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1、十六 昼夜与生物行为本课概述在学习了昼夜交替的现象及成因的基础上，本课从让学生解释“日出而作，日落而息”入手，提出昼夜变化对生物行为影响的问题。通过对植物学家林奈“花钟”的观察，激发学生的研究兴趣，让学生初步体会到生物的行为变化是有规律的。活动完成没有画完的画，是引导学生用画图的形式总结昼夜变化对动植物的影响，体会到动植物的行为变化与昼夜变化有着密切的关系。活动对一种动植物行为变化的研究，目的在于帮助学生以一个具体的动物或植物为例，通过较长时间的实际观察，引导学生发现某种动物或植物的昼夜行为变化规律。本课“科学在线”的目的在于加深学生对生物昼夜行为变化的认识，了解研究昼夜节律的实际意义。本课的
2、重点是通过实例，发现昼夜变化对动植物行为的影响，本课难点是选择一种动植物，研究其行为于昼夜变化的关系。教学目标科学探究目标：能自己制定研究计划，探究一种动物或植物的昼夜变化情况。能够用二维记录表连续记录较长时间的观察结果。情感态度与价值观目标：对植物或动物在昼夜间的变化感兴趣。愿意对植物或动物的行为进行长期观察。科学知识目标：能举例说明昼夜变化对动植物行为有哪些影响。科学、技术、社会、环境（STSE）目标：意识到青少年要保护足够睡眠时间的重要性。关注人类在农业生产上是如何利用生物昼夜节律的。背景资料生物行为动物的运动、繁殖、迁移，植物的萌发、开会、展叶及人类的各种生活都可以称为生物的行为。昼夜
3、节律生命活动以小时为周期的变动。发光菌的发光，植物的光合作用，动物的摄食，躯体活动，睡眠和觉醒等行为均显示昼夜节律。人体生理功能，学习与记忆能力，情绪，工作效率等也有明显的昼夜节律波动。根据昼夜活动的特点，可以将动物分为两大类。猫头鹰和田鼠都是夜间活动的动物，它们属于夜行性动物。大部分两栖动物和爬行动物，一部分哺乳动物、昆虫和少数鸟类属于夜行性动物。大多数鸟类、一部分哺乳动物、昆虫以及少数两栖动物和爬行动物属于昼行性动物。此外，有些动物是在拂晓时活动的，有些动物的活动是没有规律的。生物钟生物生命活动的内在节奏性。生物通过它能感受外界环境的周期性变化，并调节本身生理活动的节律，使其在一定的时期开
4、始、进行或结束。植物在每年的一定季节开会，大多数是通过生物钟的作用。好奇点对花钟的认识会引起学生的探究兴趣。学生可能还会对“如果没有昼夜变化，世界将会是什么样的呢？”的讨论感兴趣。学科关联语文：能用简练的文字描述观察到的生物节律现象。美术：用图画的方式记录生物的昼夜行为变化。课时安排建议本课用课时完成。引入部分和活动用课时，活动和拓展活动用课时。导入活动活动目标：能发现生物行为的变化是有规律的。有兴趣研究生物昼夜行为变化规律。实施建议：先让学生观察教材中的花钟图或教师自制的相关课件，看有什么发现。指导学生认识钟面内的各种花在到时不同时间开放，钟面外的花在到时之间开放。认识过程中可以提一些问题，
5、如“时开的花是什么花？”或“花在几时开放？”，引导学生通过问题，利用花钟来判断时间。引导学生讨论，观察了花钟以后有什么想法？进而引出昼夜变化对动植物影响的话题。活动完成没有画完的画活动目标：能通过查阅各类资料，举例说明昼夜变化对动植物有什么影响。会用联系的观点看问题。能用绘画的形式表示自己的分析结果。实施建议：本活动建议用分钟的时间完成。引导学生观察教材中的示意图，了解图中的生物行为与昼夜变化的关系。如：一些小鸟、蝴蝶喜欢在白天活动；猫头鹰、蛾子却喜欢在夜间活动。以此为基础，让学生列举更多的例子后，用自己喜欢的方式画下来。绘画时需要注意：一是首先要判断自己发现的实例属于喜欢在白天活动的，还是喜
6、欢在夜间活动，分别画在左栏和右栏中；二是要尽量形象地表现动物或植物的活动或休息状态。此活动有利于培养学生的绘画和想像能力。教材中的图为强调白天和黑夜的对比，显得过高过窄。教师要允许学生在自备画纸上绘制，也可用示意图的上面部分。鼓励学生将自己的画向同学展示，并用简练的语言做必要的说明。活动对昼夜行为变化的研究活动目标：能选择一种动植物，探究其行为变化与昼夜的关系。能尝试用两种方法对同一种动植物的行为进行研究。在研究时愿意与同学分工合作。意识到青少年要保证足够睡眠时间的重要性。关注人类在农业生产中是如何利用生物昼夜节律的。实施建议：本活动可在课上布置，小组内分工明确后在课下完成，完成后在课上交流总
7、结。本活动重在调动学生的探究兴趣，活动要求不宜过高，更不能求全，只要学生略有发现即可。如学生可以只研究猫眼的瞳孔在白天黑夜是怎样不断变化的。研究方法、成果形式一定要根据学生的具体情况而定，鼓励学生尝试查找资料、现场观察或请教咨询的方法，要求不可过高。鼓励各小组展示自己的研究成果，并与老师和同学交流研究过程中遇到的问题，解决的办法，新的发现等。“科学在线”相当于对学生探究活动成果的总结和提升。引导学生阅读“科学在线”，帮助学生进一步了解生命活动与昼夜的关系。同时，引导学生关注人类在农业生产中是如何利用生物昼夜节律的，以及在利用过程中科学技术是如何发挥重要作用的。拓展活动如果没有昼夜变化，世界将会
8、是什么样的呢？活动目标：能从不同的角度分析问题。能作出有一定根据的想像，没有昼夜变化会对世界产生什么影响。实施建议：教师在组织活动时对学生的回答可不加任何限制，鼓励学生对自己的观点说出理由，充分发挥学生的想像力和思维能力，多作鼓励性评价，也鼓励学生之间相互质疑。此拓展活动的目的还在于帮助学生进一步体会到昼夜变化会对生物带来影响。采用这种形式，可以很好地训练学生从另一个角度思考和分析问题，培养学生的探究能力。拓展知识猫的瞳孔变化猫眼睛的瞳孔在一昼夜中随外界光线强弱的周期性变化而发生变化。白天中午时刻，光照强烈，瞳孔缩小，呈上下竖直的一条线；夜晚光线微弱时，瞳孔充分放大呈圆形，其他时刻呈不同程度的
9、椭圆形。猫眼睛的瞳孔为什么会发生如此明显的变化呢？原来，猫眼睛瞳孔很大，负责瞳孔收缩的肌肉很发达，收缩特别强烈。猫这种一日三变的功能就是借助于瞳孔强大的张缩能力完成的。它能调整进入眼睛内的光线强弱，使其始终保持足以兴奋神经的水平，从而使猫不论在白天还是黑夜，都能清楚地看到外界的各种物体，这对猫夜间活动和觅食具有重要意义。生物节律生命现象中的节律性变化，叫做生物节律。在生命过程中，从分子、细胞到肌体、群体各个层次上都有明显的时间周期现象，其周期从几秒、几天直至几月、几年。广泛存在的节律使生物能更好地适应外界环境。生物节律现象直接和地球、太阳及月球间相对位置的周期变化相对应。日节律。以小时为周期的
10、节律，通称昼夜节律（如细胞分裂、高等动植物组织中多种成分的浓度、活性的小时周期涨落、光合作用速率变化等）。潮汐节律。生活在沿海潮线附近的动植物，其活动规律与潮汐时相一致。月节律。约天为一期，主要反映在动物动情和生殖周期上。年节律。动物的冬眠、夏蜇、洄游，植物的发芽、开花、结实等现象均有明显的年周期节律。林奈的花钟林奈通过长期观察和研究，发现各种植物每天开花都有一定时间。他选择了一些植物，按它们开花的先后顺序，种在自己的花园里，要想知道几点钟了，只要去看看什么花在开放就行了，真是有趣极了。人们把林奈的这个别出心裁的创造叫“花钟”。“花钟”的开放时间是这样的：蛇床花：黎明三点钟左右开花；牵牛花：黎
11、明四点钟左右开花；野蔷薇：黎明五点钟左右开花；龙葵花：清晨六点钟左右开花；芍药花：清晨七点钟左右开花；莲花：上午八点左右开花；半枝花：上午十点左右开花；马齿苋花：上午十二点钟左右开花；万寿菊：下午三点钟左右开花；紫茉莉：下午五点钟左右开花；烟草花：下午六点钟左右开花；剪秋罗花：晚上七点左右开花；夜来香花：晚上八点左右开花；昙花：晚上九点钟左右开花研究动物行为的方法研究动物行为的方法，随着社会的发展而不断地发展变化。现代研究动物行为的方法，主要采取观察法和实验法，以及这两种方法的有机结合。观察法就是在野外的自然状态下，实地观察动物的各种行为。有的动物学家隐蔽在茂密的树林里或草丛中，有的隐藏在伪装
12、得很好的隐蔽处，用望远镜仔细观察动物的一举一动，并且详细、真实、客观地做好观察记录。实验法是对发生行为的动物或接受行为的动物，模拟或干扰它们之间使用的信号，然后进一步分析刺激行为发生的因素。例如，繁殖时期的雄三刺鱼，经常相互攻击。如果将与雄三刺鱼大小、形状完全一样的模型放入水中，它们会视而不见。相反，如果模型的大小、形状与雄三刺鱼并不相像，但是在这种模型的下半部涂上红颜色，却会无一例外地受到雄三刺鱼的猛烈攻击。可见，雄三刺鱼辨别对手的依据是根据颜色。现代科学技术的发展，促使研究动物行为的手段现代化。例如，摄像机和录像机的应用，能够真实地再现观察现场的情景。闭路电视可以每时每刻观察笼内或圈养动物的活动。录音机不仅能使研究者听到声音，并且能将声音输入到声频分谱仪上分析研究。观察和实验所得到的大量数据，可以用电子计算机迅速而准确地处理。可以说，现代技术的应用，推动动物行为的研究达到一个崭新的阶段
