以人口政策為情境展開“種群的特征”一課的教學設計

李相國

摘要：以我國人口政策為教學情境，讓學生參照全國人口普查數據構建年齡結構模型圖，并分析我國人口年齡結構及性比率特點，理解種群特征之間的相互關系，體悟我國人口政策制定的依據，提升學生的生物學核心素養。

關鍵詞：人口政策，教學情境，種群特征，核心素養

中圖分類號：G633.91文獻標志碼：B

1教材分析

本節課是浙科版高中生物學教科書《必修3·穩態與環境》第四章第一節內容。教材內容包含種群的概念、種群的幾個數量特征以及種群的分布型和存活曲線，還有一個“模擬用標志重捕法進行種群密度的調查”的學生活動。種群是進化的基本單位，本節內容與必修2的變異、進化等內容有密切關系，又是學習下一章“群落及生態系統”的基礎，因而起到承上啟下的作用。種群的特征如出生率、死亡率的變化引起群數量的增長、波動，是分析種群數量變化及調節的重要參考因素。筆者將本節內容安排分兩個課時完成，第一課時進行種群的概念教學，以及出生率死亡率、年齡結構、性比率對種群密度這一重要種群特征的影響;第二課時主要安排學生模擬調查活動。本節為第一課時，教學重點是種群概念的教學，難點是理解幾個種群特征的關系及對種群密度的影響。

2教學設計思路

以我國人口政策的制定為情境，讓學生參與根據人口普查數據繪制我國人口年齡結構圖的活動，引導學生分析年齡結構圖來理解出生率、死亡率、自然增長率及性比率等種群數量特征，再通過構建各個種群特征與種群密度的關系圖，完善概念體系，體會我國人口政策及社會養老保障體系政策制定背后的依據和緣由，引發學生對社會的關注，強化學生的社會責任意識。

3 教學目標

①通過種群的概念的學習，以及種群密度、出生率和死亡率、年齡結構、性比率等特征之間相互關系的分析，形成穩態與平衡的生命觀念。

②通過將人口年齡結構的表格進行數據處理和轉換，構建年齡結構圖模型，體悟科學研究方法，發展科學思維。

③通過對我國人口種群數據的討論分析，理解我國實施全面二孩政策的理論依據和現實考慮，認同并參與宣傳我國的人口政策及健全和完善社會保障體系的政策，提升社會責任意識。

4 教學過程

4.1 情境引入，進行精準的概念教學

人口問題是世界各國都十分重視的問題。教師在課堂上先指出全國的人口是一個種群。雖然，學生在初中階段已經學習過種群的概念，但是理解比較淺顯，教師需要側重強調種群概念中“同一物種”“集合體”。在高中階段學生再次進行種群的概念教學，需要更深入分析種群概念的內涵和外延.教師提出問題：“我校全部學生是一個種群嗎？某鎮所有女性人口是一個種群嗎？”學生通過問題的討論與辨析，明確種群是一定區域內所有個體的集合體，包含不同性別、不同年齡的所有個體，所以以上兩例均不能稱為種群。

教師再追問：那我校全部學生加教師加工作人員在內所有的人是一個種群嗎？某鎮所有的男性和女性人口是一個種群嗎？通過學生的討論，進一步明確種群這一群體并不是所有個體的簡單相加，個體之間必須存在相互關系，能互配繁殖。種群是物種存在的具體單位，也是生物繁殖的單位和進化單位。從這一角度看，某鎮現在所有的男性和女性人口是一個種群，而我校現有的全部學生加教師和工作人員并不是一個繁殖的單位，而是一個學習共同體，嚴格的說不屬于種群。

設計意圖：教師從人口政策與人口問題引入種群的教學，促進學生對兩個典例、反例的層層深入的討論，使學生明確種群概念的關鍵要素一一同種個體、集合體、繁殖單位，明確概念的外延。

4.2 展示人口普查數據，區分種群數量與種群密度

教師通過多媒體展示的生育政策標語圖片——“打出來墮出來流出來，就是不能生下來”“懷上來生出來養起來，就是不能打下來”，介紹我國人口、生育政策的轉變歷程，從鼓勵生育、提倡“人多力量大”，到實行獨生子女的計劃生育政策，再到目前實行全面二孩政策，引導學生關注我國的人口政策與人口問題。

教師提出問題：我國現在放開全面二孩政策的依據是什么？人口數據從哪里來？學生通過對問題的分析，明確政策的制定要有真實數據作為依據。然后，教師介紹全國人口普查的情況，展示國家統計網公布的第六次全國人口普查表（表1）。學生通過分析調查表中的項目如性別、年齡，從而知道某些種群的特征是種群個體特征的統計值如性比率、年齡結構。教師再設問：第六次人口普查顯示我國人口數量為1332810869人，我國的人口種群大嗎？印度2018年人口也有13億多，中國和印度人口種群區別是什么？在探討中，教師力圖讓學生辨析種群密度的概念，從而促進學生理解種群數量和種群密度的區別。

設計意圖：教師真實呈現人口調查表，引導學生對比調查數據，使學生形成我國人口種群的直觀認識，學會區別種群數量和種群密度。

4.3 進行數據處理，構建年齡結構圖模型

教師拋出問題：我國人口密度比較大，而且2018年全國人口達14億多，人口還在增長之中，為什么還要全面放開二孩政策？教師通過該問題的設計引發學生的認知沖突，引起學生對種群年齡結構老齡化的關注和討論。然后，展示第六次人口普查的年齡結構數據表（表1）。學生以小組為單位，根據表格數據進行數據處理，在學案上構建年齡結構圖模型（圖1），教師巡查、指導。完成構建后，教師利用多媒體設備展示學生構建的年齡結構模型圖，進行組間相互評價，完善年齡結構圖。

設計意圖：數據處理轉換、模型構建是生物學研究的常用手段。學生根據我國人口年齡數據構建年齡結構圖模型，經歷科學研究的過程，可以掌握研究方法，提升數據處理的能力。

4.4 分析年齡結構圖，討論出生率、死亡率對種群密度的影響

教師展示學生繪制的年齡結構圖，按照生殖前期、生殖期和生殖后期的個體比例進行特點分析。同時，介紹世界各國人口有不同年齡結構類型，如增長型、穩定型和衰退型，指出我國人口的年齡結構總體呈增長型，但是生殖前期部分明顯有異常減少，讓學生分析得出原因：計劃生育政策顯現出一定成效，導致此時期的人口減少。

然后，教師展示我國現階段人口年齡圖及20年后的預測年齡結構對比圖（圖2）。學生分組討論中國的人口年齡結構圖中生殖后期及生殖期人口所占的比例情況，分析可能帶來的人口和社會問題及解決方法。學生通過討論與展示，總結出：

①20年后，人口生殖后期個體所占比例大，導致死亡率高。這部分人口具有強烈的養老、醫療服務需求，因此需要盡快建立健全的養老服務體系和醫療服務體系。

②生殖期個體所占比例小，導致出生率低。這部分個體是社會主要勞動力，社會財富的主要創造者和社會進步的推動者，因此需要盡快解決勞動力不足引起的問題，如推動科技進步，提高自動化水平，發展機器人及人工智能技術。

教師繼續引導學生思考：生殖后期個體比例高，生殖期的個體贍養老人的壓力大。由于前期實施的獨生子女政策，導致“421”家庭模式的普遍化，處于育齡的個體需要承擔贍養4個老人的巨大壓力。雖然放開全面二孩政策，但他們不想生、不敢生，導致出生率的下降，對人口密度造成影響。

經過討論，教師引出出生率、死亡率及自然增長率的概念，再結合我國人口近年的出生率、死亡率和自然增長率變化圖，使學生明白年齡結構是通過影響出生率、死亡率來影響種群密度的。

設計意圖：學生通過圖形分析、小組討論，體悟年齡結構通過出生率和死亡率影響種群密度，并開始對相關社會問題關注和討論，提升學生的社會責任意識。

4.5 再呈現年齡結構圖，分析性比率對種群密度的影響

教師再次展示我國人口年齡結構圖，讓學生注意觀察圖中一條中線，將每一年齡組中男女個體都分為左右兩邊，引出性比率概念。然后，簡單介紹種群性比率類型，指出人口種群性比率正常情況下為1：1。教師要求學生再次觀察學案上我國2010年人口的年齡結構表數據，特別注意0-14歲人口的性比率數據（此年齡段個體性比率達到大于110：100，比率失衡嚴重，而這部分個體現在正逐漸進入生殖期），讓學生討論：什么原因導致性比率失衡？會導致什么后果？通過什么方法來減緩這種現象？

設計意圖：教師從年齡結構圖引入性比率，讓學生通過數據分析、小組討論，知道性比率失衡會影響出生率從而影響種群密度，并理解“重男輕女”的封建思想會引起人口性比率失衡，會對我國人口種群帶來嚴重的影響，幫助其形成“男女平等”的思想觀念，并能讓學生主動參與宣傳，成為社會事務的參與者、實踐者。

4.6 總結提升，構建概念網絡

教師呈現本節內容中的幾個關鍵概念：種群密度、年齡結構、性比率、出生率、死亡率。其中，種群密度為中心概念，其他種群特征對種群密度具有影響，并要求學生依據概念之間的內在聯系，用箭頭以及“決定、影響、預測”等關鍵詞，構建、完善本節所涉及概念的概念結構圖（圖3）。

設計意圖：使用箭頭以及“決定、影響、預測”等關鍵詞完善概念結構圖，意圖讓學生明確概念的內涵，以及核心概念與其他相關概念之間的關系，主動建構概念體系，讓概念在頭腦中得到內化，便于概念的識記與應用。

5 教學反思

教學情境能激發學生興趣、引發學生思考。本節教學以我國人口現狀和人口政策為情境引入，并貫徹整節課教學，情境真實、典型、貼近生活。學生依據全國人口普查的數據，構建年齡結構圖，對結構圖進行深入分析，從而理解出生率、死亡率、自然增長率等概念以及對種群密度的影響，體悟我國推行全面放開二孩政策及一系列社會保障、養老體系政策背后的依據，參與到社會事務的討論，提升社會責任意識。教師在課堂布置構建年齡結構圖模型的活動任務，可以讓學生從數據處理的實踐中領會科學方法，鍛煉學生科學思維能力，很好地達到了預期的教學目標。