《一种群的特征》教学设计(重庆市省级优课)-生物教案

4.1种群的特征教学设计重庆市兼善中学聂德慰1、设计理念：新课程改革倡导探究行学习，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，逐步培养学生收集和处理信息的能力、分析和解决实际问题的能力等，本节课就是以让学生亲历模拟实验及探究活动来领悟科学研究的方法为设计理念。2、教材分析：《种群的特征》这节内容是北师大版必修三第三章第一节第一课时的内容，是学生在前面刚学了稳态及其调节机制的基础上，进一步从宏观层次来分析生命系统的特征。依据普通高中生物课程标准要求：“列举种群的特征”，因此确定本节课的教学目标为：2.1【教学目标】知识目标：种群密度和种群的几个基本特征；种群的特征之间的内在关系。能力目标：初步学会调查种群的密度的方法；分析种群其他特征对于种群密度的影响。情感目标：能用种群特征去描述身边的种群，并能对种群的研究提出有建设性的看法；关注濒危动物种群数量的变化及措施。2.2【教学重点与难点】教学重点：种群的基本特征及内在联系。教学难点：样方法和标志重捕法的正确操作与计算。2.3【课时安排】2课时第1课时(课堂探究)：做模拟实验让学生探讨如何估测一类事物在一定地域范围的密度；种群的几个特征以及他们是怎样影响种群密度的；种群的空间特征。第2课时（课下实地调查）：课外探究样方法的正确操作与计算，实地调查学校兼善园蒲公英的种群密度。3、教学设计思路本节课的主要线索是种群的特征，但并不是仅仅描述性的讲，而是从问题出发，落脚于对科学方法的学习：用样方法测定种群密度。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。教学设计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，教材中设计了“探究”活动，我安排了模拟标志重捕法，而用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度这一活动需要在野外进行，且属尝试、模仿层次，故我安排在本节结束时进行。本节教学思路是围绕“保护黑叶猴”这一主题展开，以重庆黑山谷黑叶猴这一濒危物种数量锐减，我们需要建立保护组织，增加其种群数量为宗旨，从问题出发，让学生能对种群的研究和保护提出有建设性的看法，落脚于对科学方法的学习，让学生模拟调查动物种群密度的方法：标志重捕法。然后再层层递进式的设立问题串，逐步展开教学，将本节的种群的特征学习转化为“保护黑叶猴”组织的一个探究活动，让学生参与到问题的讨论交流与解决中，问题解决也就意味着种群的特征学习与了解。具体思路流程如下：探究一：保护黑叶猴是保护一个个体还是一个种群？探究一：保护黑叶猴是保护一个个体还是一个种群？探究二：保护黑叶猴种群的核心问题是？（探究二：保护黑叶猴种群的核心问题是？探究探究三：如何确定黑叶猴现存数量？（解决方案：模拟操作标志重捕法）探究探究四：导致黑叶猴现存数量变化的因素（解决方案：素材学习出生率死亡率、迁入率迁出率、性别比例）探究五：如何预测黑叶猴将来的数量变化趋势（解决方案：素材学习年龄组成探究五：如何预测黑叶猴将来的数量变化趋势学习了解种群的空间特征学习了解种群的空间特征（解决方案：图示学习种群的空间特征）结课：学以致用谈一谈我们采取什么具体措施保护黑叶猴结课：学以致用谈一谈我们采取什么具体措施保护黑叶猴归纳总结种群的数量特征及其内在联系，建构概念图；巩固练习归纳总结种群的数量特征及其内在联系，建构概念图；巩固练习4、教学过程教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图导课展示黑山谷黑叶猴图片，重庆黑山谷黑叶猴这一濒危物种数量锐减，我们拟建立一个保护黑叶猴组织，老师真诚的邀请各位加入到我们，为环保出一份力，好吗？好的，那就开启我们的环保大讲堂。分析思考回答从问题出发，让学生能对种群的研究和保护提出有建设性的看法种群的概念课件展示：一只黑叶猴和一群黑叶猴【探究一】：保护黑叶猴是保护一个个体还是一群黑叶猴呢？个体的生命是有限的，但对一个种群来说，不会因为个体的消失而消失，我们把生活在黑山谷中的黑叶猴这样的群体称为种群。到底什么是种群呢？种群的概念及要点解析典例辨析种群：下列叙述中属于一个种群的是：A.缙云山和鸡公山上所有的斑竹B.一个池塘中所有的鱼C.一块农田中所有开花的玉米D.生活在黑山谷中所有的黑叶猴一个寺庙里所有的和尚是不是一个种群呢？教师：种群里的个体并不是简单的累加，个体之间是有相互关系和作用的，是能繁衍生息的。因为种群是生物繁殖的基本单位。学生回答：一群黑叶猴明确种群的概念并加以辨析通过个体和种群之间的关系，使学生明白：种群不是个体的部分叠加。标志重捕法样方法种群密度【探究二】保护黑叶猴种群的核心问题是？请同学们畅所欲言提出看法教师点评学生的说法，点出保护黑叶猴种群的核心问题是研究种群数量变化。【探究三】我们如何确定黑叶猴现存数量？教师补充设问：黑山谷占地100平方公里，我们可以直接数出黑叶猴的准确数量吗？教师讲述：不能。所以生态学家常采用近似的方法来估计一个种群的数量。这个方法就是抽样调查法，它包括样方法和标志重捕法。对于黑叶猴这种活动能力强活动范围广的生物我们采用标志重捕法。教师介绍标志重捕法的方法和步骤。过渡：为了让大家更好的理解标志重捕法，我们用豌豆作为实验材料模拟标志重捕法。教师边讲述边演示，让学生明确模拟内容：所有的豌豆模拟:总个体数30颗染绿的豌豆:第一次捕获并标记数选出的20-50颗豌豆:重捕总数选出的20-50颗豌豆中的绿豌豆:重捕个体中的标记数小组模拟活动:模拟标志重捕法材料用具：盘子、豌豆若干。方法步骤：1.将若干白豌豆放入托盘中。2.从托盘中随机选取30个豌豆，放在盘中，并染色为淡绿色。3.将染色后的豌豆重新放入盘中，并与均未染色的豌豆混匀。注意：（1-3步已由实验老师准备完成）4.再从盘中随机选取20-30个豌豆，数一数染过色的有多少。5.利用数学知识估算全部豌豆的数量。任务1：小组组员从盘中随机抓取20-50粒豌豆，放入培养皿，数一数抓取的豌豆中染过色的绿豌豆有多少，记录在下表中。任务2：利用数学抽样调查的方法，估算出豌豆总数，填写在下表中。任务3：你估算的方法是：要求：①分小组5分钟完成。②活动后每组确定发言人展示结果。教师巡回指导。教师随机选取几份记录展示出来，大家一起探讨，并请小组发言人谈一谈计算方法。追问：我们分了多组作调查，每组数据不尽相同，怎么使估算值更接近真实值呢？追问：我们染色作标记，假如实地调查中我们的标记也很鲜艳，对于的调查结果会有什么影响？教师总结：所以标志重捕法的标记不能过于鲜艳，当然也不能对生物造成伤害。过渡：我们通过标志重捕法估算了黑叶猴这种会跑会跳活动范围广的种群的数量，那么黑叶猴喜好攀爬栖息的木棉树我们怎么估算它的种群数量呢？教师讲述：我们将用到样方法，关于样方法，同学们可以在课下带着学案背面的问题阅读教材60-61的内容完成探究，届时我们将在课余实地调查兼善园蒲公英的种群数量。过渡：我们用标志重捕法估算了黑叶猴的数量，但是黑叶猴是广泛分布在黑山谷中的，那么在单位面积上的个体数称之为种群密度，由图可知，同种生物的种群密度是有差异的。种群密度可以直接反映种群的数量特征，也是种群最基本的数量特征。学生表达自己的看法学生思考作答学生回答出模拟内容按要求模拟操作，探讨记录小组发言人谈计算方法生答：取平均值学生思考作答培养学生的语言表达能力培养学生知识迁移能力让学生通过具体的活动，完成尝试、模仿的操作为用实地调查种群密度作铺垫出生率和死亡率【探究四】导致黑叶猴现存数量变化的因素？同学们想想，对于同一个种群，它的种群密度是恒定不变的吗？哪些因素会使种群密度发生变化？既然是一个种群，肯定会不断的产生一些新个体，同时也会有个体不断死亡，所以研究种群还必须了解种群的出生率和死亡率，它也是种群数量的一个特征。出生率：单位时间内新产生的个体数目占该种群个体数目的比率死亡率：单位时间内死亡的个体数目占该种群个体数目的比率资料：据保护组调查报告显示：在2017年1月1日黑山谷黑叶猴数量在112只，在过去的2017年，新出生个体5只，死亡个体8只。设问：请你计算出黑叶猴种群的出生率和死亡率？据此可判断该种群数量的变化是？总结：出生率和死亡率会直接影响种群的密度。学生看课本、总结、思考、讨论，回答相关问题使学生了解出生率和死亡率是种群特征迁入率和迁出率展示资料：2011年，重庆遭遇百年一遇的干旱，万盛、南川等地持续一月未降雨，黑山谷多地出现溪河断流，造成了黑叶猴种群大面积的迁出。教师：对一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率，分别称为迁入率或迁出率。总结：出生率和死亡率，迁入率和迁出率都是直接决定种群密度的重要因素，是种群的一个特征。学生观察，思考并讨论。除了出生率和死亡率外，迁入和迁出也会影响到种群的密度。让学生认识迁入率和迁出率对种群密度的影响性别比例年龄组成种群分布的空间特征展示资料：据科学家调查研究发现，黑叶猴之所以成为濒危物种，与我们人类好捕猎雄性个体取食猴脑有很大的关系。设问：人类这个残害行为对黑叶猴种群会有什么影响？讲述：一个种群通过长期的进化，婚配制度，雌性个体和雄性个体是一定的比例的，雌雄个体数目在种群中所占的比例成为性别比例。诱杀黑叶猴的雄性个体，破坏了该种群正常的性别比例，会使很多雌性个体不能完成交配，影响出生率，进而影响种群密度。【探究五】：如何预测黑叶猴将来的数量变化趋势？过渡：出生率和死亡率，迁入率和迁出率都是直接决定种群密度的重要因素。如何预测黑叶猴将来的数量变化趋势？出生率和死亡率决定种群密度，而将来的出生率取决于现在的幼年个体，将来的死亡率取决于现在的老年个体。所以一个种群中的年老个体和年幼个体直接影响将来种群的数量变化。种群的年龄组成：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，大致可分为下面三个类型：幻灯片展示组织学生观察分析年龄段特点、出生率和死亡率特点、种群数量变化完成学案。教师总结：以上这些都是种群数量上的特征，种群除了数量上的特征以外，他在空间分布上也有一些特征，比如图示中红色点为贵州麻阳河国家级自然保护区内黑叶猴种群的空间分布。由图可以看出，黑叶猴种群呈集群分布的，这也是最常见的一种空间分布。种群空间分布群还可能像杂草一样随机分布，而一些人工控制的种群如水稻田、玉米地等通常呈现均匀分布。思考回答学生观察，同时思考，看图分析表述