“種群的特征（一）”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計

劉俊亮 （鄭州外國語學(xué)校 河南鄭州 450000）

1 教材分析

“種群的特征（一）”是高中生物學(xué)必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》部分的內(nèi)容。本節(jié)課的授課對象是高一學(xué)生，前3 章學(xué)習(xí)的是個體水平的內(nèi)容，但是任何生物都不是獨立存在的，而本章開始進入群體層面內(nèi)容的學(xué)習(xí)，種群這個結(jié)構(gòu)層次起著承上啟下的作用。在必修1 中學(xué)生曾經(jīng)學(xué)習(xí)過 “種群”和“群落”等專業(yè)術(shù)語，這對本單元的學(xué)習(xí)都有直接的幫助。

在本單元的學(xué)習(xí)中，群落的結(jié)構(gòu)和演替內(nèi)容比較簡單，但是種群密度的估算方法和種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型屬于較難的問題，在授課時，可將抽象知識形象化，通過模擬實驗，結(jié)合數(shù)學(xué)知識，從而突破難點。

通過學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，學(xué)生能說出種群密度是種群最基本的數(shù)量特征，能選擇合適的方法計算種群密度。

2 設(shè)計思路

先從“任何生物都不是孤立存在的”引入本章的學(xué)習(xí)，然后通過情境引入，說明種群的概念，從個體的特征轉(zhuǎn)入要研究的種群的特征。通過列舉相關(guān)問題情境，使學(xué)生認(rèn)識到種群密度是種群最基本的特征。如何獲知某個種群的種群密度？使用“模擬田地”，請學(xué)生調(diào)查農(nóng)田中“棗樹”的種群密度（逐個計數(shù)法），調(diào)查“薺菜”（估算法之樣方法）和“褐家鼠”的種群密度（估算法之標(biāo)志重捕法）。通過引人注目的情境導(dǎo)入學(xué)生要研究的問題，通過模擬實驗解決問題，整個過程環(huán)環(huán)相扣，易激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情。

本節(jié)課的生物學(xué)專業(yè)術(shù)語： 種群密度、 樣方法、標(biāo)志重捕法等。

3 教學(xué)目標(biāo)

1）知識目標(biāo)：說出種群最基本的數(shù)量特征。

2）能力目標(biāo)：嘗試選擇合適的方法調(diào)查不同種群的種群密度。

3）情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：通過活動體驗科學(xué)探究的過程，認(rèn)同知識和實踐的辯證統(tǒng)一，體驗學(xué)習(xí)快樂的生活情感。

4 板書設(shè)計

本節(jié)課板書設(shè)計如圖1所示。

5 教學(xué)過程

5.1 導(dǎo)入 教師指出前面一直在學(xué)習(xí)個體在面對內(nèi)、外環(huán)境變化時，如何維持自身穩(wěn)態(tài)以便更好地生存，但任何生物都不是孤立存在的。展示必修1 的生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次，從而引入種群。創(chuàng)設(shè)情境：假如你有一塊農(nóng)田。這塊農(nóng)田中的所有小麥?zhǔn)且粋€種群嗎？所有的雜草是一個種群嗎？請學(xué)生給種群下定義。教師指出對于個體來說，可以用性別、年齡等特征描述個體，然而對于一個種群來說，是否能用這些特征描述？ 思考：1）假如你的農(nóng)田這幾年總是發(fā)生薺菜這種雜草爆發(fā)增長，如何表示雜草的危害程度？ 2）假如你的農(nóng)田又爆發(fā)了鼠害（主要是褐家鼠），如何表示農(nóng)田的鼠害程度？

學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，從個體水平過渡到群體水平，并結(jié)合實例，準(zhǔn)確說出種群的定義。

教師提問：為解決問題，必須要獲知種群的什么信息？

設(shè)計意圖：布置良好的學(xué)習(xí)情境，從學(xué)生的經(jīng)驗出發(fā)，使學(xué)生總結(jié)種群、種群密度這些基本術(shù)語的含義。

5.2 調(diào)查種群密度的方法

5.2.1 調(diào)查農(nóng)田中棗樹種群的密度 教師分發(fā)模擬的農(nóng)田（A4 紙打?。▓D2），請學(xué)生調(diào)查農(nóng)田中棗樹種群的密度。學(xué)生觀察“農(nóng)田”中的各種植物，利用逐個計數(shù)法統(tǒng)計棗樹種群的密度。學(xué)生自然總結(jié)得出對于個體較大、密度較低的種群，可用逐個計數(shù)法計算種群密度。

教學(xué)意圖：從學(xué)生最熟悉的入手，得出逐個計數(shù)法可以用于調(diào)查密度低的種群，為后續(xù)的調(diào)查奠定基礎(chǔ)。

5.2.2 小組活動1：調(diào)查農(nóng)田中薺菜種群的密度教師設(shè)問：對于個體較小，種群密度非常高的種群，該怎么辦？ 請小組代表發(fā)言，教師點評（注意取樣關(guān)鍵是要做到隨機）。提出問題：樣方邊界線上的個體該如何計數(shù)？ 分發(fā)模擬的樣方（圖3），請學(xué)生調(diào)查農(nóng)田中薺菜種群的密度，要求最終公布取樣方法和估算的種群密度（株/m2）（提示：所給“樣方”代表面積為1 m2的樣方，整個農(nóng)田面積為141 m2）。小組公布結(jié)果后，教師給出真實值，并分析其中的原因。教師提問：如果沒有足夠的時間和精力，現(xiàn)在已經(jīng)有了全班的數(shù)據(jù)，你會怎么做？

學(xué)生發(fā)現(xiàn)通過逐個計數(shù)方法行不通，思考薺菜種群與棗樹種群的區(qū)別，根據(jù)教師的引導(dǎo)，討論得出別的調(diào)查方法，經(jīng)交流修正后，完成模擬調(diào)查，公布調(diào)查結(jié)果，并分析原因。

教學(xué)意圖：從“棗樹”種群到“薺菜”種群，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，學(xué)生有較高的學(xué)習(xí)熱情，在模擬實驗中自然學(xué)會了“樣方法”這種調(diào)查種群密度的基本方法。

5.2.3 小組活動2：調(diào)查農(nóng)田中褐家鼠種群的密度教師請學(xué)生調(diào)查農(nóng)田中褐家鼠種群的密度，通過動畫演示（“褐家鼠”是可以運動的，圖4）讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突。分發(fā)調(diào)查褐家鼠的模擬實驗材料（圖5），請學(xué)生調(diào)查農(nóng)田中褐家鼠種群的數(shù)量，要求公布估算方法、估算的種群數(shù)量（只）和真實的種群數(shù)量（只）。教師提問：1）為了使估計值更準(zhǔn)確，有哪些注意事項？ 2）標(biāo)志物必須滿足什么樣的條件？

學(xué)生發(fā)現(xiàn)樣方法行不通后，依據(jù)教材，討論得出調(diào)查方案，完成模擬調(diào)查，公布估算方法、估算的種群數(shù)量和真實的種群數(shù)量。

教學(xué)意圖：從“薺菜”種群到“褐家鼠”種群，引起學(xué)生認(rèn)知的沖突，學(xué)生在解決問題的過程中，自然習(xí)得對于不同特點的種群應(yīng)選取不同的方法調(diào)查其種群密度。

5.3 鞏固練習(xí) 教師讓學(xué)生選取合適的方法調(diào)查下列種群的密度：①草地上的蒲公英；②某森林中的大山雀；③某公園中已被保護的古樹；④麥田中的蚜蟲；⑤估量玉米田中某種蛾（具有趨光性）的災(zāi)害程度。

學(xué)生根據(jù)各種方法的適用范圍選取調(diào)查方法。

教學(xué)意圖：檢測學(xué)生是否達成了本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

6 教學(xué)反思

筆者對教材內(nèi)容、學(xué)情做了大量的分析，這可以從本設(shè)計的多個角度得以體現(xiàn)，首先，創(chuàng)設(shè)的情境生活化，代入感極強，學(xué)生立刻產(chǎn)生了探究的欲望；其次，創(chuàng)設(shè)的活動層層遞進，由大到小，由靜到動，每一個過渡都利用學(xué)生的認(rèn)知沖突，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，將活動的設(shè)計與思維啟發(fā)相結(jié)合，真正做到將探究活動落在實處，同時寓教于樂；再次，活動前的要求非常明確，極大提高了探究活動的效率，使得課堂進程緊湊，不拖沓。對于教具的使用，筆者也從生活中取材，簡單易得，其中使用瓜子作為標(biāo)志重捕法的材料，不易滾落，比黃豆更好，值得推廣。

在課程探究的過程中，學(xué)生首次接觸取樣調(diào)查的問題，很難真正排除主觀因素的干擾；對于得出的數(shù)據(jù)，還不能合理地分析與處理，需要教師進行充分引導(dǎo)和學(xué)生實踐經(jīng)驗的積累。