高中生物《群落及其演替》第3课时

第3课时——研究土壤小动物类群的丰富度合肥一中胡滟虹1.教材分析本课时内容是第二单元第一节的第3课时。前两节课学习了群落结构，按照课标要求，应开展实验“研究土壤中动物类群的丰富度”。在观察、分析滨湖森林公园人工林地上部分的基础上，进一步探究地下部分的生物群落，以加深对相关概念的理解，促进学生生物学学科核心素养的提升。2.学情分析从知识水平上看，学生已经掌握了群落结构的有关概念，但是对土壤小动物了解较少。从活动实践上看，学生有显微镜观察的基础，使用体视镜观察应该没有问题，但学生缺乏类似的实验经验，特别是取样和分类，需要教师提供帮助和指导。3.学习目标（1）理解不同种群的生物相互影响，描述群落的空间结构（生命观念）（2）引导学生运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题，如比较与分析，归纳与概括、演绎与推理等。（科学思维）（3）通过“研究土壤中小动物类群的丰富度”活动，培养学生观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力，同时提升学生的生物学实验操作技能。（科学探究）（4）通过与现实问题相联系，引导学生形成生态意识。（社会责任）4.开放性学习环境实验设备器材：托盘、解剖针、镊子、吸虫器、体视镜、载玻片、体积分数70%的酒精、清水、滴管。桌椅摆放：将学生提前分成12个小组，每3个小组集中座位，分为四个区域。还需要黑板、触屏多媒体教学一体机、体视镜切换到大屏的转换设备及相关软件工具。5.教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图任务1：课前预习预习课本30-31研究土壤中小动物类群的丰富度学生自主预习课本实验内容培养学生自主阅读的能力导入新课任务2：群落结构知识的应用【联系单元大情境】介绍学生课下调查的附近群落——滨湖森林公园。展示滨湖森林公园从农田到森林的图片。【提问】从农田到人工林，它们的群落结构有什么差异？经历了哪些群落类型？是否发生了群落的演替？展示本章的三节标题。【组织活动】请同学们完成任务单上面的任务1，应用群落结构的知识，分析比较农田和森林群落结构的差异。【总结导入新课】前面我们观察比较的是农田和森林的地上部分，那在地下也就是土壤中，生物和环境有没有差异呢？今天我们就一起来研究土壤中小动物类群的丰富度。学生自主完成任务单，课下根据参考答案小组成员互相评价。创设单元大情境，联系学生已有知识，激发学生兴趣。温故知新，由观察到的地上部分引发学生对地下部分的好奇与思考。任务3：土壤小动物类群丰富度的调查（1）设计调查方案【组织活动】关于不同土壤中小动物类群丰富度的比较，列出想探究的问题，据此设计调查方案。小组进行讨论。【提问】说一说你们小组想探究的问题。【讲述】小结可以探究的问题。根据可行性选取不同群落、同一群落不同空间这两个维度进行调查。展示调查方案表。【提问】森林和农田，谁的土壤小动物类群丰富度更大？说说你的推测依据。【提问】0-5cm和5-10cm，谁的土壤小动物类群丰富度更大？说说你的推测依据。【讲述】关于土壤小动物类群的丰富度，森林>农田，0-5cm>5-10cm，这是我们的假设，是否正确需要通过实验来进行验证。小组成员相互交流、讨论。小组代表汇报想要探究的问题。根据已有知识，学生尝试推测，思考并回答。根据已有知识，学生尝试推测，思考并回答。培养学生发现问题、提出问题的能力。根据想要探究的问题设计调查方案，激发了学生对科学探究的兴趣。培养学生在新情境中根据已有知识进行推测判断的能力。通过观察--提出问题作出假设验证假设，让学生掌握科学探究的基本思路和方法。（2）调查实施【提问】研究土壤中小动物类群的丰富度实验包括哪些步骤？分别采用了什么方法？【讲述】展示改良的取样器图片、改良的吸虫器和体视镜，具体讲解四个步骤。注意：1、因为很难准确到物种，所以统计类群即可。2、测定土壤小动物类群的丰富度有两个具体指标：一是识别土壤小动物类群，统计类群数；二是统计每个类群的个体数。【组织活动】每个小组随机取一份土样。小组内分工合作，完成采集、观察、分类、统计工作。学生根据大屏幕上展示的常见土壤小动物图片，进行分类。选取学生采集的部分小动物，通过教师体视镜投影到大屏幕上展示。【提问】说说你们组的统计结果？通过本小组的数据能推测出土样的来源吗？应该怎么做？【组织活动】请各组代表将统计好的数据填入大屏幕表格。【组织活动】小组之间相互交流讨论，推测土样的来源，并说说判断依据。推测好的小组将结果填入大屏幕表格。【提问】请说一说你们小组的判断依据。【组织活动】自我揭秘，查看土样真实来源。【提问】将学生猜测结果和真实结果进行比对，若有猜错的请学生自己分析原因。【提问】通过上述实验结果能否证明我们的假设是否正确？【讲述】将森林和农田各小组统计结果分别汇总后再进行比较，展示表格。【组织活动】根据小组土样类型，重新调整座位。对四种土样类型汇总后，派代表将结果填写到大屏幕上。【提问】可以将哪些数据放到一起比较？能得出什么结论？【讲述】由此我们得出相应的实验结论：森林比农田土壤小动物类群丰富度大；2、0-5cm比5-10cm土壤小动物类群的丰富度大。【提问】0-5cm比5-10cm土壤小动物类群的丰富度大，反映了土壤小动物具有什么结构？学生在预习的基础上，进行作答。学生认真聆听，结合桌面上提供的实验器材，掌握实验方法，熟悉实验流程。学生小组内分工合作，完成采集、观察、分类、统计工作。小组代表汇报统计结果，思考根据自己小组的统计结果能否推测出土样来源，并说说理由。小组代表将统计结果填入大屏幕表格。小组之间可以下座位相互交流讨论，根据已有信息，推测土样来源。小组代表将推测结果填入大屏幕表格。小组代表说一说推测依据。学生打开粉红色标签，查看土样真实来源，验证猜测是否正确。学生自我纠错并总结经验学生在分析数据的基础上，思考并回答。学生根据自己小组的土样来源，重新调整座位。同一土样来源的小组之间汇总数据。代表将结果填写到大屏幕上。学生通过比较数据得出相应的实验结论。学生思考、回答既评价了学生预习情况，又对实验整体有了系统的认识。对学生容易产生疑惑的地方进行解释。既锻炼了学生的动手操作能力，又培养了团队合作精神。引导学生自己发现需要其他小组的数据来进行比较。引导学生一步步寻找推测土样来源的依据，在观察、比较中发现规律，培养了学生的推理能力。学生自己揭开谜底，增添了趣味性。培养学生在新情境中分析问题、解决问题的能力。培养学生归纳与概括的科学思维。锻炼学生分析、处理新信息的能力。任务4：丰富度差异原因分析【组织活动】在这个实验的基础上，还能提出哪些新的问题进一步探究？小组讨论【提问】说说你们小组提出的问题【讲述】展示思维导图，小结可以进一步探究的问题。【组织活动】列举2个具有代表性的问题和部分土壤小动物的食性表。小组进行讨论。【提问1】为什么森林表层土里的小动物丰富度更大？【讲述】从植物和土壤条件两方面进行小结。【提问2】土壤小动物之间，以及和群落里其他生物之间存在什么关系？请举例说明。【讲述】展示课本段落，小结：群落中不同种群不是随机聚集在一起的，而是通过复杂的种间关系，形成了一个有机的整体。小组内部交流、讨论，小组代表汇报。学生结合已知信息，小组内部交流、讨论。小组代表汇报培养学生提出问题、深入探究的能力。借助思维导图，理清问题之间的相互关系。在上个实验的基础上，进一步探讨丰富度差异的原因，有利于培养学生透过现象看本质的探索精神。以土壤小动物为背景，将群落结构的相关内容联系起来，有助于学生深入理解相关概念，构建知识网络。迁移应用【讲述】展示滨湖森林公园从农田到森林的图片。退耕还林以后，随着物种丰富度提高、种间关系和空间结构都变得复杂，同时土壤条件得到改善。进而适合更多的生物生长，形成了良性循环。（退耕还林获新生）展示课本第二章首页的人工林容易发生鼠害的例子。与天然林相比，人工林还存在着一些问题比如容易爆发病虫害。展示从农田到人工林再到天然林的图片。我们希望能够对人工林的群落结构进行升级改造，让它朝着类似天然林的方向演变，让我们的生态环境变得更加美好。（升级改造踏新程）学生根据已有知识，尝试作答。将群落结构的知识应用于新的情境中。通过观察、分析附近群落，解决现实存在的问题，学以致用能够激发学生的学习热情，增强生态意识。评价建议任务单实验操作讨论环节自评小组成员互评教师评价评价标准任务单实验操作讨论环节1分未填写完整操作有误参与讨论3分填写完整，个别错误操作正确，态度较认真积极讨论并表达自己的观点5分填写完整，且表达准确操作正确，态度认真，并对实验过程中产生的疑问积极探讨积极讨论，观点正确并能清楚表达6.板书设计7.作业评价（1）任选一种土壤小动物，从多个方面综合描述它的生态位（生命观念、科学思维）。（2）探究如何调查水中小动物类群的丰富度（生命观念、科学思维、科学探究，选做）8.教学反思在课程实施过程中，学生参与度和积极性很高，对实验探究类课程表现出了浓厚的兴趣。在推测土样来源环节，通过学生相互纠错，揭秘后自我纠错，引导学生观察思考、发现规律。对待看似反常的数据，让学生自己思考产生