調查種群密度的方法教學設計

王鵬翔

摘 要：通過設計學生動手與展示活動，引領學生在自主思考與小組合作的過程中，完成對樣方法和標志重捕法的學習，并通過討論總結出兩種方法的步驟與注意事項，同時進行展示與科學表達。這種教學設計可以提高學生分析問題、動手解決問題與合作學習的能力，能有效構建新知識和解決生活實際問題。

關鍵詞：小組合作；學生展示；前導組織；種群；密度

一、教材分析

“種群的特征”是人教版高中生物必修三《環境與穩態》第四章第一節內容。從本章開始，課本開始由個體水平上升到群體水平來介紹生命系統的調控與穩態。在科學方法上，本模塊重在系統分析和構建模型的方法。系統分析的一般過程是明確系統的邊界后，在分析系統組成要素、特征、層次結構的基礎上，分析系統各組分間相互影響的定量關系，建立系統的數學模型。

二、教學目標

1.知識與技能

（1）能說出種群及種群密度的概念；（2）能辨析一個群體是否是一個種群。

2.過程與方法

（1）經歷具體種群的預估過程，能選出合適的估算方法估算不同種群的密度；（2）通過討論總結出樣方法和標志重捕法的步驟及注意事項，并能清晰展示表達，提升科學表達能力。

3.情感態度與價值觀

關注人類活動對種群數量的影響，了解研究種群密度對于生產實踐的意義。

三、教學過程

1.導入

介紹從本章起研究對象將從個體水平發展到群體水平，同時簡要介紹在科學方面，本模塊重點為系統分析和構建模型的方法，之后通過介紹種群為群體水平研究生命系統的基本單位，引入本節種群特征的教學。

2.種群的概念

先讓學生回憶種群概念，之后讓學生分析種群概念的三個要點（一定區域，此區域內種群能夠進行正常生長繁殖，可以是自然環境，也可以是人造環境；同種生物；全部個體）。最后PPT展示不同的群體類型讓學生辨析是否為種群，如：一片草地的全部蒲公英，某集市上的全部同種蘿卜，某城市的全部青年等等。

設計意圖：學生在回憶種群概念的同時，也了解到種群作為系統研究的邊界及組成成分。種群的概念從字面意義上并不難理解，但對具體事例的分析學生容易混淆，因此可通過具體事例辨析，引導學生從不同角度來認識理解種群的概念。

3.活動探究：估算草坪上的蒲公英數量

承接上文，可通過：“在弄清系統邊界及組成成分之后，我們一起來研究種群的特征，而種群的特征主要變現為數量上的變化，認識和把握種群的數量特征很重要。那么，如何來計算種群的數量呢？”來引入本部分內容，同時PPT展示問題：如何來計算一片草地（10 m×10 m）上所有的蒲公英數量？教師分發事先準備好的教具，一張10 cm×10 cm的方形白紙，“▲”和“●”隨機分布其上，讓學生把“▲”當做蒲公英來進行計數。學生可分組（2～3人）完成。之后展示有代表性的幾組統計結果，同時要求學生將統計過程清晰展示。教師把結果記錄在黑板一側。

4.標志重捕法

提問過度：通過樣方法的學習，我們認識到對于植物及活動范圍小的動物可以使用樣方法，而對于活動范圍大的動物來說，可以用樣方法嗎？（不可以，活動范圍大的動物可以從一個樣方活動到另一個樣方，導致重復計算，影響估算準確性）。此處可以讓學生小組討論，并作交流。那么該用什么方法呢？引出標志重捕法。（可以讓一個小組收集資料進行展示，也可以教師自己介紹）

可以通過一個計算題讓學生更好地理解標志重捕法：如果在30畝范圍內第一次捕獲并標記46只野兔，第二次捕獲41只，其中被標記的野兔有17只，那么該范圍中有野兔多少只？教師通過學生討論回答，引導總結出計算方法：某種群的總數為N，第一次捕獲標記的個體為M，第二次重捕的個體數為n，其中已標記的為m，則N∶M=n∶m，可得種群數量N=Mn/m的計算公式。之后，教師可以簡要介紹標志重捕法的注意問題：A.標志物不能太過醒目，不能影響標記動物的行為和壽命等；B.在調查期內，該范圍無大量遷入遷出及大量出生和死亡事件。

5.課堂小結

PPT展示整節課的框架及知識點，并展示練習題，讓學生完成，反饋學習情況。

四、教學反思

本節重點在于探索種群密度的計算方法。通過蒲公英模擬計算，讓學生親自動手，在相互討論及對比中，形成前導組織，并有效構建新知識，得出樣方法的步驟及估算原則。通過問題串的方式，引導學生關注并思考標志重捕法，理解此方法的適用范圍，并學會運用。通過課堂測試反饋，可以看出，學生不僅很好地掌握了新知識，并學會了如何運用，知識與技能目標、過程與方法目標得到較好落實。

本節課讓學生嘗試自己動手計算種群個體數，使學生經歷分析問題、解決問題并總結方法的過程，同時讓學生進行小組展示，在提升學生動手及分析問題能力之外，提高了學生的科學表達

能力。

參考文獻：

[1]劉軍.淺析種群密度調查的幾種方法[J].新課程導學，2013（2）.

[2]劉文藝.用定和求積與定積求和原理求極值[J].數理化學習（高中版），2003（17）.

編輯 段麗君