資源簡介

第5章 生態(tài)系統(tǒng)
第1節(jié) 生物與環(huán)境
[ 教材分析 ]
1、課程標準依據(jù)
教學內(nèi)容 學 活動建議及說明
生物與環(huán)境 生物與非生物環(huán)境的關系 A
生物與生物之間的關系 A
種群的數(shù)量變化及其應用 B
2、本節(jié)在教材中的地位
“生物與環(huán)境”這1節(jié)是上教版《生命科學》教材第五章“生態(tài)系統(tǒng)”的第一部分內(nèi)容，是學生在學習生物的類群的基礎上繼續(xù)學習生物與其生存環(huán)境之間的聯(lián)系。本節(jié)內(nèi)容的學習將為后面第2節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)的結構與類型”、第3節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”等內(nèi)容的學習奠定基礎。
生物與環(huán)境之間有著密切的聯(lián)系，生物的生存和發(fā)展都與環(huán)境密切相關。通過學習，讓學生從整體和系統(tǒng)的角度關注生物與環(huán)境的相互關系，懂得保護自然、珍愛生命。
3、本節(jié)教材分析
本節(jié)教材內(nèi)容分為三個部分。第一部分“生物與非生物環(huán)境的關系”主要介紹非生物環(huán)境因素有哪些及其對生物的影響等。同時，結合各類動植物圖片，讓學生通過形態(tài)特征的比較，充分理解生物對環(huán)境適應的普遍性，同時，指出生物對環(huán)境的適應具有相對性，如果生物不能隨著環(huán)境條件的變化而變化，那么原來的適應就將變?yōu)椴贿m應。第二部分“生物與生物之間的關系”，主要介紹種內(nèi)關系和種間關系。第三部分“種群的數(shù)量變化規(guī)律及其應用”，講述了種群的概念、種群的數(shù)量變化規(guī)律及其應用的意義。本部分內(nèi)容理論性較強，是本節(jié)的教學難點。內(nèi)容處理上采取了力求通俗、分析實例、聯(lián)系實際的方式，在介紹種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線時，避開了復雜的數(shù)學公式等內(nèi)容，使這部分內(nèi)容符合初中學生的接受水平。
[ 分課教案 ]
第3課時
種群的數(shù)量變化規(guī)律及其應用
[ 教學內(nèi)容分析 ]
本課為《生命科學》第五章“生態(tài)系統(tǒng)”的第三課時，是學習群落、生態(tài)系統(tǒng)的基礎，涉及的主要內(nèi)容包括了種群的概念、種群的數(shù)量變化規(guī)律及種群數(shù)量變化規(guī)律的應用三個方面內(nèi)容。教學要求是B級，是本節(jié)的重點和難點內(nèi)容。本課時內(nèi)容種群是本節(jié)課要學習的一個重要概念，其三個要點不能缺漏，其存在具有客觀性。而“S”型曲線及“J”型曲線是描述種群數(shù)量變化的時間曲線，教材內(nèi)容并不要求學生進行公式計算，但要能分析其產(chǎn)生原因，解釋其變化特點及規(guī)律，從而理解人類如何在生產(chǎn)實際中運用此規(guī)律造福人類生活。通過循序漸進的教學過程，使學生能感悟保護生存環(huán)境的重要性激發(fā)社會責任感。
[ 學生學習基礎分析 ]
知識方面：學生之前沒有學習過與本部分內(nèi)容直接相關的學科知識，但是在日常學習生活中及其他學科的學習中，對地球上自然環(huán)境的日趨惡化及資源的日漸匱乏是有一定感悟的；同時，在學習了前面二部分關于生物與環(huán)境的關系的內(nèi)容后，對生物對環(huán)境的適應具有相對性和普遍性有了一定的認識，能充分理解“生物與環(huán)境是相互作用的統(tǒng)一整體”，同時也對生物與環(huán)境之間的關系有了一定的思考，因此對本部分內(nèi)容的學習會產(chǎn)生一定的興趣。
能力方面：八年級學生具有一定的認知能力，思維的邏輯性也已初步建立，同時，這個年級教師平時注重對學生自主學習能力的培養(yǎng)，學生對課前預習、課堂活動、借助問題完成自主學習這類教學環(huán)節(jié)比較熟悉，由于本部分內(nèi)容理論性較強，所以教師借助于布置課前預習任務、課堂小組交流討論、學生活動等環(huán)節(jié)來引導學生加深了解，充分感悟各知識內(nèi)容。
[ 教學思路 ]
本部分內(nèi)容理論性較強，學生學習常不能理解各內(nèi)容背后所蘊含的意義，故設計通過學生角色扮演活動、課前根據(jù)語文課文《旅鼠之謎》繪圖、課上圖表分析等激發(fā)學生學習興趣，幫助學生將理論知識形象化、簡明化，利于理解、識記。
在進行什么是種群的教學中，學生通過自主學習能從文字上理解概念，但對同種生物的理解易發(fā)生歧義，對種群不同于個體所具有的數(shù)量特征不易考慮到，為此通過一系列例子的判斷幫助學生理解概念。
有效的分析“J”型和“S”型曲線的特點、變化規(guī)律及如何應用是本課時的難點。初二的學生已具備一定的讀圖能力，能看懂種群數(shù)量變化規(guī)律的曲線，但由于缺乏一定的生態(tài)學知識，如影響種群數(shù)量變化的因素等，所以在分析兩種曲線產(chǎn)生的條件、特點及變化規(guī)律時存在一定難度。故在教學中，引用典型的研究實例，注意分析各項特征（種群密度、出生率、死亡率）與種群數(shù)量的內(nèi)在關系，使學生充分理解影響種群數(shù)量變化的因素；教學中，先從“J”型曲線的解釋再推導到“S”型曲線的分析與解釋，并特別注意說明“J”型曲線形成的條件和“S”型曲線可能的制約因素，能更有利于學生理解這兩種曲線變動中的關系和內(nèi)在聯(lián)系。由于這部分知識是以數(shù)學模型方法的形式展現(xiàn)的，學生比較陌生，解釋時，要將曲線分段描述，并要體現(xiàn)所蘊涵的生物學含義。同時，補充介紹K值涵義，在此基礎上，再組織學生討論我國推廣的休魚期及對有害生物防治的方法等，有利于學生思考如何將所學理論知識應用于生產(chǎn)實踐，并促使學生認識人類掌握了科學知識后又為人類服務的實際意義。
[ 教學設計 ]
一．教學目標
(一)知識與技能
1、概述種群的概念和特征；
2、闡明影響種群數(shù)量變化的因素；
2、解釋種群的數(shù)量變化特點；
3、評述種群的數(shù)量變化規(guī)律對人類生產(chǎn)實踐活動的指導意義。
（二）過程與方法
通過對圖、曲線的對比與分析，學會運用圖像和數(shù)據(jù)分析問題的方法。
（三）情感態(tài)度與價值觀
通過學習種群的數(shù)量變化規(guī)律在合理利用和保護生物資源以及防治有害生物方面的指導作用的實例，感悟科學研究的意義。
二、教學重點和難點
重點：種群的概念和特征
種群的數(shù)量變化規(guī)律及其應用
難點：種群增長“J”型曲線和“S”型曲線的數(shù)量變化規(guī)律及其應用
三、教學方法與策略
自主學習、角色扮演、討論法、講授法、演繹法
四、教學準備
教學PPT
五、教學實施程序
教學內(nèi)容 教師的組織與引導 學生的學習活動 設計意圖
課題引入 展示圖片“澳大利亞野兔之災”問：你想到了什么？師介紹“野兔之災”，生物種群數(shù)量影響著其所生活的環(huán)境也影響著人類的生活 觀察。回答。聽講、思考。 通過具體事例引發(fā)學生興趣，同時也激發(fā)學生思考生物數(shù)量和人類的關系
三、種群的數(shù)量變化規(guī)律及其應用 學生閱讀書P77-79，思考1．什么是種群？其概念有哪些要點？2、影響種群數(shù)量的因素可能有哪些？3、“J”型曲線形成的條件和“S”型曲線可能的制約因素分別是什么？ 4、了解種群數(shù)量變化的規(guī)律對我們的生產(chǎn)實踐有什么意義嗎？ 學生閱讀、思考 培養(yǎng)一定的自主學習能力，通過問題引發(fā)對學習內(nèi)容的思考
一、什么是種群？ 師問：什么是種群？校園中的全部花草樹木可以看成一個種群嗎？為什么？學生角色扮演活動：辨析種群概念（師指導學生逐步完成活動）問題：池塘A里的鯽魚可以和池塘B里的鯽魚組成一個種群嗎？ 池塘里的青蛙和蟾蜍是一個種群嗎？只有一個個體的可以稱為種群嗎？小結：種群定義的三要素師：生物既以個體為單位面對環(huán)境，更以群體為單位面對環(huán)境。檢測反饋：例題師：種群是同種個體通過種內(nèi)關系形成的有機統(tǒng)一體，是生物進化的基本單位，也是物種存在和繁殖的基本單位，同個體相比具它具有個體所不具備的特征：數(shù)量。 回答思考回答，說明理由活動、判斷、說明選擇理由思考、回答。學生劃出P77種群的定義用概念進行判斷 由于種群概念較抽象，教師通過學生角色扮演活動把抽象的知識形象化，有利于學生識記。通過三個問題引導學生明確種群的三要素引導學生發(fā)現(xiàn)種群不同于個體的特征：數(shù)量
二、種群的數(shù)量變化規(guī)律1、種群增長的“J”型曲線（1）“J”型曲線形成的條件（2）“J”型曲線的生物學含義2、種群增長的“S”型曲線（1）形成“S”型曲線的因素（2）“S”型曲線的特點 引問：所以種群研究的核心問題就是種群數(shù)量，既同一種內(nèi)生物的個體數(shù)影響種群數(shù)量的因素可能有哪些呢？引問：某地區(qū)人口出生率增加了，此地區(qū)的人口總數(shù)是否一定增加？ 結論：環(huán)境適宜的情況下，種群內(nèi)出生率大于死亡率，種群的數(shù)量就會增加。分析學生所繪旅鼠數(shù)量增長曲線，如果以時間為橫坐標，種群數(shù)量為縱坐標畫出曲線來表示，曲線則大致呈“J”型。說明在環(huán)境條件較好的年份，種群數(shù)量增長迅速，表現(xiàn)出季節(jié)性的“J”型增長。 種群遷入一個新環(huán)境后，常常在一定時期內(nèi)出現(xiàn)“J”型增長。舉例小結：理想條件下的種群增長模型 種群增長的“J”型曲線 產(chǎn)生條件、增長特點、適應情形引問：澳大利亞野兔的增長就大致符合“J”型曲線。那么野兔數(shù)量能否讓其無限制增長下去呢？小結：影響種群數(shù)量變化的因素除了有環(huán)境因素外還有人為因素引問：那么自然種群會否按“J”型曲線一直增長下去嗎？師：自然條件（現(xiàn)實狀態(tài)）下——食物等資源和空間總是有限的，在一定的空間中，當種群數(shù)量增加時，種內(nèi)競爭不斷加劇，以該種群為食的動物的數(shù)量也會增加，導致該種群的出生率降低，死亡率增高，增長趨緩；當死亡率增加到與出生率相等時，種群的增長就會停止，種群數(shù)量趨于穩(wěn)定。 種群達到基本穩(wěn)定時的數(shù)量值稱為什么？環(huán)境容納量：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱K值。小結：種群增長的“Ｓ”型曲線 產(chǎn)生條件、增長特點比較S型、J型曲線的區(qū)別聯(lián)系當一個自然種群在環(huán)境條件較好的年份或到一個新的適宜環(huán)境中，初期幾乎不存在環(huán)境限制作用 ， 表現(xiàn)為“J”型增長， 后來當自然種群數(shù)量增加到一定程度， 環(huán)境限制作用才顯現(xiàn)出來，表現(xiàn)為“S” 型增長，此自然種群的“S”型曲線的初始階段可以視為“J”型增長。 觀察、思考、分析思考、回答：氣候、食物、天敵、人類活動等增長率=出生率-死亡率當出生率大于死亡率時，個體數(shù)量增加。種群數(shù)量持續(xù)增加。聽講、思考。聽講回答、思考討論思考討論、思考，完成表格填空 通過具體實例的解釋，及兩根曲線的聯(lián)系與區(qū)別的說明過程時，可以促進學生加深對種群數(shù)量增長變化規(guī)律的認識。 引發(fā)學生思考補充介紹，促進學生思考人類行為對地球環(huán)境的影響師邊分析邊繪圖幫助學生理解曲線形成過程補充介紹，有利于學生在后續(xù)的應用部分能將理論應用到實踐中去思考問題
三、研究種群數(shù)量變化規(guī)律的意義 通過實例解答，了解種群數(shù)量變化規(guī)律的應用：為什么現(xiàn)在要通過建立保護區(qū)來保護野生動物資源？（大熊貓保護）我國的施伏季休漁制度的實施有何意義？ 如要控制蟲害的數(shù)量，應在“S”型曲線上的哪一點進行干預？有效滅鼠的科學依據(jù)（降低環(huán)境容納量） 閱讀P78的課文內(nèi)容小組討論表達交流。聽講并可以補充另外一些例子。 指導學生運用前面所學知識來解決實際問題，感悟掌握科學知識的實際意義
小結 以問答形式引導：①自然種群為什么會不會按“J”型曲線增長？②制約種群按“J”型曲線增長的因素有哪些？③自然種群的增長一般是何種曲線變化的規(guī)律？④研究種群數(shù)量變化的意義何在 總結：資源有限，從我做起 思考、回答： 在對重要的概念復習基礎上，進一步引導學生思考保護環(huán)境及資源的重要性
2012年5月21
“J”型曲線和“S”型曲線比較
“J”型曲線 “S”型曲線
概念 生物種群在理想條件下，以時間為橫坐標，種群個體數(shù)量為縱坐標繪出的曲線形式，大致呈現(xiàn)“J”型。 種群個體數(shù)在有限資源條件下，經(jīng)過一段時間的增長，最后趨于穩(wěn)定，曲線大致呈現(xiàn)“S”型。
產(chǎn)生條件 食物、空間條件充裕，氣候適宜，無敵害等“理想條件”。個體出生數(shù)多余死亡數(shù)。 受環(huán)境條件如空間、食物、天敵等制約。個體出生數(shù)逐步減小，死亡數(shù)逐步增多，以至于大致相等。
特點 種群起始增長較慢，隨著種群基數(shù)的加大，增長會越來越快，每個單位時間都按種群的倍數(shù)增長，又稱“J”型增長。 種群經(jīng)過一段開始期后，呈加速增長，K/2時增長最快，此后開始減速增長，到K值時便停止增長，又稱“S”型增長。
相互關系 “S”型曲線是自然狀態(tài)下“J”型曲線發(fā)展的必然結果
教學后記：
此節(jié)課整體教學內(nèi)容理論性較強，雖在前期設計了學生角色扮演的活動，但后續(xù)內(nèi)容仍需學生有一定的思維理解能力才能達到預期的效果。教學過程中，三個班級的反應明顯不同。有的班級由于相對規(guī)范意識薄弱，所以角色扮演活動占用時間長且效果不佳，而有的班級學生在此活動中則充分表現(xiàn)出對概念的理解和掌握。可見，在不同班級開展角色扮演活動應根據(jù)學生的實際狀況設計考慮，不能全盤通用。另外，在“J”型曲線和“S”型曲線的講解過程中，基礎較差班級的學生表現(xiàn)為都能聽懂，實際沒有理解，在講到后面應用部分除部分同學外其他表現(xiàn)出了茫然，可見對兩種曲線型的種群數(shù)量變化并沒有充分理解；而基礎較好的同學則能夠隨著老師的教學節(jié)奏一應一和，但老師一下子沒想到他們能充分理解，反而在此部分作了較多講解，花費了時間。
在正式教學過程中，一方面前期的角色扮演活動由于擔心學生沒有理解透，教師多花了點時間，然后在數(shù)量變化時又強調(diào)了人為因素的影響，在兩種曲線的區(qū)別比較時著了較多筆墨，造成應用的后兩個事例：害蟲的消滅和老鼠的捕殺，沒有來得及引導學生理解，故布置成回家作業(yè)讓學生完成。
考慮的補救措施是：下節(jié)課上課時先提問學生如何消滅蚊子或其他害蟲？如何控制老鼠的數(shù)量？在學生暢所欲言后，通過S曲線圖（標注各點的）引導學生不同生物采用不同策略。最后小結，應用的三大類方法。
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