一、教材分析
人教版高中生物教材第四章第一節“種群的特征”是為種群數量的變化和群落的演替兩個重點打基礎的,但是調查種群密度的方法是科學方法教育上的側重點,所以在教學過程中要充分重視,培養學生的科學素養。課程標準與本節相對應的要求是“列舉種群的特征”。本節主要介紹種群的數量特征包括種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例,以資料分析的形式及模型構建的方式讓學生自己分析出各數量特征及其關系。同時在學生活動、展示的過程中體現合作精神,自我鍛煉,獲得知識。
二、教學目標
(1)知識目標。列舉種群的特征;嘗試用樣方法調查種群密度。
(2)能力目標。初步學會調查種群的密度的方法,運用模擬實驗的方法研究和探討有關種群的特征的相關實際問題;學會分析其他種群的特征對于種群密度的影響
(3)情感態度和價值觀。能用種群的特征去描述身邊的某個種群;關注人口問題、認同計劃生育國策;關注瀕危物種種群數量的變化及采取的措施。
三、教學過程
(1)創設情境,導入新課。觀看《新疆北部多地發生蝗蟲災害》視頻,蝗蟲肆虐,所到之處草木殆盡,不僅給牧民造成了巨大的經濟損失,還會加速土地的荒漠化進程,破壞生態環境。如何對蝗災防患于未然呢?請大家走進今天這節課的探索之旅,尋找解決問題的方法。
(2)問題導學,復習種群相關知識。提問:“一只蝗蟲屬于生命系統的那個層次?”“我們研究蝗災是針對某一區域中的一只蝗蟲還是蝗蟲群體?”“某一區域中所有的蝗蟲我們稱為?”讓學生明確種群的概念并鞏固訓練(PPT展示),并適時對學生的表現給予肯定和鼓勵。
(3)自主閱讀教材,進行模擬實驗,結合PPT學習種群密度及其調查方法。培養學生歸納分析能力,通過模擬實驗提高學生科學素養,在小組合作過程中激發學生的主動性和參與性,增強合作意識的同時掌握學習方法。小組展示可以鍛煉學生的語言表達能力,獲得成就感。①分析種群密度的概念及其與種群數量的關系。利用視頻中提及的蝗蟲密度2600只/m2讓學生直觀地感受種群密度,并直接顯示出此時蝗蟲種群數量已經非常龐大,描述種群密度和數量的關系。②利用模擬實驗,探索種群密度的調查方法。每組有張卡片,模擬的是一塊面積為4 m2的草地,比例尺為1:100。圖中橢圓形代表蒲公英,其它符號代表其他植物。請同學們計算一下這塊草地中蒲公英的種群密度,得出種群數量。限時2分鐘。生分組活動,教師巡視并適時指導學生活動過程。完成后每組同學展示成果。③自主閱讀教材,利用模擬實驗,借助PPT,探索如何用樣方法調查種群密度。讓學生閱讀教材第60頁的內容加以明確(PPT展示),利用模擬草地的卡片,借助于課本第61頁相關內容,分組完成用樣方法計算蒲公英的種群密度。操作過程中考慮PPT中的幾個問題。限時2分鐘。學生活動過程中師參與引導或解疑。時間到后展示并交流成果并總結出用取樣法調查種群密度的一般步驟。在學生展示的過程中教師引導學生掌握取樣時的注意事項、計數的方法、原則以及如何準確獲得種群密度的數值及取樣方法的適用范圍。教師提醒實際操作過程中不要以犧牲環境為代價。④利用模擬實驗,探索如何用標志重捕法調查種群密度。引導學生閱讀教材相關內容后,演示模擬實驗,講解標志重捕法。學生利用材料模擬實驗。每組展示計算結果,學生之間互評并分析誤差的原因,教師引導要想取的相對準確的值需要怎么辦,學生回答出每組的值相加,取平均值。教師可點評——團結就是力量。
(4)自主探究,引導學生學習種群的其它數量特征。通過分析我國2010年第六次調查人口數量的調查內容,探究出出生率和死亡率、性別比例、年齡組成、遷入率和遷出率這些數量特征;通過分析有關資料信息學習出生率和死亡率、遷入率和遷出率、性別比例具體內容,提高學生信息分析能力;通過展示年齡組成的模型,讓學生描述構建模型的過程,鍛煉語言表達能力,獲得成就感。①分析資料,以問題的形式學習出生率和死亡率、遷入率和遷出率、性別比例。分析目前我國大熊貓數量,讓學生分析原因并總結出出生率和死亡率與種群數量的關系。教師拓展應用,為了降低人口數量,中國實行了計劃生育。通過分析北京、上海的發達城市人口數量有時大量增加的原因。PPT展示中國性別比例失調漫畫圖片,學習性別比例及研究它的意義。(2)構建模型,學習年齡組成。學生分組展示一下課下構建的年齡組成的模型,描述出它是哪種類型?如何構建的?構建模型的意義是什么? PPT展示中國、德國、美國各年齡段的人口數,讓學生分析年齡組成的類型。教師借此引導學生思考討論人口老齡化會帶來哪些問題及解決措施。
四、師生互動,利用卡片,讓學生梳理總結個各特征之間的關系
教師以提問的形式列出各數量特征,并展示出各數量特征與種群數量關系的關鍵詞,讓學生思考并畫出概念模型,揭示出各數量特征與種群密度、種群數量的關系。提升學生歸納總結的能力,教師提示除此之外,種群在空間上也具有一系列的特征(PPT展示)。
五、首尾呼應
對于蝗災,我們如何防患于未然呢?學生利用所學思考回答。教師適時點評并簡單拓展一下中國蝗災發生的原因(第一是黃河斷流;第二是氣溫變暖的影響;第三是湖泊、水庫水位的變化;第四是“旱澇交替”地帶肯定會發生大蝗災;第五是對生態環境的人為破壞;第六是我國近年來對蝗蟲的監測、治理以及防治技術的研究明顯放松。)讓學生意識到,蝗災的發生,自然因素是前提條件,要從根本上防治蝗災,應該十分注意生態環境的保護。
六、教學反思
本節教學中,首先利用從電視新聞報道中節選的觸目驚心的蝗災視頻導入新課,提出問題引起學生的學習興趣。應用模擬實驗、建構模型,對種群密度的調查方法進行分組探究,學生能對實驗方案進行設計并做出恰當的修訂和評價,同時也學會了對實驗數據的處理和分析,有利于學生探究能力的培養和科學素養的養成。用“對我國人口數量的調查數據”作為一根“紅線”貫穿并統領對各項種群特征的學習,培養學生從材料中提取有效信息的能力。最后首尾呼應,利用所學提出解決蝗災的措施,讓學生意識到保護我們生存的環境才是根本,提高環保意識,愛護地球家園。