2019-2020年高中生物 4.1《種群的特征》同步教案 新人教版必修3.doc

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2019-2020年高中生物 4.1《種群的特征》同步教案 新人教版必修3 一、教學目標 一．知識方面 1.列舉種群的特征。 2.嘗試用樣方法調查種群密度。 二．情感態(tài)度與價值觀方面 1.關注人類活動對種群數(shù)量變化和群落演替的影響。 2.認同國家“退耕還林、還草、還湖，退牧還草”的政策。 三．能力方面 1.嘗試建立數(shù)學模型。 2.運用樣方法調查種群密度。 二、教學重點和難點 1.教學重點 種群的特征。 2.教學難點 樣方的選擇和確定。 三、教學策略 在進行本節(jié)內容的教學之前，教師應當將學生學習生物學的視角從微觀、個體水平轉到宏觀、群體水平上來，闡明從宏觀、群體水平上研究生物是生物學科發(fā)展的一個重要分支，這也充分反映了自然界生命系統(tǒng)的多層次性。 教材在章引言中就闡述了種群和群落的概念。在本節(jié)的教學中，可以通過讓學生列舉具體的事例，展開討論來說明種群的概念。例如，一個村莊的居民可以看做是一個種群，一個魚塘中全部的鯉魚屬于一個種群，等等。種群這一個概念，從字面上看并不難理解，但要讓學生能區(qū)別具體事例是否屬于種群，往往會出現(xiàn)混淆。因此，要引導學生從不同角度來認識和理解種群概念。例如： ──一個種群中有不同年齡的個體； ──一個種群中可能有外表不同的個體； …… 在引導學生理解種群概念時，要與認同生命系統(tǒng)是一個統(tǒng)一整體的思想聯(lián)系起來。這可以從以下幾方面展開教學：（1）種群是宏觀、群體水平上研究生物的基本單位，種群不等于個體簡單累加，種群內個體之間通過特定關系構成一個整體，表現(xiàn)出個體不具有的特征；（2）個體生命有限，而種群一般不會因為個體的消失而消失；（3）同一區(qū)域中往往生活著多個生物種群，不同的種群之間構成一個相互依賴、相互制約的群體。 基于以上認識，教師再進行“種群的特征”的教學就比較順利了。種群的特征主要表現(xiàn)為數(shù)量上的變化，認識和把握種群的數(shù)量特征很重要。在日常生活中，人們常常關心某種生物種群的數(shù)量變化，如大熊貓還剩多少只？蝗蟲有沒有達到成災的密度？老鼠數(shù)量有沒有增長？人口的出生率和死亡率是多高？ 值得注意的是，教材在呈現(xiàn)種群的特征這一內容時，是從問題出發(fā)，落腳于對科學方法的學習：調查種群密度的方法。因此，讓學生嘗試、模仿調查種群密度，是本節(jié)的重要教學目標。教學策略要圍繞實現(xiàn)這一目標來制定，即要讓學生通過具體的活動，完成嘗試、模仿的操作。為此，教材中設計了“探究”活動：用樣方法調查草地中某種雙子葉植物的種群密度。由于這一活動需要在野外進行，且屬嘗試、模仿層次，故一般可以安排在本節(jié)結束時進行。 進行“問題探討”的教學前，教師最好準備50個（紅色）圓形和50個（綠色）三角形隨機排列的圖案紙，發(fā)放給學生（可二人一張），先不告知學生圓形和三角形的具體數(shù)目，提出討論題1，并請學生報告估算的結果，介紹是如何進行估算的。在學生報告的基礎上，教師可引入種群密度的概念，并介紹調查種群密度的實踐意義。然后，告知學生圖案中圓形和三角形的數(shù)目，提出討論題2。在學生討論的基礎上，教師應當簡明扼要地說明：（1）“估算”是一種重要的科學方法，在科學研究的許多領域中都要運用；（2）“估算”存在著誤差，運用科學方法進行估算可以縮小誤差，最大限度地保證得到的結果符合客觀事實。 進行調查種群密度的方法的教學時，教師有必要先介紹“抽樣調查”的方法。教材中介紹了估算最常用的方法──樣方法和標志重捕法。教師應結合“問題探討”中學生在估算中所運用的方法，進一步讓學生討論：什么是“樣方”？如何確定“樣方”？要選取幾個樣方？多取幾個樣方結果會不會更準確些？結合這些問題的討論，教師介紹常用的樣方法：五點取樣法和等距取樣法。對于許多動物而言，由于它們活動能力強，活動范圍大，不宜用樣方法來調查它們的種群密度，而常用標志重捕法。 在教學中，教師可以結合學生比較熟悉的“抽樣調查”的具體事例，拓展這種科學方法的內涵和應用領域。例如，每年中央電視臺“春節(jié)聯(lián)歡會”收視率的調查；某地區(qū)家庭收入情況調查,等等。也可以讓學生討論一些具體的調查方案，例如，怎樣調查在學生中，哪些人喜歡玩電腦游戲？（男生還是女生？小學生還是高中生？成績好的學生還是成績差的學生？等等）進而使學生了解到“抽樣調查”在科學研究中應用的普遍性。 為什么要研究種群密度？教師可以結合生活、生產中的具體事例加以說明。 對于出生率和死亡率等其他數(shù)量特征的教學，教師可以從列舉一些現(xiàn)象與事例入手。要注意的是，死亡或遷出對種群來說不一定是壞事，因為一些個體死亡或遷出了，在種群中留下空間讓新一代個體更好地成長，這樣的種群往往生活力更強。 任何種群都是由不同年齡的個體組成的，因此種群形成一定的年齡結構。在進行這部分內容的教學時，可以圍繞教材中提出的“思考與討論”來展開。 表4-1 幾種年齡型種群的特點 類型 種群構成特點 發(fā)展趨勢 增長型 幼年個體很多，老年個體很少 種群密度會越來越大 穩(wěn)定型 各年齡期的個體數(shù)目比例適中 種群密度在一段時間內保持穩(wěn)定 衰退型 老年個體很多，幼年個體很少 種群密度會越來越小 大多數(shù)生物種群都傾向于使雌雄性別比率大約保持1∶1。教學時可以列舉一些事例，說明自然界這種現(xiàn)象存在的普遍性（包括人類）。教師可以提問，為什么會出現(xiàn)這一現(xiàn)象？讓學生聯(lián)系性別的決定來討論這一問題。 教師可就上述特征間相互關系作一小結，如圖4-1。 圖4-1 種群特征之間的關系 種群的空間特征是選學內容。種群中個體在空間分布的情況往往是多種多樣的，例如有均勻分布、隨機分布、集群分布等。種群中個體的分布情況構成了空間特征，種群的空間特征是生物與生物之間、生物與環(huán)境之間相互作用的結果，并隨著條件的改變而發(fā)生變化。種群的空間特征是研究種群密度的重要信息。 四、探究指導 “用樣方法調查草地中某種雙子葉植物的種群密度”是在原形示范和具體指導下，讓學生完成嘗試、模仿性的操作。應盡可能創(chuàng)造條件，讓學生在真實的環(huán)境中，按教材探究活動指導的要求動手操作。 1.提出問題 在著手調查之前，要明確調查的目的，確定探究的問題，帶著問題進行調查。這就需要事先對調查區(qū)域有所了解。例如，調查區(qū)域的環(huán)境情況如何？有哪些生物種類？哪些因素影響區(qū)域內植物的生長與分布？等等。不做到這一點，就難以理解調查結果，也難以與其他的觀察結果進行比較。一般需要了解的因素有：地理位置、環(huán)境類型、生物種類和分布情況、氣候因素及其他與研究相關的細節(jié)，如人為因素、污染程度等。 只有通過認真的觀察，才能真正發(fā)現(xiàn)有意義的問題，進而提出有研究價值的問題。 2.制訂計劃 本課題的計劃主要是圍繞著如何確定“樣方”來制訂，也即為了獲取真正具有代表性樣本的信息。有代表性樣本的一般原則應該是：隨機取樣、樣本數(shù)量足夠大、取樣過程沒有主觀偏見等。在自然環(huán)境下，生物的生長與分布往往是多種多樣的，這就決定了取樣的方式不能單一。 一般而言，取樣需要考慮的是：樣方的定位、樣方的大小、樣方的數(shù)量等問題。就均勻分布的情況而言，只要采取簡單的隨機取樣方法即可，因為種群中每個個體都有相等的被選擇機會；而對于其他的分布情況（如系統(tǒng)分布、分層分布、梯度分布等），采取簡單的隨機取樣方法未必能獲得有代表性的樣本。為了避免簡單隨機取樣方法的不足，可以采用分層隨機取樣法，即將區(qū)域分為若干亞區(qū)域，然后在亞區(qū)域上進行隨機取樣。 樣方大小應視調查對象的大小和分布情況而定。顯然，在森林中對某種樹的調查與在草地上對某種草的調查的樣方大小是不同的。一般而言，對于分布不規(guī)則的種群，多個小樣方取樣比少數(shù)大樣方取樣效果更好。 樣方的數(shù)量越多，整體取樣花費的時間、精力就越大。為了提高取樣的效率，人們總結了一些系統(tǒng)取樣的經驗，如五點取樣法和等距取樣法，等等。 此外，制訂計劃還應當包括團隊如何合作以提高工作效率。團隊合作是開展本項活動的重要目的之一，在活動之前教師要強調團隊合作的重要性；在活動過程中教師要留意各組團隊合作的情況，對其計劃性、協(xié)調性、有效性等作出評判。 3.實施計劃 在實施調查的過程中，根據(jù)植物的分布和地形情況，做到簡便、合理地選擇樣方并統(tǒng)計樣方中的個體數(shù)量是本項活動的重點。為了便于學生在實地選擇樣方，教師可以事先將確定的調查區(qū)域繪制成平面圖提供給學生，讓他們先在平面圖上定好樣方，再根據(jù)既定的方案在實地確定樣方。 在統(tǒng)計樣方中個體數(shù)量時，遇到的問題之一是邊緣效應，即如何處理樣方邊緣上的個體。一般而言，樣方頂邊、左邊及左角處的個體統(tǒng)計在內，其他邊緣不作統(tǒng)計。 4.結論 統(tǒng)計好樣方中個體數(shù)量后，求得樣方種群密度的平均值，該平均值即為調查區(qū)域該種群密度的估計值。應結合調查區(qū)域的相關情況，對該估計值作出生物學的解釋。 練習P63 一、基礎題 課后反思