程中若想提高產蛋率可通過在雞舍中清晨和傍晚用穩定的燈光延長光照時間的做法以達到目的。教師要求學生運用所學知識解釋其原因。此案例旨在引出課題，具體原因分析留待本專題學習結束時，再請學生回答。

設問：以人體為例，請說出與之有關的生命系統的結構層次的構成。

設計意圖：復習生命系統的結構層次，為后面逐層分析生命系統的各個層次的信息傳遞擬好提綱。

3.2 細胞內的信息傳遞（以遺傳信息的傳遞為例）

教師呈現例題，學生組內（每組4～5名學生）討論，在思維的碰撞中解決問題，請學生代表回答。

【例1】 圖1為某真核細胞內基因控制蛋白質合成的示意圖，請據圖回答問題：

（1） 以①的一條鏈為模板合成②的過程在遺傳學上叫做 。②通過 進入細胞質后，與[ ] 結合進一步翻譯成蛋白質。

（2） 儲存在 中的遺傳信息最終傳遞給 ，從而表達出一定的性狀。

設計意圖：教師結合例1，幫助學生理解細胞中DNA攜帶的遺傳信息的表達過程，并請學生以圖解形式表示細胞內遺傳信息的傳遞方向。請2名學生在黑板上寫出他們的圖解，教師分析總結。

3.3 細胞間的信息傳遞

【例2】 圖2示突觸的亞顯微結構，請據圖回答下列問題：

（1） 圖中突觸由 （填圖中序號）構成。

（2） ②是 ，結構③中的液體為

，④的化學本質是 。

（3） 若②能使⑤產生興奮，則當興奮傳導到⑤處時，興奮部位膜兩側的電荷分布情況為 。在圖示結構中，信號的轉換模式為 。

設計意圖：教師結合例2，使學生理解細胞間信息傳遞的實例之一：借助神經遞質完成細胞間的信息傳遞。

教師過渡提問：例2中進行信息交流的細胞相距較近，兩個相距較遠的細胞如何進行信息傳遞？請同學們帶著這個問題來分析例3。

【例3】 圖3是內分泌細胞分泌的某種物質與靶細胞結合的示意圖，據圖回答：

（1） 圖中內分泌細胞分泌的激素，隨① 到達全身各處，與靶細胞表面的② 結合，將信息傳遞給靶細胞。

（2） 正常人飯后，胰靜脈血液中明顯增多的激素是 ，該激素能促進 ，使血糖水平降低。

設計意圖：教師結合例3，使學生理解細胞間信息傳遞的實例之二：借助激素完成細胞間的信息傳遞。

【例4】 圖4表示人體生命活動調節過程中細胞之間信息傳遞的兩種方式，以下相關敘述錯誤的是（ ）

A. 甲狀腺激素和神經遞質的傳輸方式分別是圖a和圖b

B. 圖b中信息傳遞的速度比圖a中信息傳遞的速度要快

C. 圖a中細胞甲分泌的信息分子通過體液只能傳送至細胞乙

D. 圖a和圖b中特定的信息分子均依靠細胞乙的特異性受體識別

設計意圖：在學生分組討論，學生代表回答的基礎上，教師歸納總結激素和神經遞質在細胞間信息傳遞中的相同點和差異，使學生理解兩種信息分子在傳遞信息時的實質，為得出“細胞間信息傳遞的方式一：通過信息分子間接實現細胞交流”做好鋪墊。

教師過渡提問：細胞間的信息傳遞都需要信息分子參與嗎？請同學們帶著這個問題來分析例5。

【例5】 圖5是高致病型禽流感病毒侵入人體后發生免疫反應的圖解，圖中A～D為有關的物質或結構。請據圖回答問題：

（1） 病毒經吞噬細胞的處理和傳遞后，特有的抗原刺激T細胞，經過①過程增殖、分化形成[C] 細胞。

（2） 細胞B在T細胞傳遞的抗原刺激下，受物質[A] 的作用，增殖、分化形成 細胞分泌抗體參與體液免疫。

（3） C與D的識別、結合體現了細胞膜具有

的功能。

設計意圖：教師結合例5，使學生理解細胞間信息傳遞的方式二：借助細胞間的直接接觸完成細胞間的信息傳遞。

設問：細胞間的信息傳遞還有沒有其他的方式？以此細胞間的信息傳遞的方式三：胞間連絲。該內容有難度，教師可適當引導，請學習較好學生回答。

3.4 組織、器官、系統的信息傳遞

【例6】 科學研究表明：精神因素（焦慮、緊張等的心理應激）會使T細胞活性下降，對病毒、真菌感染的抵抗能力和對腫瘤細胞的監控能力下降，還間接引起機體生成抗體的能力降低。圖6表示神經、免疫、內分泌三大系統相互調節的部分示意圖，請據圖回答下列問題。

（1） 由圖6可知，神經系統可通過突觸前膜

直接調節免疫器官或免疫細胞的活動，還可通過下丘腦分泌有關激素間接調節免疫器官或免疫細胞的活動。

（2） 精神因素使T細胞活性下降，為什么會引起機體生成抗體的能力降低？

（3） 維持機體穩態離不開細胞間的信息交流，動物細胞間進行信息交流的途徑有：一是

（填三種）等信息分子通過體液運輸并作用于靶細胞來實現；二是通過細胞的相互接觸實現信息交流。吞噬細胞將抗原呈遞給T細胞是通過哪種途徑實現的？ 。

設計意圖：教師結合例6使學生理解組織、器官、系統間存在著信息傳遞，借助于組織、器官和系統的信息傳遞，機體的穩態才得以維持。神經-體液-免疫調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制，其中神經調節處于主導地位。

3.5 生態系統的信息傳遞

【例7】 下列哪些信息傳遞屬于同一類（ ）

① 草原上的鳥發現敵情時，雄鳥急速起飛，扇動兩翅，給雌鳥發出警報；② 毒蜂身上斑斕的花紋；③ 蝙蝠通過自身發出聲波，對目標進行“回聲定位”；④ 煙草種子萌發時必須有光；⑤ 非洲草原上的豺用小便劃出自己的領地范圍；⑥ 田鼠多的地方能夠吸引饑餓的老鷹前來捕食

A. ①②⑤ B. ②③④

C. ①②⑥ D. ②③⑥

設計意圖：教師結合例7，幫助學生回憶生態系統中信息的種類。該內容簡單，學生可以邊看題邊集體回答。

【例8】 據了解，野生揚子鱷種群的雌雄比例一般穩定在5∶1左右，這樣的性別比是由孵化時的溫度所決定的。繁殖季節雄性揚子鱷發出“轟”“轟”的聲音，雌性揚子鱷則根據聲音大小選擇巢穴位置。當聲音大時，雌鱷選擇將巢穴筑于山凹濃蔭潮濕溫度較低處，則產生較多的雌鱷。以上事實說明生態系統中信息傳遞（ ）

A. 能夠調節生物種間關系，以維持生態系統的穩定

B. 影響生物種群的繁衍，維持種群數量的穩定

C. 維持生物體正常生命活動，調節生物內環境的穩態

D. 對生物進行自然選擇，促進生物進化

設計意圖：教師結合例8，復習生態系統中信息傳遞的作用，引出生產、生活中信息傳遞的應用。

3.6 回歸本節課開始時的情境，對案例作出圓滿的回答，總結本專題

教師設計新情境：養殖廠的工作人員在介紹養殖經驗時說：在蛋雞養殖過程中若想提高產蛋率可通過在雞舍中清晨和傍晚用穩定的燈光延長光照時間的做法以達到目的，請結合本專題的知識解釋該措施涉及的生命系統信息傳遞機理。

在學生分組討論的基礎上，教師請學生代表解釋相關的原理，從神經系統感受光刺激，到通過遞質、激素影響相關系統、器官，最終影響卵細胞的形成。在學生回答的基礎上，教師做適當補充。

專題總結：生命系統的各結構層次相互聯系成為一個統一體，各層次內部和之間功能協調性的實現離不開信息傳遞，借助信息傳遞生命系統各層次的穩態才得以維持。

4 教學反思

建構主義學習理論強調，學生的學習活動必須與問題相結合，以探索問題來引導和維持學生的學習興趣和動機，讓學生帶著問題思考，帶著問題探究，使學生擁有學習的主動權。本節課采用“案例分析與例題引領相結合”的教學模式，融合討論、歸納、模型建構、多媒體教學等多種教學方法。教師精心設計與專題內容相關的例題，并引導學生分析、歸納總結，在例題引領下從細胞層次著手，逐層放大直至生態系統，進而使學生理解生命系統的信息傳遞的方式。