“種群”單元復習教學設計

徐雙飛

(浙江省寧波市姜山中學 寧波 315191)

1 教材分析

浙科版“種群”單元內容包括種群的概念、種群的特征、種群的增長方式、種群的數量波動及種群的數量調節?！胺N群”單元是生物與環境模塊中的第一章。生態系統中的各種成分相互影響，實現系統的物質循環、能量流動和信息傳遞，生態系統通過自我調節保持相對穩定狀態等是該模塊的大概念。不同種群的生物在長期適應環境和彼此相互適應的過程中形成動態的生物群落是該模塊的重要概念[1]?！胺N群”單元是建構這些概念的起點。

在“種群”的單元復習教學過程中，以“一稻田生態系統里的青蛙種群”為復習情境，用種群概念提領整個復習內容，用研究生物與其環境之間相互關系的生態學觀點，形成復習框架，歸納種群中的相關次位概念。設計、利用思維導圖、概念圖、表格等圖示方式，凸顯知識的結構化、系統化，達到高屋建瓴的效果，培養學生的科學思維。強化生物與環境相互影響，將“非生物因素以及生物之間的相互作用都會影響種群特征”的概念進行內化；進而理解“不同種群的生物在長期適應環境和彼此相互適應的過程中形成動態的生物群落”，最終為大概念的建構做好鋪墊。

2 教學目標

基于課程標準并圍繞培養學生學科核心素養的要求，制訂了如下教學目標：

(1) 通過對種群概念及其特征的歸納，認同生態學觀點的指導意義，能以生態學觀點理解種群的概念及其特征。

(2) 通過對種群概念及其特征的討論，能用概念圖、思維導圖、表格等方式進行概念辨析與歸納。

(3) 能夠根據生物與環境之間相互影響的生態學觀點，形成生物對環境具有適應性的生命觀念，關注生態環境，提高環境保護意識。

3 教學過程

3.1 利用思維導圖形式，以生物與環境關系的生態學觀點，深化種群概念 屏幕展示一塊水稻田里的蝌蚪照片、青蛙與癩蛤蟆照片，教師提出問題：“一個池塘里的所有蝌蚪是不是一個種群？稻田里的青蛙和癩蛤蟆是不是一個種群？”以學生感興趣的問題作為種群概念復習的導入，迅速集中學生的注意力。學生分析回答問題，指出種群的概念。教師展示以下相關概念： 物種、地理隔離、生殖隔離、繁殖的單位、基因庫、進化的本質、進化的單位，提出問題： 以小組為單位，在教師的適當引導下，討論辨析種群與上述概念之間的關系，構建種群概念的知識層次結構圖(圖1)。

圖1 種群概念的知識層次結構圖

3.2 利用概念圖、表格等多種形式，以生物與環境關系的生態學觀點，歸納種群特征 根據圖1，再次以稻田里的青蛙種群為例論述種群概念，從中引出種群的4個基本特征[2]，教師以概念圖的形式進行展示(圖2)。

圖2 種群的基本特征

教師引導學生立足于上述種群概念圖，用研究生物與環境之間關系的生態學角度，以稻田中的青蛙為情境來串聯復習種群的相關概念。

3.2.1 設計表格，以生物與環境關系的生態學觀點，歸納種群分布型、存活曲線 屏幕展示三幅圖片(圖略)，圖一為插種整齊的水稻秧田，圖二為以點的形式表示水稻秧田中稻螟(三化螟)卵塊的分布圖，圖三為一堆附著在水稻莖旁的青蛙受精卵。根據圖片，學生回答水稻、稻螟卵塊、蝌蚪的分布型。教師提問青蛙種群分布型的成因是什么，進而引導學生將教材中種群的三種分布型從生物與環境的關系角度去概括、提煉，設計表格進行歸納。學生以小組合作學習方式討論出表格的表頭名稱，然后完善表格(表1)。

表1 種群的分布型

屏幕展示三幅圖片(圖略)，圖一為稻田中青蛙從蝌蚪開始到死亡的年齡與存活數量的表格數據圖，圖二為產在稻苗上的稻螟卵，并配以文字說明： 稻螟卵孵化后的成活率一般只有2%～7%，圖三為種群的三種存活曲線。根據上述圖示，學生回答青蛙、稻螟、麻雀的存活曲線類型，并分析原因。由此教師引導學生再從生物的種內關系，即母體護幼能力，和生物在不同年齡段與環境的適應關系角度，用表格的形式歸納種群的存活曲線類型。以小組合作學習方式再次討論表格的表頭名稱，最后完善表格(表2)。

表2 種群的存活曲線

3.2.2 設計問題串，以生物與環境關系的生態學觀點，歸納種群的數量特征 數量特征是種群的最基本特征，是研究種群的核心問題。包括種群密度(有多少)、種群數量變動(怎么變動)、種群數量調節(為什么這樣變動)等[3]。從種群的時間特征和空間特征兩方面分析，影響種群數量變化的直接因素是： 出生率、死亡率和遷入率、遷出率。教師以稻田里的青蛙為情境引入，有序地提出問題： ①青蛙種群中哪些特征與數量特征有關？用圖示表示這些特征之間的關系。根據學情，學生獨立完成圖示的建構(圖3)，合作學習小組內進行互評。②在生態系統中，生物與環境間相互影響，種群數量不斷變化。青蛙種群的數量可能包括哪些變動？(學生回答： 種群數量的增長、波動和衰落、消亡。)稻田內青蛙的種群數量增長屬于何種類型？為什么？進而引導學生以生物與環境關系的生態學觀點來歸納種群數量的變化： 首先，請學生歸納種群數量增長的原因。教師先繪制出環境中的非生物因素與生物因素的思維導圖框架，引導學生以小組合作學習形式完善思維導圖(圖4)。隨后，請學生歸納種群數量波動的兩種類型。同樣，教師先繪制出環境中的非生物因素與生物因素的思維導圖框架，引導學生以小組合作學習形式完善思維導圖(圖5)。③稻田里的青蛙數量可能受到哪些因素的調節？學生以小組合作學習的形式進行討論，推選發言人闡述相關因素。小組互評補充，教師點評。然后，教師展示圖6中概念名稱，要求學生在上述討論的基礎上，辨析種群數量調節因素與圖6概念之間的關系，設計相關表格，解決上述問題。

圖3 種群特征與種群數量特征的關系

圖4 種群的增長方式

圖5 種群的數量波動

圖6 需學生辨析的系列概念

經過之前的鋪墊與訓練，學生以小組合作學習的形式討論后，師生們整理得出表3。

表3 種群數量的調節因素

3.3 創設新的情境，促進知識的再遷移 本次單元復習以稻田生態系統為情境載體展開。為檢驗學習成效、促進情境遷移，教師布置作業，要求學生以小組為單位，選擇一種感興趣的或熟悉的其他類型生態系統，依據本節課學習的內容，于課后完成上述分析。

4 教學反思

以稻田生態系統中的種群為情境，將知識內容形象化、具體化，能有效引入知識點的復習。以生物與環境關系的生態學觀點為指導主線，統領種群的概念復習，有效地將知識內容進行了系統化，有助于學生形成生態學觀點。思維導圖、概念圖和表格的設計，鍛煉了學生歸納概括知識點、合理構建知識框架的科學思維能力。在討論稻田里青蛙數量的調節因素時，有學生提出了人的因素，人類的濫捕和農藥的使用導致青蛙數量急劇下降。由此為學生形成環保意識、樹立人與自然和諧相處的觀念提供了契機。