“種群”單元復習教學設(shè)計

徐雙飛

(浙江省寧波市姜山中學 寧波 315191)

1 教材分析

浙科版“種群”單元內(nèi)容包括種群的概念、種群的特征、種群的增長方式、種群的數(shù)量波動及種群的數(shù)量調(diào)節(jié)?！胺N群”單元是生物與環(huán)境模塊中的第一章。生態(tài)系統(tǒng)中的各種成分相互影響，實現(xiàn)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞，生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)保持相對穩(wěn)定狀態(tài)等是該模塊的大概念。不同種群的生物在長期適應(yīng)環(huán)境和彼此相互適應(yīng)的過程中形成動態(tài)的生物群落是該模塊的重要概念[1]。“種群”單元是建構(gòu)這些概念的起點。

在“種群”的單元復習教學過程中，以“一稻田生態(tài)系統(tǒng)里的青蛙種群”為復習情境，用種群概念提領(lǐng)整個復習內(nèi)容，用研究生物與其環(huán)境之間相互關(guān)系的生態(tài)學觀點，形成復習框架，歸納種群中的相關(guān)次位概念。設(shè)計、利用思維導圖、概念圖、表格等圖示方式，凸顯知識的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化，達到高屋建瓴的效果，培養(yǎng)學生的科學思維。強化生物與環(huán)境相互影響，將“非生物因素以及生物之間的相互作用都會影響種群特征”的概念進行內(nèi)化；進而理解“不同種群的生物在長期適應(yīng)環(huán)境和彼此相互適應(yīng)的過程中形成動態(tài)的生物群落”，最終為大概念的建構(gòu)做好鋪墊。

2 教學目標

基于課程標準并圍繞培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)的要求，制訂了如下教學目標：

(1) 通過對種群概念及其特征的歸納，認同生態(tài)學觀點的指導意義，能以生態(tài)學觀點理解種群的概念及其特征。

(2) 通過對種群概念及其特征的討論，能用概念圖、思維導圖、表格等方式進行概念辨析與歸納。

(3) 能夠根據(jù)生物與環(huán)境之間相互影響的生態(tài)學觀點，形成生物對環(huán)境具有適應(yīng)性的生命觀念，關(guān)注生態(tài)環(huán)境，提高環(huán)境保護意識。

3 教學過程

3.1 利用思維導圖形式，以生物與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學觀點，深化種群概念 屏幕展示一塊水稻田里的蝌蚪照片、青蛙與癩蛤蟆照片，教師提出問題：“一個池塘里的所有蝌蚪是不是一個種群？稻田里的青蛙和癩蛤蟆是不是一個種群？”以學生感興趣的問題作為種群概念復習的導入，迅速集中學生的注意力。學生分析回答問題，指出種群的概念。教師展示以下相關(guān)概念： 物種、地理隔離、生殖隔離、繁殖的單位、基因庫、進化的本質(zhì)、進化的單位，提出問題： 以小組為單位，在教師的適當引導下，討論辨析種群與上述概念之間的關(guān)系，構(gòu)建種群概念的知識層次結(jié)構(gòu)圖(圖1)。

圖1 種群概念的知識層次結(jié)構(gòu)圖

3.2 利用概念圖、表格等多種形式，以生物與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學觀點，歸納種群特征 根據(jù)圖1，再次以稻田里的青蛙種群為例論述種群概念，從中引出種群的4個基本特征[2]，教師以概念圖的形式進行展示(圖2)。

圖2 種群的基本特征

教師引導學生立足于上述種群概念圖，用研究生物與環(huán)境之間關(guān)系的生態(tài)學角度，以稻田中的青蛙為情境來串聯(lián)復習種群的相關(guān)概念。

3.2.1 設(shè)計表格，以生物與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學觀點，歸納種群分布型、存活曲線 屏幕展示三幅圖片(圖略)，圖一為插種整齊的水稻秧田，圖二為以點的形式表示水稻秧田中稻螟(三化螟)卵塊的分布圖，圖三為一堆附著在水稻莖旁的青蛙受精卵。根據(jù)圖片，學生回答水稻、稻螟卵塊、蝌蚪的分布型。教師提問青蛙種群分布型的成因是什么，進而引導學生將教材中種群的三種分布型從生物與環(huán)境的關(guān)系角度去概括、提煉，設(shè)計表格進行歸納。學生以小組合作學習方式討論出表格的表頭名稱，然后完善表格(表1)。

表1 種群的分布型

屏幕展示三幅圖片(圖略)，圖一為稻田中青蛙從蝌蚪開始到死亡的年齡與存活數(shù)量的表格數(shù)據(jù)圖，圖二為產(chǎn)在稻苗上的稻螟卵，并配以文字說明： 稻螟卵孵化后的成活率一般只有2%～7%，圖三為種群的三種存活曲線。根據(jù)上述圖示，學生回答青蛙、稻螟、麻雀的存活曲線類型，并分析原因。由此教師引導學生再從生物的種內(nèi)關(guān)系，即母體護幼能力，和生物在不同年齡段與環(huán)境的適應(yīng)關(guān)系角度，用表格的形式歸納種群的存活曲線類型。以小組合作學習方式再次討論表格的表頭名稱，最后完善表格(表2)。

表2 種群的存活曲線

3.2.2 設(shè)計問題串，以生物與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學觀點，歸納種群的數(shù)量特征 數(shù)量特征是種群的最基本特征，是研究種群的核心問題。包括種群密度(有多少)、種群數(shù)量變動(怎么變動)、種群數(shù)量調(diào)節(jié)(為什么這樣變動)等[3]。從種群的時間特征和空間特征兩方面分析，影響種群數(shù)量變化的直接因素是： 出生率、死亡率和遷入率、遷出率。教師以稻田里的青蛙為情境引入，有序地提出問題： ①青蛙種群中哪些特征與數(shù)量特征有關(guān)？用圖示表示這些特征之間的關(guān)系。根據(jù)學情，學生獨立完成圖示的建構(gòu)(圖3)，合作學習小組內(nèi)進行互評。②在生態(tài)系統(tǒng)中，生物與環(huán)境間相互影響，種群數(shù)量不斷變化。青蛙種群的數(shù)量可能包括哪些變動？(學生回答： 種群數(shù)量的增長、波動和衰落、消亡。)稻田內(nèi)青蛙的種群數(shù)量增長屬于何種類型？為什么？進而引導學生以生物與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學觀點來歸納種群數(shù)量的變化： 首先，請學生歸納種群數(shù)量增長的原因。教師先繪制出環(huán)境中的非生物因素與生物因素的思維導圖框架，引導學生以小組合作學習形式完善思維導圖(圖4)。隨后，請學生歸納種群數(shù)量波動的兩種類型。同樣，教師先繪制出環(huán)境中的非生物因素與生物因素的思維導圖框架，引導學生以小組合作學習形式完善思維導圖(圖5)。③稻田里的青蛙數(shù)量可能受到哪些因素的調(diào)節(jié)？學生以小組合作學習的形式進行討論，推選發(fā)言人闡述相關(guān)因素。小組互評補充，教師點評。然后，教師展示圖6中概念名稱，要求學生在上述討論的基礎(chǔ)上，辨析種群數(shù)量調(diào)節(jié)因素與圖6概念之間的關(guān)系，設(shè)計相關(guān)表格，解決上述問題。

圖3 種群特征與種群數(shù)量特征的關(guān)系

圖4 種群的增長方式

圖5 種群的數(shù)量波動

圖6 需學生辨析的系列概念

經(jīng)過之前的鋪墊與訓練，學生以小組合作學習的形式討論后，師生們整理得出表3。

表3 種群數(shù)量的調(diào)節(jié)因素

3.3 創(chuàng)設(shè)新的情境，促進知識的再遷移 本次單元復習以稻田生態(tài)系統(tǒng)為情境載體展開。為檢驗學習成效、促進情境遷移，教師布置作業(yè)，要求學生以小組為單位，選擇一種感興趣的或熟悉的其他類型生態(tài)系統(tǒng)，依據(jù)本節(jié)課學習的內(nèi)容，于課后完成上述分析。

4 教學反思

以稻田生態(tài)系統(tǒng)中的種群為情境，將知識內(nèi)容形象化、具體化，能有效引入知識點的復習。以生物與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學觀點為指導主線，統(tǒng)領(lǐng)種群的概念復習，有效地將知識內(nèi)容進行了系統(tǒng)化，有助于學生形成生態(tài)學觀點。思維導圖、概念圖和表格的設(shè)計，鍛煉了學生歸納概括知識點、合理構(gòu)建知識框架的科學思維能力。在討論稻田里青蛙數(shù)量的調(diào)節(jié)因素時，有學生提出了人的因素，人類的濫捕和農(nóng)藥的使用導致青蛙數(shù)量急劇下降。由此為學生形成環(huán)保意識、樹立人與自然和諧相處的觀念提供了契機。