《種群的特征及種群數(shù)量的變化》教學(xué)案例

1、種群的特征及種群數(shù)量的變化教學(xué)案例海南僑中 向華（一）教學(xué)目標(biāo)分析1.知識目標(biāo)（1）列舉出種群的數(shù)量特征：種群密度、年齡結(jié)構(gòu)、性別比例、出生率和死亡率、遷入率和遷出率。（2）在嘗試建立“種群數(shù)量增長方式的曲線”過程中，了解“J”型曲線及“S”型曲線的區(qū)別，并指出自然界中種群的增長特點(diǎn)。（3）說出影響種群密度的因素：種內(nèi)斗爭、種間競爭、捕食等和食物來源等影響因素；另外，還有氣候、污染等因素的影響。2.能力目標(biāo)（1）學(xué)會(huì)利用樣方法調(diào)查某種植物的種群密度。（2）運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析處理數(shù)據(jù)，構(gòu)建種群變化的相關(guān)數(shù)學(xué)模型。3.情感態(tài)度目標(biāo)（1）在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)分析中逐步養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)的態(tài)度，訓(xùn)練科學(xué)研究

2、方法，培養(yǎng)科學(xué)精神，增強(qiáng)學(xué)習(xí)生物學(xué)的樂趣，提高課堂教學(xué)的效率。（2）在建構(gòu)“種群特征及數(shù)量增長曲線”模式的過程中，加深對自然界穩(wěn)態(tài)的理解，逐步養(yǎng)成科學(xué)的自然觀和世界觀。（二）教學(xué)內(nèi)容分析1.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于種群內(nèi)容的敘述：列舉種群的數(shù)量特征；了解“S”型曲線和“J”型曲線所代表的意義，并嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動(dòng)。2.選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容研究目前實(shí)施的人教版生物教材，發(fā)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容有：種群數(shù)量特征，種群密度的調(diào)查方法，種群的數(shù)量波動(dòng)及調(diào)節(jié)等內(nèi)容。制定措施嘗試實(shí)現(xiàn)以下課標(biāo)要求：（1）種群的數(shù)量特征：種群密度、年齡結(jié)構(gòu)、性別比例、出生率和死亡率、遷入率和遷出率。（2）種群數(shù)量的增長方式：種

3、群增長“J”型曲線、種群增長“S”型曲線。（3）種群密度調(diào)節(jié)方式：生物因素：包括種內(nèi)斗爭，種間競爭、捕食等，非生物因素：氣候、污染等。3.學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)（1）學(xué)習(xí)重點(diǎn)。明了種群的數(shù)量特征以及各種特征對種群密度的影響。用樣方法和標(biāo)志重捕法調(diào)查某種生物的種群密度。對比分析理想狀態(tài)下種群增長方式與實(shí)際狀況下的差異。（2）學(xué)習(xí)難點(diǎn)。樣方法中取樣原則及數(shù)據(jù)的獲取、分析；標(biāo)志重捕法中取樣及求解種群密度的數(shù)學(xué)公式。獲取的數(shù)據(jù)與圖表之間的相互轉(zhuǎn)化。（三）教學(xué)策略設(shè)計(jì)1.解決策略（1）利用學(xué)校操場實(shí)地樣方取樣調(diào)查。（2）小組合作嘗試進(jìn)行數(shù)據(jù)與圖表、曲線等轉(zhuǎn)化。2.教法選擇（1）啟發(fā)式教學(xué)，讓學(xué)生在老師提出的問

4、題引導(dǎo)下不斷嘗試解決重、難點(diǎn)。（2）提供學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)習(xí)小組學(xué)生自主探究性學(xué)習(xí)，老師提出學(xué)習(xí)目標(biāo)和例題，對學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo)并檢查學(xué)習(xí)效果。3.學(xué)法指導(dǎo)（1）探究性學(xué)習(xí)。老師引導(dǎo)式探究、學(xué)習(xí)小組自主式探究。側(cè)重?cái)?shù)據(jù)分析尋找解決問題的數(shù)學(xué)公式或者曲線增長率的探究。（2）合作學(xué)習(xí)。側(cè)重老師指導(dǎo)下的嘗試合作和小組成員之間的相互分工合作。學(xué)習(xí)時(shí)間為2個(gè)課時(shí)（每節(jié)課45分鐘）課外活動(dòng)：操場中某植物種群密度調(diào)查約1課時(shí)4.教學(xué)過程：（1）種群的數(shù)量特征：建立以種群密度為中心的知識網(wǎng)絡(luò)（如下所示）： （2）分小組對操場中某植物的種群密度進(jìn)行調(diào)查。（老師要求每2組選擇相同區(qū)域進(jìn)行調(diào)查，以保證調(diào)查數(shù)據(jù)真實(shí)

5、可信）確定樣方法種群密度調(diào)查的取樣原則，取樣方法，具體數(shù)據(jù)的獲取以及如何處理數(shù)據(jù)？分小組進(jìn)行調(diào)查并探討如何解決問題，最終各小組交流經(jīng)驗(yàn)得出結(jié)論。（3）對于標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度，通過研究數(shù)據(jù)內(nèi)在關(guān)系，推出求計(jì)算動(dòng)物種群數(shù)量的數(shù)學(xué)公式。（公式N=n÷m×M）（4）根據(jù)給出的3個(gè)種群的年齡結(jié)構(gòu)圖形，探討年齡結(jié)構(gòu)如何影響種群密度。（5）建立“J”型增長曲線，要求學(xué)生小組探討了解“S”型增長曲線的形成原因。（6）建立圖像比較“J”型增長曲線與“S”型增長曲線，比較結(jié)果如下：項(xiàng)目J型增長曲線S型增長曲線條件無限環(huán)境理想條件有限環(huán)境自然條件模型假設(shè)食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等。增長率不隨種群密度的變化而變化。食物和空間條件有限、氣候多變、存在敵害等。增長率隨種群密度的變化而變化。建立模型Nt=NOtK為環(huán)境的容納量種群增長率不變先增加后減少總結(jié)：在自然界，影響種群數(shù)量的因素很多，如氣候、食物、天敵、傳染病等，因此，大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)中。有的是不規(guī)則波動(dòng),有的是周期性波動(dòng)。（四）課后探究習(xí)題：1.高斯實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致K值的出現(xiàn)因素是生存空間還是食物？“S”型曲線與“J”型曲線之間部分所代表的意義。 （五）教學(xué)效果評價(jià)以課標(biāo)中關(guān)于評價(jià)合作學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、探究學(xué)習(xí)和情感態(tài)度價(jià)