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

四川省成都市高中生物第四章种群和群落4.1种群的特征教案新人教版必修3学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容本节课的教学内容来自新人教版高中生物必修3第四章“种群和群落”的4.1节“种群的特征”。本节内容主要包括以下几个方面：

1.种群的数量特征，包括种群密度、生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。

2.种群数量特征的计算和应用，如种群密度的估算方法、种群数量的变化趋势等。

3.种群的空间特征，包括均匀分布、随机分布和集群分布等。

4.种群数量变化的原因和规律，如自然选择、遗传漂变、生态位竞争等。

5.种群与群落的关系，包括种群在群落中的地位和作用、种群与生境的相互适应等。核心素养目标本节课旨在培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和科学态度等方面的生物学科核心素养。具体目标如下：

1.生命观念：使学生理解种群和群落的概念，认识种群和群落的重要特征及其相互关系，形成对生命系统结构层次的认识。

2.科学思维：培养学生运用数学模型和生态学原理分析种群数量特征及其变化规律的能力，提升学生的逻辑思维和创新思维。

3.科学探究：通过观察、实验和数据分析等方法，使学生掌握估算种群密度的方法，培养学生的实证意识和探究能力。

4.科学态度：培养学生热爱自然、关爱生物的情感，增强对生态环境的保护意识，养成严谨治学的态度。教学难点与重点1.教学重点

（1）种群数量特征的概念及计算：种群密度、生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。

举例：讲解种群密度的概念，通过实际案例（如某一生态环境中的植物种群密度）进行分析，使学生理解并掌握种群密度的计算方法。

（2）种群数量变化规律：自然选择、遗传漂变、生态位竞争等。

举例：以自然选择为例，通过具体案例（如达尔文的自然选择理论）进行分析，使学生理解自然选择对种群数量变化的影响。

（3）种群与群落的关系：种群在群落中的地位和作用、种群与生境的相互适应。

举例：分析某一生态系统中不同种群之间的关系，探讨种群在群落中的地位和作用，以及种群如何适应生境。

2.教学难点

（1）种群数量特征的变化规律：学生难以理解各种数量特征之间的关系及其变化规律。

举例：通过实际案例，分析种群数量特征之间的相互关系，如种群密度与生率、死亡率之间的关系。

（2）种群空间特征的识别与应用：学生难以理解种群空间特征的概念及实际应用。

举例：观察某一生态环境中的生物种群，分析其空间特征（如均匀分布、随机分布和集群分布），并探讨这些特征对种群生存和繁衍的影响。

（3）生态位竞争的概念及应用：学生难以理解生态位竞争的概念及其在种群数量变化中的作用。

举例：通过具体案例（如食物链中的竞争关系）进行分析，使学生理解生态位竞争对种群数量变化的影响。

为确保学生对核心知识的理解透彻，教师在教学过程中应针对上述重点和难点内容进行有针对性的讲解和强调，采用多种教学方法（如案例分析、实验观察、小组讨论等）帮助学生突破难点，提高教学效果。教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

针对本节课的内容，将采用以下教学方法：

（1）讲授法：在讲解种群和群落的基本概念、数量特征及其变化规律时，教师通过口头讲解，配合板书、PPT等辅助手段，系统地向学生传授知识。

（2）案例研究法：在讲解种群数量特征的变化规律、种群空间特征及其应用时，教师可以选择具体的生态环境案例进行分析，使学生更好地理解理论知识。

（3）实验法：在讲解种群数量特征的计算方法时，教师可以组织学生进行实验操作，如在实验室模拟种群数量的变动，让学生亲身体验并掌握相关知识。

（4）小组讨论法：在讲解种群与群落的关系时，教师可以将学生分成小组，让学生就某一具体生态系统中的种群关系进行讨论，培养学生的合作意识和解决问题的能力。

2.设计具体的教学活动

（1）种群数量特征的知识竞赛：以小组为单位，进行种群数量特征的知识竞赛，激发学生的学习兴趣，巩固所学知识。

（2）生态环境模拟实验：组织学生进行实验室模拟实验，观察和记录实验过程中种群数量的变化，使学生更好地理解种群数量特征的变化规律。

（3）角色扮演：让学生扮演不同种群中的个体，通过模拟生态环境中的竞争关系，使学生更好地理解生态位竞争的概念及其在种群数量变化中的作用。

3.确定教学媒体和资源的使用

（1）PPT：教师制作精美的PPT，展示种群和群落的基本概念、数量特征及其变化规律等核心知识，提高课堂教学效果。

（2）视频：播放生态环境中的种群和群落的相关视频，让学生直观地了解种群和群落的特点，增强学习的趣味性。

（3）在线工具：利用在线工具进行种群数量特征的计算和分析，提高学生的实践操作能力。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对种群和群落的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道种群和群落是什么吗？它们与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于种群和群落的图片或视频片段，让学生初步感受生物多样性的魅力或特点。

简短介绍种群和群落的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.种群和群落基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解种群和群落的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解种群和群落的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍种群和群落的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.种群和群落案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解种群和群落的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的种群和群落案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解种群和群落的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用种群和群落的概念解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与种群和群落相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对种群和群落的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调种群和群落的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括种群和群落的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调种群和群落在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用种群和群落的概念。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于种群和群落的短文或报告，以巩固学习效果。拓展与延伸1.推荐阅读材料

（1）《生态学原理》（第二版），作者：李博，出版社：高等教育出版社，出版时间：2015年。

本书详细介绍了生态学的基本原理和概念，包括种群和群落的研究方法、数量特征、空间分布和动态变化等内容。通过阅读本书，学生可以更深入地理解种群和群落的研究方法和应用。

（2）《生物群落》（第二版），作者：孙儒泳，出版社：高等教育出版社，出版时间：2015年。

本书系统地介绍了生物群落的结构、种类组成、生态过程和群落动态等方面的知识。通过阅读本书，学生可以了解生物群落的多样性及其在生态系统中的作用。

（3）《种群生态学》（第二版），作者：张勇，出版社：高等教育出版社，出版时间：2015年。

本书重点阐述了种群生态学的基本概念、理论和方法，包括种群数量特征的估算、种群动态模型及其应用等内容。通过阅读本书，学生可以掌握种群生态学的基本理论和方法，提高解决实际问题的能力。

2.课后自主学习和探究

（1）调查身边的生态环境，观察和记录不同种群的数量特征和空间分布，尝试分析影响种群数量变化的因素。

（2）结合本书内容，深入了解生态位竞争的概念和原理，举例说明生态位竞争在自然界中的作用。

（3）查阅相关文献，探究种群和群落研究在生态学中的应用，如生态修复、生物多样性保护等。

（4）以小组为单位，选择一个与种群和群落相关的主题，进行课后研究。可以采用文献调研、实验观察、案例分析等方法，深入研究主题的内涵和应用。

（5）撰写一篇关于种群和群落的科普文章，向他人普及种群和群落的基本知识及其在生态环境中的重要性。典型例题讲解七、典型例题讲解

1.例题一：种群密度的估算

题目：某个草地上鼠类的种群密度为每公顷50只，如果草地面积为100公顷，那么该草地上鼠类的种群数量是多少？

讲解：此题主要考察学生对种群密度的理解和计算。种群密度是指单位面积或者单位体积内的个体数，计算公式为：种群密度=种群数量/生境面积或体积。在本题中，学生需要将种群密度转换为种群数量，即：种群数量=种群密度×生境面积。通过这个例题，学生可以掌握种群密度的计算方法，并理解其与种群数量的关系。

2.例题二：自然选择与种群数量变化

题目：在一个自然生态系统中，某植物种群的生长速度比其他同类植物快，但繁殖速度慢。讨论这种情况下，该种群的长期发展趋势。

讲解：此题考察学生对自然选择和种群数量变化的理解。自然选择是指在自然环境中，适应环境的个体更容易生存和繁殖的机制。在本题中，学生需要分析生长速度快但繁殖速度慢的植物在自然选择中的优势和劣势，进而讨论其种群数量的长期变化趋势。

3.例题三：种群的空间分布

题目：在一个正方形生境中，种群个体随机分布在四个象限中。如果每个象限的个体数相同，那么种群的空间分布是什么类型的？

讲解：此题考察学生对种群空间分布的理解。种群的空间分布可以分为三种类型：均匀分布、随机分布和集群分布。在本题中，学生需要分析种群个体在正方形生境中的分布情况，判断其空间分布类型。课堂小结，当堂检测1.课堂小结

（1）回顾本节课的主要内容，包括种群密度的估算方法、自然选择与种群数量变化的关系、种群空间分布的类型及其特点。

（2）强调种群特征在生态环境保护和生物多样性维护中的重要性，鼓励学生关注生态环境问题，积极参与生态环境保护。

（3）总结本节课所采用的教学方法和策略，如案例分析、小组讨论、实验操作等，强调这些方法在提高学生学习兴趣和参与度方面的作用。

2.当堂检测

（1）选择题：请学生根据所学内容，回答有关种群特征的问题。例如，请判断以下哪个选项描述的是种群密度的估算方法（A.样方法B.标志重捕法C.随机抽样法）。

（2）简答题：请学生结合所学知识，分析自然选择对种群数量变化的影响。例如，请阐述自然选择对生物进化和种群数量变化的机制。

（3）应用题：请学生运用所学知识，解决实际问题。例如，请设计一个实验方案，估算某一生态环境中的种群密度。

（4）讨论题：请学生就某个种群特征相关的话题进行讨论。例如，请就生态环境变化对种群数量和分布的影响进行讨论，并提出保护措施。

（5）案例分析题：请学生分析某个具体的种群特征案例，并回答相关问题。例如，请分析某一生态环境中植物种群的空间分布特点，并讨论其对生态环境的影响。内容逻辑关系①种群密度的估算方法：样方法、标志重捕法、随机抽样法。

②自然选择与种群数量变化：自然选择是指在自然环境中，适应环境的个体更容易生存和繁殖的机制。自然选择对种群数量变化的影响包括：适应环境的个体存活率高，繁殖能力强，从而使种群数量增加；