資源簡介

第 1 章 種群及其動態
第 1 節 種群的數量特征
1 教學分析
1.1 課標分析
本節教學內容對應的內容要求，大概念：“生態系統中的各種成分相互影響，共同實現 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的狀態 ”，重 要概念：“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 ”， 次位概念：“列舉種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構、性別 比例等特征?！睂W業要求“運用數學模型表征種群數量變化的規律，分析和解釋影響這一變 化規律的因素，并應用于相關實踐活動中（生命觀念、科學思維、社會責任）”。第 1 課時 教學內容是種群密度及其調查方法。
1.2 教材分析
前面學習的三本教材《分子與細胞》《遺傳與進化》《穩態與調節》主要從分子、細胞、 個體水平探討生命的本質和生命活動規律。細胞和個體的生命活動都離不開環境，《生物與 環境》將從群體水平——種群、群落以及生態系統，進一步探討生物與環境的關系。本章內 容是選擇性必修 2《生物與環境》的開篇之作，在教材的編排上具有承上啟下的作用，不僅 要由個體轉換到群體視角，也是以后學習群落、生態系統及人類與環境等知識的基礎。作為 本章的第 1 節內容，闡明了個體水平所沒有的特征和屬性，讓學生理解：“整體大于部分之 和?！钡?1 節種群的數量特征是整個第 1 章的基礎，為學生理解種群的數量變化規律和影響 因素奠定基礎，而種群的數量特征和數量變化規律以及影響因素是學習群落的結構和演替的 基礎。
本節的特點是將科學方法放在突出的位置，教材首先介紹了種群密度及其調查方法，指 出種群密度是種群最基本的數量特征。關于種群密度的調查方法，教材主要介紹了樣方法和 標記重捕法。對于樣方法，教材詳細介紹了取樣方法、計算方法和適用范圍，并且安排了一 個“探究·實踐 ”——“調查草地中某種雙子葉植物的種群密度 ”，以加強學生對樣方法的 學習和領會。對于標記重捕法,教材簡單介紹了方法并舉例說明計算種群密度的方法，并未 給出明確的公式, 需要學生在領會標記重捕法的內涵后概括出計算公式。再從種群數量的變 化趨勢過渡到“ 出生率和死亡率 ”“遷入率和遷出率 ”“年齡結構和性別比例 ”等其他數量 特征，并總結這些數量特征的關系。結合課標建議和實際教學過程的評估，本節需要 2 個課 時，課時 1 內容安排為 “種群密度及其調查方法 ”，課時 2 內容安排為“種群其他的數量 特征 ”。
1.3 學情分析
初中階段學生已經學過一部分生態學內容，但是內容總體比較淺，多為現象描述。學生 對種子植物的認識為調查雙子葉植物的種群密度打下基礎。通過必修課程的學習，學生已經 掌握生命系統的結構層次，同時也具備數學統計的基礎知識，對樣方法中的隨機取樣、取平 均值等有一些初步的認知，但是對于如何隨機取樣等調查方法的具體過程不了解。
2 教學目標
（1）通過實地調查和模擬實驗，能夠獨立運用樣方法和標記重捕法調查種群密度，概述兩 種調查方法的適用范圍。
（2）通過對調查方案、過程和結果的分析，概述兩種調查方法誤差產生的原因。
（3）通過外來入侵物種的種群密度的調查和巢湖禁漁意義的討論，認同科學研究的重要意 義，關注野生瀕危動物的保護和有害生物的控制。
3 教學重難點
（1）教學重點 種群密度的調查方法
（2）教學難點 種群密度的調查過程和結果分析。
4 教學設計思路
本節課由回顧已學內容和“巢湖十年禁漁 ”導入，并以加拿大一枝黃花、巢湖魚類保護 作為貫穿情境探討種群密度的調查方法。通過真實情境探究、問題引領、小組活動、課堂評 價，突破運用樣方法和標記重捕法調查種群密度的教學難點。采用小組合作、問題驅動、自 評互評相結合等方式，引導學生進行深入探討。同時注重聯系生活中的真實情境，培養學生 的歸納、比較等科學思維，增強學生保護瀕危動物和控制有害生物的社會責任意識。教學流 程如下圖所示：
5 教學過程
學習 任務 教師活動 學生活動 設計 意圖
情境導 入提出 問題 引導學生回顧《分子與細胞》《遺傳與進 化》《穩態與調節》， 由細胞、個體的生命活 動離不開環境，引入《生物與環境》的學習。 引導學生思考為什么巢湖的魚類種群會嚴 重衰退？ 現有數量是多少？ 10 年內又將發生 什么變化？進入種群的學習。 觀看“巢湖十年 禁漁 ”的視頻，思考 背后的原因。 故 系 設 發 興 溫 創 的 新 際 境 生 。 知 實 情 學 趣
種群及 種群密 度的概 念 提問：什么是種群？ 同種指的是？請舉例 說明。 過渡：指出種群研究的中心問題是種群的 數量特征及其變化規律。種群最基本的數量特 征是種群密度。 提問： 圖片中梅花鹿的種群密度指的是？ 像魚類這些水生生物呢？ 應用：展示圖片，介紹種群密度調查在瀕 危動物的保護、有害生物的防治、漁業捕撈量 的確定等方面都有廣泛的應用。 過渡：怎樣調查種群的密度呢？ 回答問題，明確 種群和種群密度的 概念。 思考調查種群 密度的意義。 合 學 種 群 本 學 調 密 要 結 解 種 的 讓 同 群 重 。 例 理 和 念 。 認 種 的 義 實 生 群 概 質 生 查 度 意
種群密 度的調 查方法 提問：怎樣調查校園里的銀杏樹？怎樣調 查巢湖的鯉魚呢？ 過渡：多數情況下，逐個計數非常困難， 需要采用估算的方法。怎樣進行估算？ 【創設情境】（展示圖片）簡單介紹加拿大一 枝黃花，讓學生了解它是外來入侵惡性雜草。 實地調查：播放生物學興趣小組野外調查視頻， 展示樣方圖片。 歸納總結：樣方法的基本步驟。 過渡：怎樣選取樣方進行調查呢？ 【活動 1】調查某荒地加拿大一枝黃花的種群 密度 模擬實驗：將荒地實景圖轉換為對應的黑 點模擬圖，小組調查黑點代表的種群密度。 提供材料：學習任務單、黑點模擬圖 組織活動：引導學生思考、討論并評價選 取樣方的方案。 巡視交流：巡視觀察、解答疑問。 歸納總結：從取樣和計數兩方面進行誤差 分析。 過渡：樣方法是調查植物種群密度的常用 方法。那要調查動物比如巢湖中鯉魚的種群密 度，可以采用什么方法呢？ 【活動 2】用標記重捕法調查種群數量模擬實 驗 提問：什么是標記重捕法？根據什么比例 來估算種群數量？ 模擬實驗：利用標記重捕法調查袋子中的 黃豆數量。 提供材料：每組兩袋黃豆、1 支記號筆、 一張貼紙。 巡視交流：觀察、引導 問題引領：模擬實驗中誤差產生的可能原 結合實例初步 掌握逐個計數法和 估算法的適用范圍。 閱讀資料 觀看生物興趣 小組野外調查視頻。 閱讀課本，歸納 樣方法的基本步驟。 小組調查：小組 每位同學在模擬圖 中隨機選取樣方，從 樣方的大小、數目、 分布等方面進行討 論、自評和互評，推 選出小組的最優方 案。根據小組最優方 案進行計數，將調查 數據記錄在學習任 務單的表格中。 小組匯總：在大 屏上匯總各組數據， 進行誤差分析。 展示和評價：用 卡片在掛圖上展示 不同的取樣方法，并 自我介紹。其他同學 對其進行評價。 遷移應用：結合 實例選擇適合的取 樣方法。 閱讀課本，回答 問題。 小組調查：小組 內可以利用不同的 材料調查黃豆的數 目。 比較分析：組內 比較統計結果，并討 論誤差產生的可能 原因，小組派代表將 原因寫到大屏上。 讓 學 生認識到 調查加拿 大一枝黃 花具有重 要的生態 意義。 通 過 實地調查 和觀看視 頻，增強學 生的體驗 感和學習 興趣。 通 過 模擬實驗， 經自評、互 評，讓學生 深入探討 并掌握取 樣的科學 方法，發展 學生的科 學思維和 科學探究 能力。 在 具 體情境中 學以致用。 通過 模擬實驗， 體驗調查 過程，加深 對標記重 捕法的理 解。
因有？ 由此推測調查動物時，誤差的來源可能 有哪些方面？又該怎樣減少實驗的誤差？ 歸納總結： 過渡：標記重捕法是調查動物種群密度的 常用方法。但動物的活動能力有強弱之分，活 動范圍也有大小之別，有些還生活在隱蔽、復 雜的環境中，所以標記重捕法并不是萬能的， 我們需要開發出新的方法進行調查。 【活動 3】調查種群密度的其他方法 布置連線任務： 提問：是否存在一種生物對應多種調查方 法呢？ 思考討論：根據 模擬實驗推測調查 動物種群密度的誤 差來源。并提出減少 誤差的方法。 自主學習：閱讀 課本 P2 和 P6，完成 學習任務單上的連 線內容 思考討論：認識 到有的生物不止一 種調查方法。 通過問題 引導學生 思考真實 動物的調 查情況，發 展學生分 析、歸納的 科學思維 和知識遷 移能力。 讓 學 生通過閱 讀資料獲 取信息，培 養自學能 力。 讓 學 生認識到 隨著科技 的進步，調 查方法也 在不斷發 展。
延伸 總結 隨著科技的進步，調查方法也在不斷發展。 通過借助先進技術，降低了調查難度，提高了 調查準確性。在調查種群密度時，我們需要根 據生物的特征，和現有的技術條件，選擇適合 的調查方法。比如樣方法適合調查植物和活動 能力弱的動物。標記重捕法適合調查活動能力 強、活動范圍大的動物。通過調查種群密度， 我們可以準確的了解種群的生存狀態，為進一 步保護或防治生物提供了重要的依據，例如巢 湖的十年禁漁。 巢湖禁漁已經快三年了，之前嚴重衰退的 魚類種群是否有恢復的跡象呢？要弄清這個問 題，我們還需要進一步研究種群其他的數量特 征和變化規律，期待巢湖早日恢復“漁歌唱晚 ” 的熱鬧景象！ 歸納總結本節 課學習的調查方法。 關注巢湖十年禁 漁的進展。 引 導 學生用發 展和辯證 的眼光看 待調查方 法。 引 導 學生關注 身邊的現 實問題，增 強學生保 護生態環 境的社會 責任意識。
6 板書設計
7 課時作業設計
（1）課本 P6“練習與應用 ”。
（2）查找關于巢湖漁業資源現狀和保護措施的資料。
（3）實地調查周邊某種植物的種群密度（選做）。

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