四川省成都市高中生物 第四章 種群和群落 4.1 種群的特征教案 新人教版必修3

四川省成都市高中生物第四章種群和群落4.1種群的特征教案新人教版必修3學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自新人教版高中生物必修3第四章“種群和群落”的4.1節(jié)“種群的特征”。本節(jié)內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

1.種群的數(shù)量特征，包括種群密度、生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例。

2.種群數(shù)量特征的計(jì)算和應(yīng)用，如種群密度的估算方法、種群數(shù)量的變化趨勢(shì)等。

3.種群的空間特征，包括均勻分布、隨機(jī)分布和集群分布等。

4.種群數(shù)量變化的原因和規(guī)律，如自然選擇、遺傳漂變、生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)等。

5.種群與群落的關(guān)系，包括種群在群落中的地位和作用、種群與生境的相互適應(yīng)等。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度等方面的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。具體目標(biāo)如下：

1.生命觀念：使學(xué)生理解種群和群落的概念，認(rèn)識(shí)種群和群落的重要特征及其相互關(guān)系，形成對(duì)生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次的認(rèn)識(shí)。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)模型和生態(tài)學(xué)原理分析種群數(shù)量特征及其變化規(guī)律的能力，提升學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新思維。

3.科學(xué)探究：通過觀察、實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析等方法，使學(xué)生掌握估算種群密度的方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識(shí)和探究能力。

4.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、關(guān)愛生物的情感，增強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）種群數(shù)量特征的概念及計(jì)算：種群密度、生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例。

舉例：講解種群密度的概念，通過實(shí)際案例（如某一生態(tài)環(huán)境中的植物種群密度）進(jìn)行分析，使學(xué)生理解并掌握種群密度的計(jì)算方法。

（2）種群數(shù)量變化規(guī)律：自然選擇、遺傳漂變、生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)等。

舉例：以自然選擇為例，通過具體案例（如達(dá)爾文的自然選擇理論）進(jìn)行分析，使學(xué)生理解自然選擇對(duì)種群數(shù)量變化的影響。

（3）種群與群落的關(guān)系：種群在群落中的地位和作用、種群與生境的相互適應(yīng)。

舉例：分析某一生態(tài)系統(tǒng)中不同種群之間的關(guān)系，探討種群在群落中的地位和作用，以及種群如何適應(yīng)生境。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）種群數(shù)量特征的變化規(guī)律：學(xué)生難以理解各種數(shù)量特征之間的關(guān)系及其變化規(guī)律。

舉例：通過實(shí)際案例，分析種群數(shù)量特征之間的相互關(guān)系，如種群密度與生率、死亡率之間的關(guān)系。

（2）種群空間特征的識(shí)別與應(yīng)用：學(xué)生難以理解種群空間特征的概念及實(shí)際應(yīng)用。

舉例：觀察某一生態(tài)環(huán)境中的生物種群，分析其空間特征（如均勻分布、隨機(jī)分布和集群分布），并探討這些特征對(duì)種群生存和繁衍的影響。

（3）生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)的概念及應(yīng)用：學(xué)生難以理解生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)的概念及其在種群數(shù)量變化中的作用。

舉例：通過具體案例（如食物鏈中的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系）進(jìn)行分析，使學(xué)生理解生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響。

為確保學(xué)生對(duì)核心知識(shí)的理解透徹，教師在教學(xué)過程中應(yīng)針對(duì)上述重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性的講解和強(qiáng)調(diào)，采用多種教學(xué)方法（如案例分析、實(shí)驗(yàn)觀察、小組討論等）幫助學(xué)生突破難點(diǎn)，提高教學(xué)效果。教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法

針對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容，將采用以下教學(xué)方法：

（1）講授法：在講解種群和群落的基本概念、數(shù)量特征及其變化規(guī)律時(shí)，教師通過口頭講解，配合板書、PPT等輔助手段，系統(tǒng)地向?qū)W生傳授知識(shí)。

（2）案例研究法：在講解種群數(shù)量特征的變化規(guī)律、種群空間特征及其應(yīng)用時(shí)，教師可以選擇具體的生態(tài)環(huán)境案例進(jìn)行分析，使學(xué)生更好地理解理論知識(shí)。

（3）實(shí)驗(yàn)法：在講解種群數(shù)量特征的計(jì)算方法時(shí)，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，如在實(shí)驗(yàn)室模擬種群數(shù)量的變動(dòng)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)并掌握相關(guān)知識(shí)。

（4）小組討論法：在講解種群與群落的關(guān)系時(shí)，教師可以將學(xué)生分成小組，讓學(xué)生就某一具體生態(tài)系統(tǒng)中的種群關(guān)系進(jìn)行討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和解決問題的能力。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動(dòng)

（1）種群數(shù)量特征的知識(shí)競(jìng)賽：以小組為單位，進(jìn)行種群數(shù)量特征的知識(shí)競(jìng)賽，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鞏固所學(xué)知識(shí)。

（2）生態(tài)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)：組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)，觀察和記錄實(shí)驗(yàn)過程中種群數(shù)量的變化，使學(xué)生更好地理解種群數(shù)量特征的變化規(guī)律。

（3）角色扮演：讓學(xué)生扮演不同種群中的個(gè)體，通過模擬生態(tài)環(huán)境中的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，使學(xué)生更好地理解生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)的概念及其在種群數(shù)量變化中的作用。

3.確定教學(xué)媒體和資源的使用

（1）PPT：教師制作精美的PPT，展示種群和群落的基本概念、數(shù)量特征及其變化規(guī)律等核心知識(shí)，提高課堂教學(xué)效果。

（2）視頻：播放生態(tài)環(huán)境中的種群和群落的相關(guān)視頻，讓學(xué)生直觀地了解種群和群落的特點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性。

（3）在線工具：利用在線工具進(jìn)行種群數(shù)量特征的計(jì)算和分析，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)種群和群落的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場(chǎng)提問：“你們知道種群和群落是什么嗎？它們與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于種群和群落的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受生物多樣性的魅力或特點(diǎn)。

簡(jiǎn)短介紹種群和群落的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.種群和群落基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解種群和群落的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解種群和群落的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹種群和群落的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.種群和群落案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解種群和群落的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的種群和群落案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解種群和群落的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用種群和群落的概念解決實(shí)際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與種群和群落相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)種群和群落的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)種群和群落的重要性和意義。

過程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括種群和群落的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)種群和群落在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用種群和群落的概念。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于種群和群落的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。拓展與延伸1.推薦閱讀材料

（1）《生態(tài)學(xué)原理》（第二版），作者：李博，出版社：高等教育出版社，出版時(shí)間：2015年。

本書詳細(xì)介紹了生態(tài)學(xué)的基本原理和概念，包括種群和群落的研究方法、數(shù)量特征、空間分布和動(dòng)態(tài)變化等內(nèi)容。通過閱讀本書，學(xué)生可以更深入地理解種群和群落的研究方法和應(yīng)用。

（2）《生物群落》（第二版），作者：孫儒泳，出版社：高等教育出版社，出版時(shí)間：2015年。

本書系統(tǒng)地介紹了生物群落的結(jié)構(gòu)、種類組成、生態(tài)過程和群落動(dòng)態(tài)等方面的知識(shí)。通過閱讀本書，學(xué)生可以了解生物群落的多樣性及其在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。

（3）《種群生態(tài)學(xué)》（第二版），作者：張勇，出版社：高等教育出版社，出版時(shí)間：2015年。

本書重點(diǎn)闡述了種群生態(tài)學(xué)的基本概念、理論和方法，包括種群數(shù)量特征的估算、種群動(dòng)態(tài)模型及其應(yīng)用等內(nèi)容。通過閱讀本書，學(xué)生可以掌握種群生態(tài)學(xué)的基本理論和方法，提高解決實(shí)際問題的能力。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究

（1）調(diào)查身邊的生態(tài)環(huán)境，觀察和記錄不同種群的數(shù)量特征和空間分布，嘗試分析影響種群數(shù)量變化的因素。

（2）結(jié)合本書內(nèi)容，深入了解生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)的概念和原理，舉例說明生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)在自然界中的作用。

（3）查閱相關(guān)文獻(xiàn)，探究種群和群落研究在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用，如生態(tài)修復(fù)、生物多樣性保護(hù)等。

（4）以小組為單位，選擇一個(gè)與種群和群落相關(guān)的主題，進(jìn)行課后研究?？梢圆捎梦墨I(xiàn)調(diào)研、實(shí)驗(yàn)觀察、案例分析等方法，深入研究主題的內(nèi)涵和應(yīng)用。

（5）撰寫一篇關(guān)于種群和群落的科普文章，向他人普及種群和群落的基本知識(shí)及其在生態(tài)環(huán)境中的重要性。典型例題講解七、典型例題講解

1.例題一：種群密度的估算

題目：某個(gè)草地上鼠類的種群密度為每公頃50只，如果草地面積為100公頃，那么該草地上鼠類的種群數(shù)量是多少？

講解：此題主要考察學(xué)生對(duì)種群密度的理解和計(jì)算。種群密度是指單位面積或者單位體積內(nèi)的個(gè)體數(shù)，計(jì)算公式為：種群密度=種群數(shù)量/生境面積或體積。在本題中，學(xué)生需要將種群密度轉(zhuǎn)換為種群數(shù)量，即：種群數(shù)量=種群密度×生境面積。通過這個(gè)例題，學(xué)生可以掌握種群密度的計(jì)算方法，并理解其與種群數(shù)量的關(guān)系。

2.例題二：自然選擇與種群數(shù)量變化

題目：在一個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)中，某植物種群的生長(zhǎng)速度比其他同類植物快，但繁殖速度慢。討論這種情況下，該種群的長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)。

講解：此題考察學(xué)生對(duì)自然選擇和種群數(shù)量變化的理解。自然選擇是指在自然環(huán)境中，適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體更容易生存和繁殖的機(jī)制。在本題中，學(xué)生需要分析生長(zhǎng)速度快但繁殖速度慢的植物在自然選擇中的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，進(jìn)而討論其種群數(shù)量的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)。

3.例題三：種群的空間分布

題目：在一個(gè)正方形生境中，種群個(gè)體隨機(jī)分布在四個(gè)象限中。如果每個(gè)象限的個(gè)體數(shù)相同，那么種群的空間分布是什么類型的？

講解：此題考察學(xué)生對(duì)種群空間分布的理解。種群的空間分布可以分為三種類型：均勻分布、隨機(jī)分布和集群分布。在本題中，學(xué)生需要分析種群個(gè)體在正方形生境中的分布情況，判斷其空間分布類型。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)1.課堂小結(jié)

（1）回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，包括種群密度的估算方法、自然選擇與種群數(shù)量變化的關(guān)系、種群空間分布的類型及其特點(diǎn)。

（2）強(qiáng)調(diào)種群特征在生態(tài)環(huán)境保護(hù)和生物多樣性維護(hù)中的重要性，鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注生態(tài)環(huán)境問題，積極參與生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

（3）總結(jié)本節(jié)課所采用的教學(xué)方法和策略，如案例分析、小組討論、實(shí)驗(yàn)操作等，強(qiáng)調(diào)這些方法在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和參與度方面的作用。

2.當(dāng)堂檢測(cè)

（1）選擇題：請(qǐng)學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，回答有關(guān)種群特征的問題。例如，請(qǐng)判斷以下哪個(gè)選項(xiàng)描述的是種群密度的估算方法（A.樣方法B.標(biāo)志重捕法C.隨機(jī)抽樣法）。

（2）簡(jiǎn)答題：請(qǐng)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分析自然選擇對(duì)種群數(shù)量變化的影響。例如，請(qǐng)闡述自然選擇對(duì)生物進(jìn)化和種群數(shù)量變化的機(jī)制。

（3）應(yīng)用題：請(qǐng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問題。例如，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，估算某一生態(tài)環(huán)境中的種群密度。

（4）討論題：請(qǐng)學(xué)生就某個(gè)種群特征相關(guān)的話題進(jìn)行討論。例如，請(qǐng)就生態(tài)環(huán)境變化對(duì)種群數(shù)量和分布的影響進(jìn)行討論，并提出保護(hù)措施。

（5）案例分析題：請(qǐng)學(xué)生分析某個(gè)具體的種群特征案例，并回答相關(guān)問題。例如，請(qǐng)分析某一生態(tài)環(huán)境中植物種群的空間分布特點(diǎn)，并討論其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。內(nèi)容邏輯關(guān)系①種群密度的估算方法：樣方法、標(biāo)志重捕法、隨機(jī)抽樣法。

②自然選擇與種群數(shù)量變化：自然選擇是指在自然環(huán)境中，適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體更容易生存和繁殖的機(jī)制。自然選擇對(duì)種群數(shù)量變化的影響包括：適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體存活率高，繁殖能力強(qiáng)，從而使種群數(shù)量增加；