高一生物 群落的結(jié)構(gòu) 教學(xué)設(shè)計(jì)

1、“群落的結(jié)構(gòu)” 教學(xué)設(shè)計(jì)(何金妹 深圳市第三高級(jí)中學(xué))【課標(biāo)分析】課程標(biāo)準(zhǔn)中與本節(jié)對(duì)應(yīng)的“內(nèi)容要求”是：不同種群的生物在長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境和彼此相互適應(yīng)的過程中形成動(dòng)態(tài)的生物群落；描述群落具有垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)等特征，并可隨時(shí)間而改變?！窘滩姆治觥勘竟?jié)內(nèi)容屬于人教版普通高中教科書生物學(xué)選擇性必修2“生物與環(huán)境”模塊。該模塊基于系統(tǒng)思維從群體水平上,將種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)作為整體,來探討生命系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和發(fā)展變化規(guī)律。“群落的結(jié)構(gòu)”是第2章“群落及其演替”的第1節(jié),了解群落的結(jié)構(gòu)是后續(xù)進(jìn)一步探討群落的類型和群落的演替的重要基礎(chǔ)。本節(jié)課的教學(xué)需要2個(gè)課時(shí)。在充分理解教材內(nèi)容邏輯順序的基礎(chǔ)上,可對(duì)教材

2、內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)（如圖1所示），更好引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)群落的結(jié)構(gòu)。圖1 “群落的結(jié)構(gòu)”課時(shí)安排【學(xué)情分析】福田紅樹林生態(tài)公園是深圳著名的景點(diǎn)，也是深圳地區(qū)學(xué)生較為熟悉的生物群落，可作為本節(jié)課的“第二課堂”。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了種群的概念與特征，了解非生物因素以及不同物種之間的相互作用都會(huì)影響生物的種群特征，可以遷移分析群落的結(jié)構(gòu)特征，理解群落是一個(gè)受生物與非生物因素影響的、動(dòng)態(tài)變化的有機(jī)整體?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.說出群落水平研究的問題，認(rèn)同探究視角的重要性，嘗試從不同視角提出新問題，發(fā)展科學(xué)思維素養(yǎng)。2.分析群落內(nèi)的物種組成，種間關(guān)系和空間結(jié)構(gòu)等，說明群落是物種通過復(fù)雜的種間關(guān)系形成的有機(jī)整體，形成結(jié)構(gòu)與功能相適

3、應(yīng)的生命觀念。3.通過分析當(dāng)?shù)刈匀蝗郝渲心撤N生物的生態(tài)位，說出生態(tài)位的概念及生態(tài)位分化的意義，建立進(jìn)化與適應(yīng)觀，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任。4.嘗試運(yùn)用取樣調(diào)查的方法研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度，提高科學(xué)思維和科學(xué)探究素養(yǎng)?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】1.教學(xué)重點(diǎn)（1）群落的物種組成與種間關(guān)系。（2）群落的空間結(jié)構(gòu)。2.教學(xué)難點(diǎn)（1）群落的結(jié)構(gòu)特征和生態(tài)位。（2）實(shí)施土壤中小動(dòng)物類群的豐富度的研究活動(dòng)。【教學(xué)準(zhǔn)備】1.提前布置調(diào)查任務(wù)，明確要求。2.收集深圳市福田紅樹林的相關(guān)文獻(xiàn)、圖片、視頻等資料。3.收集探究實(shí)驗(yàn)“研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度”操作視頻?！窘虒W(xué)過程】“群落的結(jié)構(gòu)”(第一課時(shí))課前調(diào)查 教師活動(dòng)：布置調(diào)查

4、任務(wù)，提出要求。 學(xué)生活動(dòng)：以小組為單位，利用周末等時(shí)間到福田紅樹林生態(tài)公園進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，仔細(xì)觀察生物的種類、占據(jù)的空間位置，不同生物之間的關(guān)系等等，用文字、圖片等形式做好記錄。 設(shè)計(jì)意圖：通過學(xué)生的實(shí)地調(diào)查活動(dòng)，讓學(xué)生積累對(duì)群落的感性知識(shí)，激發(fā)學(xué)生探究興趣，鍛煉學(xué)生小組合作及科學(xué)探究能力。新課導(dǎo)入教師活動(dòng)：播放“野性深圳”紀(jì)錄片中福田紅樹林相關(guān)視頻片段，展示各小組實(shí)地調(diào)查收集的圖片（也可以教師提前網(wǎng)上收集一些生物種群的圖片）。提出問題：1.同學(xué)們的實(shí)地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有哪些生物種群？2.這些生物種群之間是孤立存在的嗎？它們之間有哪些聯(lián)系？3.如果將福田紅樹林中所有的生物視為一個(gè)整體，這個(gè)整體叫什么

5、？學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)調(diào)查結(jié)果回答問題，嘗試歸納概括群落的概念。設(shè)計(jì)意圖：基于實(shí)際調(diào)查活動(dòng)，設(shè)計(jì)問題串，讓學(xué)生自主生成群落的概念并導(dǎo)入新課。群落水平上研究的問題 教師活動(dòng)：我們知道生命系統(tǒng)具有不同的層次，不同的層次研究問題的角度和重點(diǎn)是不同的。提出問題：1.回憶種群的相關(guān)學(xué)習(xí)，我們重點(diǎn)研究了哪些問題？2.如果我們要研究福田紅樹林所屬的群落，我們可以從哪些方面進(jìn)行研究呢？學(xué)生活動(dòng)：回憶并回答問題。結(jié)合群落的概念和課前的調(diào)查活動(dòng)，嘗試回答群落的研究?jī)?nèi)容。小結(jié)：我們可以研究福田紅樹林群落的范圍和邊界，該群落的物種組成、優(yōu)勢(shì)種、群落的空間結(jié)構(gòu)等等。 設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生概括和遷移的能力。學(xué)會(huì)針對(duì)不同的研究對(duì)象

6、，從不同的視角發(fā)現(xiàn)問題，明確群落的水平上要研究的問題，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維。群落的物種組成教師活動(dòng)：展示不同群落景象，提出問題：1、福田紅樹林與其他群落有什么不同？2、如何區(qū)分不同群落？3、群落的物種數(shù)目如何什么表示？引導(dǎo)學(xué)生思考以上問題并閱讀教材23頁內(nèi)容來總結(jié)。引出物種組成的指標(biāo)（物種豐富度）及意義（區(qū)分不同群落的重要特征）。學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材23頁相關(guān)內(nèi)容，思考并總結(jié)：1. 要認(rèn)識(shí)一個(gè)群落，首先要分析該群落的物種組成。物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征。2.不同群落的物種組成不同，物種的數(shù)目也有差別，可以用物種豐富度表示群落中物種數(shù)目的多少。教師活動(dòng)：展示我國(guó)由北向南分布的森林群落圖片（針葉林

7、、落葉闊葉林、常綠闊葉林、熱帶雨林），提出問題：1、同樣是森林群落卻給我們帶來了不同的視覺享受，這是為什么？2、在調(diào)查的過程中，你發(fā)現(xiàn)福田紅樹林中哪種植物數(shù)量最多？3、不同群落豐富度不同，但是否有規(guī)律呢？學(xué)生活動(dòng)：討論回答：1、在群落中，有些物種的不僅數(shù)量很多，且對(duì)群落中其他物種的影響也很大，往往占據(jù)優(yōu)勢(shì)。2、出物種豐富度隨緯度的增加而降低。設(shè)計(jì)意圖：通過閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合自身調(diào)查與體驗(yàn)，分析得出不同群落中物種的組成和數(shù)目都不相同；通過實(shí)例分析，引導(dǎo)學(xué)生歸納影響群落物種組成的因素，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。五、研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度教師活動(dòng)：展示福田紅樹林灘涂的照片，并介紹福田紅樹林作為東

8、亞-澳大利亞國(guó)際水鳥遷徙通道上的重要“中轉(zhuǎn)站”和“歇腳點(diǎn)”,其鳥類食物資源的豐度影響著候鳥的棲居，因此調(diào)查該區(qū)域的底棲類動(dòng)物的組成和數(shù)量等情況很有必要。借此提出問題：1.科研探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟是什么？2.如何保證調(diào)查活動(dòng)的可行性？3.如何對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行記錄和分析？播放“研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度”視頻，并引導(dǎo)學(xué)生思考回答上述問題。學(xué)生活動(dòng)：觀看視頻，閱讀教材30-31頁的“探究實(shí)踐”欄目?jī)?nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)原理、方法步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論等內(nèi)容。設(shè)計(jì)意圖：設(shè)置真實(shí)情境的真實(shí)問題以驅(qū)動(dòng)學(xué)生的探究興趣，引導(dǎo)學(xué)生嘗試將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)，發(fā)展科學(xué)探究的能力。種間關(guān)系教師活動(dòng)：為了人工輔助調(diào)控紅樹林

9、的恢復(fù)，研究者于1994年引種了外來紅樹-海桑。2007年，外來種海桑在福田發(fā)生大規(guī)模擴(kuò)散，部分幼苗已擴(kuò)散至毗鄰的香港米埔國(guó)際重要濕地。指出無論是自然形成的生物群落，還是受人類活動(dòng)影響較大的城市群落，群落中的生物種群都不是隨機(jī)聚集在一起的，它們之間有著復(fù)雜的中間關(guān)系，這也是我們研究群落的主要問題之一。提出問題：1.外來種海桑和本土紅樹是什么種間關(guān)系？2.你所調(diào)查的過程中，發(fā)現(xiàn)紅樹林中的生物之間還有哪些關(guān)系？3.自然界中還有其他類型的種間關(guān)系嗎？引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合調(diào)查并閱讀教材24頁相關(guān)內(nèi)容，回答問題。學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材相關(guān)內(nèi)容和補(bǔ)充資料，思考并回答。教師活動(dòng)：展示教材15頁資料一中大草履蟲和雙小核草

10、履蟲之間的種群數(shù)量變化圖，引導(dǎo)學(xué)生閱讀并思考教材25頁“思考討論”的相關(guān)內(nèi)容。然后補(bǔ)充文獻(xiàn)“深圳灣外來紅樹植物海桑幼苗生長(zhǎng)及其影響因子”相關(guān)文字資料（見附錄），提出問題：除了種間關(guān)系，還有哪些影響群落的因素？學(xué)生活動(dòng)：閱讀補(bǔ)充文獻(xiàn)資料，思考回答：氣候因素，人類活動(dòng)、生態(tài)保護(hù)等。設(shè)計(jì)意圖：圍繞課前調(diào)查活動(dòng)，結(jié)合教材內(nèi)容和教師問題，自主梳理種間關(guān)系類型。通過呈現(xiàn)“種群的數(shù)量變化”的相關(guān)圖表，從“舊資料”獲得“新知識(shí)”；通過教材25頁“思考討論”的分析，了解種間競(jìng)爭(zhēng)、捕食等種間關(guān)系是如何影響群落的，鍛煉學(xué)生分析資料，歸納總結(jié)的關(guān)鍵能力。根據(jù)補(bǔ)充資料，明確人類活動(dòng)等因素會(huì)影響群落的物種組成和優(yōu)勢(shì)種等，

11、讓學(xué)生體會(huì)群落中的物種組成不是固定不變的，引導(dǎo)學(xué)生形成自覺保護(hù)環(huán)境，人與自然和諧發(fā)展的社會(huì)責(zé)任。課堂小結(jié) 1. 基于對(duì)種群和群落水平研究問題的分析，認(rèn)同探究視角對(duì)認(rèn)識(shí)事物很重要，嘗試從不同的視角提出問題。2. 在相同時(shí)間聚集在同一空地域中各種生物種群的集合就是群落。物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征。3. 不同物種之間存在復(fù)雜的相互關(guān)系。正是這些復(fù)雜的種間關(guān)系，將群落內(nèi)的多種生物聯(lián)系成有機(jī)的整體。種間關(guān)系包括原始合作、互利共生、捕食、寄生和種間競(jìng)爭(zhēng)等?！景鍟O(shè)計(jì)】【作業(yè)設(shè)計(jì)】1.課前作業(yè)：以小組為單位，利用周末等時(shí)間到福田紅樹林進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，仔細(xì)觀察生物的種類、占據(jù)的空間位置，不同生物之間的關(guān)系

12、等等，用文字、圖片等形式做好記錄。2.課中作業(yè)：完成教師提供的資料分析、思考與討論活動(dòng)。3.課后作業(yè)：（1）完成書面習(xí)題；（2）預(yù)習(xí)“群落的結(jié)構(gòu)”第二課時(shí)相關(guān)內(nèi)容?！叭郝涞慕Y(jié)構(gòu)”(第二課時(shí))新課導(dǎo)入教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生回顧“研究群落的核心問題”。指出如果要更好地研究福田紅樹林的生物群落，除了研究該群落的物種組成、種間關(guān)系等，還需要研究該群落具有的時(shí)空結(jié)構(gòu)、各個(gè)種群在群落中占據(jù)的位置，以及群落的演替情況等。學(xué)生活動(dòng)：討論交流，回顧舊知。設(shè)計(jì)意圖：回顧舊知，引入新課。群落的空間結(jié)構(gòu)教師活動(dòng)：播放福田紅樹林的視頻，并展示學(xué)生拍攝的福田紅樹林公園某處的實(shí)景照片，提出問題：1.同學(xué)們實(shí)地調(diào)查過程中，觀察到

13、的各生物種群是隨機(jī)分布的還是具有一定的分布特點(diǎn)？2.從不同的角度看，如垂直方向和水平方向上，各生物種群具有怎樣的分布特點(diǎn)？3.影響動(dòng)植物分布的因素有哪些？4.群落中各生物種群的分布特點(diǎn)對(duì)其自身具有怎樣的好處？學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合自身調(diào)查，思考上述問題，討論交流，得出群落中各生物種群分別占據(jù)了不同的空間結(jié)構(gòu)，形成一定的空間分布特點(diǎn)。群落的空間結(jié)構(gòu)包括空間結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)等。設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際現(xiàn)象入手，分析并總結(jié)群落的空間結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，并分析該結(jié)構(gòu)對(duì)各生物種群的意義。從現(xiàn)象到內(nèi)因，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。三、群落的季節(jié)性教師活動(dòng)：展示教材27頁圖2-6，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材27頁第一段內(nèi)容，展示文獻(xiàn)“福田紅樹

14、林生態(tài)公園浮游植物群落結(jié)構(gòu)季節(jié)變化特征”中的數(shù)據(jù)及文字資料（見附錄）。提出問題：1.福田紅樹林公園中一年四季的物種組成和空間結(jié)構(gòu)一樣嗎？2.引起上述變化的環(huán)境因素是什么？3.自然界中有哪些生物的季節(jié)性變化以及它們?yōu)槭裁磿?huì)出現(xiàn)這種變化？學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材內(nèi)容和補(bǔ)充資料，了解群落的外貌和結(jié)構(gòu)會(huì)因光照、溫度和水分等季節(jié)性變化的環(huán)境因素而變化，理解群落的季節(jié)性。了解某些生物的季節(jié)性變化，如旱獺和倉鼠的冬眠和非洲肺魚的夏眠，體會(huì)群落中的生物在漫長(zhǎng)進(jìn)化過程中發(fā)展出與環(huán)境相適應(yīng)的生理特點(diǎn)，樹立“進(jìn)化與適應(yīng)觀”。設(shè)計(jì)意圖：呈現(xiàn)福田紅樹林的季節(jié)性變化，分析原因。再通過生物的季節(jié)性變化，理解生物的適應(yīng)性是長(zhǎng)期發(fā)展

15、和自然選擇的結(jié)果，從而感悟“進(jìn)化與適應(yīng)觀”。四、生態(tài)位教師活動(dòng)：在群落中，每個(gè)物種都有其獨(dú)特的地位和作用。引導(dǎo)學(xué)生閱讀并思考教材28頁的“思考討論”欄目?jī)?nèi)容。補(bǔ)充文獻(xiàn)“福田紅樹林結(jié)構(gòu)調(diào)控及自然恢復(fù)狀況”中的數(shù)據(jù)與文字資料（見附錄），提出問題：1、相比于教材上的例子，該文獻(xiàn)主要從哪些方面研究不同紅樹的生態(tài)位？2、不同紅樹為何在不同海岸距離會(huì)有不同的種群密度和株高？3、上述結(jié)論能為人工調(diào)控輔助紅樹恢復(fù)提供哪些理論依據(jù)。學(xué)生活動(dòng)：分析教材資料及補(bǔ)充的文獻(xiàn)資料，生成生態(tài)位的概念，了解研究動(dòng)物生態(tài)位和植物生態(tài)位的主要內(nèi)容，明確群落中每種生物都占據(jù)者相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)位的意義，即利于不同生物充分利用環(huán)境資源。

16、生態(tài)位的分化是群落中物種之間及生物與環(huán)境間協(xié)同進(jìn)化、長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果。設(shè)計(jì)意圖：運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行分析和歸納，得出相應(yīng)的結(jié)論。補(bǔ)充有關(guān)福田紅樹林群落的文獻(xiàn)資料，創(chuàng)設(shè)學(xué)生更為熟悉的情境并分析研究植物生態(tài)位的主要內(nèi)容，讓學(xué)生更深刻理解生物群落內(nèi)部特定結(jié)構(gòu)的原因和意義。引導(dǎo)學(xué)生嘗試將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，發(fā)展科學(xué)思維，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任。課堂小結(jié)群落的空間結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特征會(huì)隨著時(shí)間而變化，如表現(xiàn)出一定的季節(jié)性。群落中每種生物都占據(jù)著相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)位，有利于不同生物充分利用環(huán)境資源。3.運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化和適應(yīng)觀分析群落的形成是有客觀規(guī)律的，人類活動(dòng)可利用自然界的客觀規(guī)律來

17、指導(dǎo)實(shí)踐活動(dòng)?！景鍟O(shè)計(jì)】【作業(yè)設(shè)計(jì)】1.課前作業(yè)：回顧“群落的結(jié)構(gòu)”第一課時(shí)相關(guān)內(nèi)容。2.課中作業(yè)：完成教師提供的資料分析、思考與討論活動(dòng)。3.課后作業(yè)：（1）完成書面習(xí)題；（2）查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，結(jié)合本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，嘗試為福田紅樹林的人工保育提出意見和建議?！靖戒洝浚?.種間關(guān)系補(bǔ)充文字資料-摘自“深圳灣外來紅樹植物海桑幼苗生長(zhǎng)及其影響因子”資料一：在植物生長(zhǎng)周期中，幼苗階段是對(duì)外界環(huán)境依賴性最大、死亡率高的階段，是生活史中最脆弱的階段，也是入侵植物迅速占領(lǐng)生態(tài)位并形成建群種的關(guān)鍵時(shí)期。一些速生的陽生樹種，可以通過利用林窗和林緣的較高光強(qiáng)而快速生長(zhǎng)。本研究中，海桑幼苗的生物量在林緣環(huán)境下

18、累積最大，而在郁閉度更高的秋茄林內(nèi)生物量最小，在一定程度上反映了海桑這一陽生樹種相關(guān)的光能利用策略。2.“群落的季節(jié)性”補(bǔ)充數(shù)據(jù)與文字資料-摘自“福田紅樹林生態(tài)公園浮游植物群落結(jié)構(gòu)季節(jié)變化特征”圖2 各采樣點(diǎn)浮游植物物種數(shù)季節(jié)變化（1#、2#、3#、4#和5#分別表示不同的采樣點(diǎn)）資料一：（福田紅樹林的）浮游植物群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化主要受水溫和營(yíng)養(yǎng)鹽影響。大湖營(yíng)養(yǎng)鹽的含量極低，浮游植物種類一直很少。小湖為淡水湖泊，與天然湖泊類似，氣溫較低時(shí)適合硅甲藻類生長(zhǎng)氣溫較高時(shí)適合藍(lán)綠藻生長(zhǎng)；修復(fù)帶位于海域內(nèi)灣處，但其周圍水草豐茂，水體在夏季營(yíng)養(yǎng)鹽的含量較高，因此出現(xiàn)了與小湖類似的夏季藍(lán)綠藻優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象。而老河口、監(jiān)測(cè)站位于河口處，不同于淡