“種群的特征”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)

劉麗娟

(江蘇省洪澤中學(xué) 223100)

1 教材分析

人教版高中生物學(xué)教材《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第4章第1節(jié)“種群的特征”著重介紹了種群的特征和種群密度的調(diào)查方法。其中種群的幾個(gè)基本特征及內(nèi)在關(guān)系是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)；用樣方法和標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度是本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)。從本節(jié)開(kāi)始學(xué)生將從宏觀上探討生命系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)和發(fā)展變化規(guī)律。學(xué)好本節(jié)課不僅可為后面探討種群數(shù)量的變化做好鋪墊，也可為學(xué)習(xí)群落和生態(tài)系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。由于課堂教學(xué)中無(wú)法讓學(xué)生真正地用樣方法和標(biāo)志重捕法去調(diào)查種群密度，筆者嘗試用400個(gè)小方格的紙樣和班級(jí)講臺(tái)前廢棄的小粉筆頭分別模擬樣方法和標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度，將抽象的知識(shí)具體化，讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)調(diào)查種群密度的方法，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并分析各種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo) 列舉種群的幾個(gè)基本特征及其之間的內(nèi)在關(guān)系；掌握種群密度的調(diào)查方法。

2.2 能力目標(biāo) 通過(guò)模擬操作實(shí)驗(yàn)初步學(xué)會(huì)調(diào)查種群的密度的方法；分析種群其他特征對(duì)于種群密度的影響。

2.3 情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo) 用種群特征去描述身邊的種群，提出有建設(shè)性的看法；關(guān)注我國(guó)的人口老齡化問(wèn)題和二胎政策、關(guān)注瀕危動(dòng)物種群數(shù)量的變化及措施。

3 教學(xué)過(guò)程

課前準(zhǔn)備:學(xué)生預(yù)習(xí),初步了解種群的基本特征。教師為每個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備“種群的特征及其研究方法知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖”，以及廢棄的小粉筆頭和一張16開(kāi)紙樣(紙上的400個(gè)小格代表400 m2，其中隨機(jī)分布的小黑點(diǎn)代表某植物)。

3.1 創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課 用多媒體向?qū)W生展示教師本人的生活照和春運(yùn)火車站上擁擠的人群兩幅圖片，讓學(xué)生分析比較個(gè)體的特征和種群的特征的區(qū)別。

設(shè)計(jì)意圖：利用圖片吸引學(xué)生的注意；利用學(xué)生已學(xué)的生物學(xué)知識(shí)過(guò)渡到本節(jié)內(nèi)容。

3.2 循序漸進(jìn)，學(xué)生活動(dòng) 讓學(xué)生通過(guò)自學(xué)和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖填空，初步把握和認(rèn)知本節(jié)內(nèi)容，然后學(xué)習(xí)模擬樣方法和標(biāo)志重捕法的實(shí)驗(yàn)操作。

3.2.1 自學(xué)、合作、填空、互評(píng) 學(xué)生自學(xué)教材的相關(guān)內(nèi)容，并對(duì)教師提供的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖(圖1)相互間進(jìn)行討論，完成填空。教師將黑板分成四個(gè)區(qū)域，由前四個(gè)小組各派一個(gè)代表用白色粉筆將答案寫(xiě)在黑板上的對(duì)應(yīng)區(qū)域中；后四個(gè)小組各派一個(gè)代表用紅粉筆修正和判斷前四組的答案。最終，教師總結(jié)。

圖1 種群的特征及其研究方法知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)幫助學(xué)生了解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系；通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)展示，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，逐步培養(yǎng)學(xué)生合作交流的能力。

3.2.2 問(wèn)題、討論、發(fā)言、總結(jié) 設(shè)置討論題：①性別比例如何影響種群密度？②為什么根據(jù)年齡組成可以預(yù)測(cè)種群密度的變化趨勢(shì)？③出生率和死亡率怎么決定種群密度？④哪些生物適合用樣方法來(lái)調(diào)查種群密度，哪些生物適合用標(biāo)志重捕法來(lái)調(diào)查種群密度，為什么？小組討論并派代表發(fā)言，其他小組糾錯(cuò)補(bǔ)充，教師總結(jié)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)這些問(wèn)題討論，加深學(xué)生對(duì)種群各個(gè)特征之間聯(lián)系的理解，促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化。

3.2.3 小方格里的樂(lè)趣 讓學(xué)生觀察16開(kāi)紙樣(圖2)，紙上的網(wǎng)絡(luò)線共有400個(gè)小格，將它當(dāng)成一塊地，其中每格為1 m2共400 m2，小黑點(diǎn)代表地里的某種植物。此后，學(xué)生以小組為單位用樣方法估算這塊地上這種植物的種群密度，小組內(nèi)成員互相討論：調(diào)查對(duì)象的選擇、如何取樣、樣方的大小、取樣的原則、如何計(jì)算、如何減小實(shí)驗(yàn)誤差等。最后，每組公布最終計(jì)算結(jié)果，全班一起分析，看哪一組最接近準(zhǔn)確值(0.54株/m2)，哪些組的結(jié)果與準(zhǔn)確值相差遠(yuǎn)，并分析原因。教師總結(jié)，介紹在400個(gè)小格上應(yīng)用五點(diǎn)取樣法計(jì)算種群密度的方法。

圖2 模擬400 m2地中含有某種植物的16開(kāi)紙樣

設(shè)計(jì)意圖：用紙樣模擬樣方法調(diào)查種群密度，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.2.4 小粉筆頭的應(yīng)用 分給每個(gè)小組一盒小粉筆頭(約200個(gè))。要求學(xué)生用標(biāo)志重捕法估算其中小粉筆頭的數(shù)量，標(biāo)記的方法由各組自己討論決定,看哪一組最接近準(zhǔn)確值，哪些組計(jì)算結(jié)果與準(zhǔn)確值相差的遠(yuǎn)，分析原因。在實(shí)際操作中，有的小組用筆在小粉筆頭上畫(huà)個(gè)符號(hào)，這種標(biāo)志容易模糊而找不到，這種情況可以模擬標(biāo)志物的脫落，讓學(xué)生分析這種情況對(duì)調(diào)查結(jié)果的影響；有的小組標(biāo)記的小粉筆頭太小，最后變成了灰塵，可以模擬被標(biāo)記個(gè)體死亡或被捕標(biāo)記后很難再次被捕或已經(jīng)被捕食等情況，讓學(xué)生分析這種情況對(duì)調(diào)查結(jié)果的影響；有的小組將小粉筆頭標(biāo)記后放回時(shí)沒(méi)有充分混勻，還放在表層，這樣就很容易被第二次抓到，模擬被標(biāo)記個(gè)體第二次被捕的機(jī)會(huì)可能變大，讓學(xué)生分析這種情況對(duì)調(diào)查結(jié)果的影響……在每組公布最終計(jì)算結(jié)果，分析原因后，教師總結(jié)：如果彩色粉筆頭較少，就可以用彩色粉筆頭作為標(biāo)記個(gè)體，用公式計(jì)算。實(shí)際操作中可能還會(huì)遇到一些突發(fā)事情，讓學(xué)生自己想辦法解決。

設(shè)計(jì)意圖：用標(biāo)記法估算小粉筆頭的數(shù)量，模擬標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度，培養(yǎng)學(xué)生用身邊已有的簡(jiǎn)單的材料解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.3 設(shè)計(jì)練習(xí)、鞏固強(qiáng)化 最后，教師設(shè)計(jì)隨堂練習(xí)鞏固強(qiáng)化所學(xué)知識(shí)(略)。

4 教學(xué)反思

本節(jié)教學(xué)的主要特點(diǎn)在于教師的角色不是講，而是指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分組討論自己學(xué)習(xí)，自己記背，自己動(dòng)手模擬實(shí)驗(yàn)，逐步培養(yǎng)學(xué)生合作與交流的能力、分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力、系統(tǒng)掌握知識(shí)的能力。本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是模擬樣方法和標(biāo)志重捕法調(diào)查種群的密度，對(duì)于樣方法和標(biāo)志重捕法這兩種科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，著重于生生及師生之間的討論，以及對(duì)實(shí)際問(wèn)題的探討，而不是離開(kāi)生物學(xué)現(xiàn)象單純講解數(shù)學(xué)問(wèn)題，也不是只講生物學(xué)現(xiàn)象而不結(jié)合科學(xué)的數(shù)學(xué)方法，這樣會(huì)使學(xué)生感到乏味。因此，其兩者的結(jié)合至關(guān)重要。