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

2019-2020年高中生物 4.1种群的特征同步教案 新人教版必修3一、教学目标一知识方面1.列举种群的特征。2.尝试用样方法调查种群密度。二情感态度与价值观方面1.关注人类活动对种群数量变化和群落演替的影响。2.认同国家“退耕还林、还草、还湖，退牧还草”的政策。三能力方面1.尝试建立数学模型。2.运用样方法调查种群密度。二、教学重点和难点1.教学重点种群的特征。2.教学难点样方的选择和确定。三、教学策略在进行本节内容的教学之前，教师应当将学生学习生物学的视角从微观、个体水平转到宏观、群体水平上来，阐明从宏观、群体水平上研究生物是生物学科发展的一个重要分支，这也充分反映了自然界生命系统的多层次性。教材在章引言中就阐述了种群和群落的概念。在本节的教学中，可以通过让学生列举具体的事例，展开讨论来说明种群的概念。例如，一个村庄的居民可以看做是一个种群，一个鱼塘中全部的鲤鱼属于一个种群，等等。种群这一个概念，从字面上看并不难理解，但要让学生能区别具体事例是否属于种群，往往会出现混淆。因此，要引导学生从不同角度来认识和理解种群概念。例如：一个种群中有不同年龄的个体；一个种群中可能有外表不同的个体；在引导学生理解种群概念时，要与认同生命系统是一个统一整体的思想联系起来。这可以从以下几方面展开教学：（1）种群是宏观、群体水平上研究生物的基本单位，种群不等于个体简单累加，种群内个体之间通过特定关系构成一个整体，表现出个体不具有的特征；（2）个体生命有限，而种群一般不会因为个体的消失而消失；（3）同一区域中往往生活着多个生物种群，不同的种群之间构成一个相互依赖、相互制约的群体。基于以上认识，教师再进行“种群的特征”的教学就比较顺利了。种群的特征主要表现为数量上的变化，认识和把握种群的数量特征很重要。在日常生活中，人们常常关心某种生物种群的数量变化，如大熊猫还剩多少只？蝗虫有没有达到成灾的密度？老鼠数量有没有增长？人口的出生率和死亡率是多高？值得注意的是，教材在呈现种群的特征这一内容时，是从问题出发，落脚于对科学方法的学习：调查种群密度的方法。因此，让学生尝试、模仿调查种群密度，是本节的重要教学目标。教学策略要围绕实现这一目标来制定，即要让学生通过具体的活动，完成尝试、模仿的操作。为此，教材中设计了“探究”活动：用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。由于这一活动需要在野外进行，且属尝试、模仿层次，故一般可以安排在本节结束时进行。进行“问题探讨”的教学前，教师最好准备50个（红色）圆形和50个（绿色）三角形随机排列的图案纸，发放给学生（可二人一张），先不告知学生圆形和三角形的具体数目，提出讨论题1，并请学生报告估算的结果，介绍是如何进行估算的。在学生报告的基础上，教师可引入种群密度的概念，并介绍调查种群密度的实践意义。然后，告知学生图案中圆形和三角形的数目，提出讨论题2。在学生讨论的基础上，教师应当简明扼要地说明：（1）“估算”是一种重要的科学方法，在科学研究的许多领域中都要运用；（2）“估算”存在着误差，运用科学方法进行估算可以缩小误差，最大限度地保证得到的结果符合客观事实。进行调查种群密度的方法的教学时，教师有必要先介绍“抽样调查”的方法。教材中介绍了估算最常用的方法样方法和标志重捕法。教师应结合“问题探讨”中学生在估算中所运用的方法，进一步让学生讨论：什么是“样方”？如何确定“样方”？要选取几个样方？多取几个样方结果会不会更准确些？结合这些问题的讨论，教师介绍常用的样方法：五点取样法和等距取样法。对于许多动物而言，由于它们活动能力强，活动范围大，不宜用样方法来调查它们的种群密度，而常用标志重捕法。在教学中，教师可以结合学生比较熟悉的“抽样调查”的具体事例，拓展这种科学方法的内涵和应用领域。例如，每年中央电视台“春节联欢会”收视率的调查；某地区家庭收入情况调查,等等。也可以让学生讨论一些具体的调查方案，例如，怎样调查在学生中，哪些人喜欢玩电脑游戏？（男生还是女生？小学生还是高中生？成绩好的学生还是成绩差的学生？等等）进而使学生了解到“抽样调查”在科学研究中应用的普遍性。为什么要研究种群密度？教师可以结合生活、生产中的具体事例加以说明。对于出生率和死亡率等其他数量特征的教学，教师可以从列举一些现象与事例入手。要注意的是，死亡或迁出对种群来说不一定是坏事，因为一些个体死亡或迁出了，在种群中留下空间让新一代个体更好地成长，这样的种群往往生活力更强。任何种群都是由不同年龄的个体组成的，因此种群形成一定的年龄结构。在进行这部分内容的教学时，可以围绕教材中提出的“思考与讨论”来展开。表4-1 几种年龄型种群的特点类型种群构成特点发展趋势增长型幼年个体很多，老年个体很少种群密度会越来越大稳定型各年龄期的个体数目比例适中种群密度在一段时间内保持稳定衰退型老年个体很多，幼年个体很少种群密度会越来越小大多数生物种群都倾向于使雌雄性别比率大约保持11。教学时可以列举一些事例，说明自然界这种现象存在的普遍性（包括人类）。教师可以提问，为什么会出现这一现象？让学生联系性别的决定来讨论这一问题。教师可就上述特征间相互关系作一小结，如图4-1。图4-1 种群特征之间的关系种群的空间特征是选学内容。种群中个体在空间分布的情况往往是多种多样的，例如有均匀分布、随机分布、集群分布等。种群中个体的分布情况构成了空间特征，种群的空间特征是生物与生物之间、生物与环境之间相互作用的结果，并随着条件的改变而发生变化。种群的空间特征是研究种群密度的重要信息。四、探究指导“用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”是在原形示范和具体指导下，让学生完成尝试、模仿性的操作。应尽可能创造条件，让学生在真实的环境中，按教材探究活动指导的要求动手操作。1.提出问题在着手调查之前，要明确调查的目的，确定探究的问题，带着问题进行调查。这就需要事先对调查区域有所了解。例如，调查区域的环境情况如何？有哪些生物种类？哪些因素影响区域内植物的生长与分布？等等。不做到这一点，就难以理解调查结果，也难以与其他的观察结果进行比较。一般需要了解的因素有：地理位置、环境类型、生物种类和分布情况、气候因素及其他与研究相关的细节，如人为因素、污染程度等。只有通过认真的观察，才能真正发现有意义的问题，进而提出有研究价值的问题。2.制订计划本课题的计划主要是围绕着如何确定“样方”来制订，也即为了获取真正具有代表性样本的信息。有代表性样本的一般原则应该是：随机取样、样本数量足够大、取样过程没有主观偏见等。在自然环境下，生物的生长与分布往往是多种多样的，这就决定了取样的方式不能单一。一般而言，取样需要考虑的是：样方的定位、样方的大小、样方的数量等问题。就均匀分布的情况而言，只要采取简单的随机取样方法即可，因为种群中每个个体都有相等的被选择机会；而对于其他的分布情况（如系统分布、分层分布、梯度分布等），采取简单的随机取样方法未必能获得有代表性的样本。为了避免简单随机取样方法的不足，可以采用分层随机取样法，即将区域分为若干亚区域，然后在亚区域上进行随机取样。样方大小应视调查对象的大小和分布情况而定。显然，在森林中对某种树的调查与在草地上对某种草的调查的样方大小是不同的。一般而言，对于分布不规则的种群，多个小样方取样比少数大样方取样效果更好。样方的数量越多，整体取样花费的时间、精力就越大。为了提高取样的效率，人们总结了一些系统取样的经验，如五点取样法和等距取样法，等等。此外，制订计划还应当包括团队如何合作以提高工作效率。团队合作是开展本项活动的重要目的之一，在活动之前教师要强调团队合作的重要性；在活动过程中教师要留意各组团队合作的情况，对其计划性、协调性、有效性等作出评判。3.实施计划在实施调查的过程中，根据植物的分布和地形情况，做到简便、合理地选择样方并统计样方中的个体数量是本项活动的重点。为了便于学生在实地选择样方，教师可以事先将确定的调查区域绘制成平面图提供给学生，让他们先在平面图上定好样方，再根据既定的方案在实地确定样方。在统计样方中个体数量时，遇到的问题之一是边缘效应，即如何处理样方边缘上的个体。一般而言，样方顶边、左边及左角处的个体统计在内，其他边缘不作统计。4.结论统计好样方中个体数量后，求得样方种群密度的平均值，该平均值即为调查区域该种群密度的估计值。应结合调查区域的相关情况，对该估计值作出生物学的解释。练习P63 一、基础题课后反思