高中生物必修三4.1种群的特征教案.doc

种群教学目标1知识与能力（1）使学生知道种群是生态学研究的一个重要层次。（2）使学生理解种群的特征。（3）使学生理解种群数量的变化以及研究种群数量变化的意义。2方法与过程（1）通过复习种群的概念，引导学生分析种群的特征及其相互关系，培养学生全面地、联系地分析问题和解决问题的能力。（2）在引导学生凭借概念对具体的生物学现象作出判断和推理的过程中，训练学生应用知识、解决问题的能力。3情感态度与价值观通过对种群动态规律的研究，使学生懂得合理开发利用生物资源、保护生态平衡的重要意义，从而进一步树立环保意识。名师课堂（一）名师说课种群的特征包括调查种群密度的方法和种群的数量特征两部分内容，此外还介绍了种群的空间特征。本节内容有一个突出的特点，就是将科学方法的内容放在突出的位置。首先，“问题探讨”并非围绕“种群有什么特征”之类的知识性内容来设计，而是探讨怎样估算种群密度才比较准确。正文一开始仍是贯彻这一思路，围绕检测除草剂的效果来创设调查种群密度的问题情境。接下来简要介绍了种群密度的概念、调查种群密度的必要性和样方法。为了让学生领悟样方法，本节安排了一项“探究”：用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。此外，还介绍了调查动物种群密度的另一种常用的方法标志重捕法。（二）教学策略在进行本节内容的教学之前，教师应当将学生学习生物学的视角从微观、个体水平转到宏观、群体水平上来，阐明从宏观、群体水平上研究生物是生物学科发展的一个重要分支，这也充分反映了自然界生命系统的多层次性。教材在开头就阐述了种群和群落的概念。在本节的教学中，可以通过让学生列举具体的事例，展开讨论来说明种群的概念。例如，一个村庄的居民可以看做是一个种群，一个鱼塘中全部的鲤鱼属于一个种群，等等。种群这一个概念，从字面上看并不难理解，但要让学生能区别具体事例是否属于种群，往往会出现混淆。因此，要引导学生从不同角度来认识和理解种群概念。例如：一个种群中有不同年龄的个体；一个种群中可能有外表不同的个体。在引导学生理解种群概念时，要与认同生命系统是一个统一整体的思想联系起来。这可以从以下几方面展开教学：（1）种群是宏观、群体水平上研究生物的基本单位，种群不等于个体简单累加，种群内个体之间通过特定关系构成一个整体，表现出个体不具有的特征；（2）个体生命有限，而种群一般不会因为个体的消失而消失；（3）同一区域中往往生活着多个生物种群，不同的种群之间构成一个相互依赖、相互制约的群体。基于以上认识，教师再进行“种群的特征”的教学就比较顺利了。种群的特征主要表现为数量上的变化，认识和把握种群的数量特征很重要。在日常生活中，人们常常关心某种生物种群的数量变化，如大熊猫还剩多少只？蝗虫有没有达到成灾的密度？老鼠数量有没有增长？人口的出生率和死亡率是多高？值得注意的是，教材在呈现种群的特征这一内容时，是从问题出发，落脚于对科学方法的学习：调查种群密度的方法。因此，让学生尝试、模仿调查种群密度，是本节的重要教学目标。教学策略要围绕实现这一目标来制定，即要让学生通过具体的活动，完成尝试、模仿的操作。为此，教材中设计了“探究”活动：用取样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。由于这一活动需要在野外进行，且属于尝试、模仿层次，故一般可以安排在本节结束时进行。进行“问题探讨”的教学前，教师最好准备50个（红色）圆形和50个（绿色）三角形随机排列的图案纸，发放给学生（可两人一张），先不告知学生圆形和三角形的具体数目，提出讨论题1并请学生报告估算的结果，介绍是如何进行估算的。在学生报告的基础上，教师可引入种群密度的概念，并介绍调查种群密度的实践意义。然后，告知学生图案中圆形和三角形的数目，提出讨论题2在学生讨论的基础上，教师应当简明扼要地说明：（1）“估算”是一种重要的科学方法，在科学研究的许多领域中都要运用；（2）“估算”存在着误差，运用科学方法进行估算可以缩小误差，最大限度地保证得到的结果符合客观事实。进行调查种群密度的方法的教学时，教师有必要先介绍“抽样调查”的方法。教材中介绍了估算最常用的方法样方法和标志重捕法。教师应结合“问题探讨”中学生在估算中所运用的方法，进一步让学生讨论：什么是“样方”？如何确定“样方”？要选取几个样方？多取几个样方结果会不会更准确些？结合这些问题的讨论，教师介绍常用的样方法：五点取样法和等距取样法。对于许多动物而言，由于它们活动能力强，活动范围大，不宜用样方法来调查它们的种群密度，而常用标志重捕法。在教学中，教师可以结合学生比较熟悉的“抽样调查”的具体事例，拓展这种科学方法的内涵和应用领域。例如，每年中央电视台“春节联欢会”收视率的调查；某地区家庭收入情况调查,等等。也可以让学生讨论一些具体的调查方案，例如，怎样调查在学生中，哪些人喜欢玩电脑游戏？（男生还是女生？小学生还是高中生？成绩好的学生还是成绩差的学生？等等）进而使学生了解到“抽样调查”在科学研究中应用的普遍性。为什么要研究种群密度？教师可以结合生活、生产中的具体事例加以说明。对于出生率和死亡率等其他数量特征的教学，教师可以从列举一些现象与事例入手。要注意的是，死亡或迁出对种群来说不一定是坏事，因为一些个体死亡或迁出了，在种群中留下空间让新一代个体更好地成长，这样的种群往往生活力更强。任何种群都是由不同年龄的个体组成的，因此种群形成一定的年龄结构。在进行这部分内容的教学时，可以围绕教材中提出的“思考与讨论”来展开。表 几种年龄型种群的特点 类型 种群构成特点 发展趋势 增长型 幼年个体很多，老年个体很少 种群密度会越来越大 稳定型 各年龄期的个体数目比例适中 种群密度在一段时间内保持稳定 衰退型 老年个体很多，幼年个体很少 种群密度会越来越小 大多数生物种群都倾向于使雌雄性别比率大约保持11。教学时可以列举一些事例，说明自然界这种现象存在的普遍性（包括人类）。教师可以提问，为什么会出现这一现象？让学生联系性别的决定来讨论这一问题。教师可就上述特征间相互关系作一小结如下图：种群的空间特征是选学内容。种群中个体在空间分布的情况往往是多种多样的，例如有均匀分布、随机分布、集群分布等。种群中个体的分布情况构成了空间特征，种群的空间特征是生物与生物之间、生物与环境之间相互作用的结果，并随着条件的改变而发生变化。种群的空间特征是研究种群密度的重要信息。（三）精品教案引入：学生阅读课本，特别强调种群的概念。物种：是指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生出可育后代的一群生物个体。种群：在一定的自然区域，同种生物的全部个体形成种群，同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。以“问题探讨”引入，学生思考回答。老师提示：可采用课本介绍的两种取样方法取样，用取样方法进行估算。也可以将模拟草地平均分成若干等份，求得其中一份的数量后，再估算整体的数量。问题：以“本节聚焦”再次引起学生的思考，让学生带问题学本节。种群的特征一、调查种群密度（种群密度是种群最基本的数量特征）的方法种群密度：是指种群在单位面积（或体积）中的个体数量。（种群密度是种群最基本的数量特征）讲述：样方法样方法的方法繁多，依生物种类、具体环境不同而有所不同。样方的面积有大有小，样方形状也有方形、长方形、圆形、条带状等多种，但是各种方法的原理却是相同的。首先，在要调查的生物群落中，确定一个或数个范围相对较大区域作为样地；再在样地中随机选取若干个样方；然后计数各样方中的全部个体数量；最后，计算全部样方个体数量的平均数，通过数理统计，对种群总体数量进行估计。例如，假设随机抽取样方n个，每个样方的生物个体数为X1，X2，X3，Xn，则样方的平均数X=Xn/n。 探究的讨论，学生思考回答。老师提示：1“问题探讨”中调查对象是完全随机分布的，且调查区域是规则的，调查对象与其他物体的区分是显而易见的，因此，采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近（误差小）。而在实地调查中，调查对象的分布往往不是随机的，调查区域也往往不是规则的，还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性，因此，采用同样的方法其结果误差会比较大一些。但是，只要掌握了科学的调查统计方法，其误差会控制在允许的范围之内。2提示：为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果（估算值）能更接近真实的情况。3提示：样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。4提示：种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动（不同小组对同一种群的种群密度调查结果可能是不一样的。），例如5%以内。如果超出了此范围，在其他条件相同的情况下，造成不一样的原因应当首先归结为采取不同的样方法所致。所以，要针对实际情况，讨论取样方法是否存在问题。5略。讲述：标志重捕法（mark-recapture method）标志重捕法：是在一个有比较明确界限的区域内，捕捉一定量生物个体进行标记，然后放回，经过一个适当时期（标记个体与未标记个体重新充分混合分布后），再进行重捕。根据重捕样本中标记者的比例，估计该区域的种群总数。这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫和腹足类等动物种群数量的绝对估计。假定在调查区域中，捕获M个个体进行标记，然后放回原来的自然环境，经过一段时间后进行重捕，重捕的个体数为n，其中已标记的个体数为m，根据总数N中标记比例与重捕取样中标记比例相等的原则，即NM=nm，可得调查区域种群数量N=Mn/m。二、出生率和死亡率出生率：是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。死亡率：是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比例。三、迁入率和迁出率对一个种群来说，单位时间内迁入和迁出的个体，占该种群个体总数的比率，分别称为迁入率或迁出率。四、年龄组成和性别比例种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。几种年龄型种群的特点：思考与讨论，学生思考回答。老师提示：1图中A种群属于增长型，C种群属于衰退型，B种群属于稳定型。这是由于种群中年轻个体越多，一般来说出生率会越高，死亡率会越低。2提示：年龄组成为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般来说会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。性别比例是指种群众雌雄个体数目的比例。简要讲述 五、种群的空间特征小结 种群特征之间的关系种群的数量特征之间的关系：师生共同回顾这一节课的内容，加深学生对本节课的记忆。