基于核心素養的《種群的特征》教學設計

韓秋娜

[摘? ?要]《種群的特征》教學中，以藏羚羊為背景，創設情境，設疑導入課堂，引導學生設計模擬實驗，動手解決如何調查種群密度的問題，培養學生的科學探究能力、科學思維、生命觀念等生物學科核心素養。

[關鍵詞]種群的特征;核心素養;種群密度;模擬實驗

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）23-0089-02

一、教材分析

《種群的特征》是人教版生物必修3第四章第一節的內容，本節設計調查種群密度的方法為第一課時，種群的其他數量特征的教學為第二課時。種群的數量特征為種群數量的變化奠定了基礎，而調查種群密度的方法是科學方法教育上的側重點，以培養學生的科學思維、科學探究能力等生物學科核心素養，因此在教學過程中應當給予充分的重視。

二、教學目標

知識與技能：識記種群、種群密度的概念，列舉種群密度的調查方法。

過程與方法：嘗試用數學方法對種群密度進行統計，培養科學探究能力及科學思維。

情感態度與價值觀：通過對藏羚羊種群的學習，增強對野生動物保護的責任感，形成正確的生命觀念，增強社會責任感。

三、教學重難點

能于模擬實驗中嘗試使用樣方法和標志重捕法估算種群密度，且能清晰地表達觀點并科學評價他人的方案。

四、 教學過程

（一） 創設情境，設疑導入

先從教材章首頁導入本章探討的中心問題：從種群和群落的水平看，生命系統具有什么特征？然后展示可可西里的藏羚羊圖片，并提問：“圖片上展示的是一個種群嗎？請用文字描述。”

設計意圖：創設問題情境，設疑引入新課，強化學生對“種群”定義的理解。

（二）建構種群密度的概念

圖片展示可可西里的藏羚羊及其食物，提問：①高山蒿草是藏羚羊喜愛的食物之一，如果要研究可可西里高山蒿草數量與藏羚羊種群大小的關系，首先要完成的步驟是什么？②圖片上展示的藏羚羊多嗎？

教師引導分析，并總結：一個種群的數量只能表明種群的大小，不能說明種群內個體分布的疏密。單位面積的種群數量更能體現種群的大小。

設計意圖：引入種群密度的概念，同時為種群密度的調查做好鋪墊。

（三）種群密度的調查

1.樣方法

活動一：模擬調查可可西里高山蒿草的種群密度。

教師展示圖片（如右圖）， 圖中圓形模擬高山蒿草，十字形模擬某種草本。

提問①：十字形模擬的基本植物如何統計？圓形模擬的高山蒿草如何統計？

師生總結：對于分布范圍小、個體較大的種群可釆取逐個計數法，多數情況下需要采取估算的方法。

提問②：如何估算圖中的高山蒿草的數量？

讓學生以小組為單位，在紙上將估算方法表示出來，教師請部分學生代表上臺展示。根據學生的展示結果，師生共同總結最佳方法——樣方法。

提問③：樣方的形狀哪種好？如何取樣？取幾個樣方？樣方的大小怎樣？

師生共同總結樣方法的定義：在被調查種群的分布范圍內，隨機選取若干個樣方，通過計數每個樣方內的個體數，求得每個樣方的種群密度，以所有樣方法種群密度的平均值作為該種群的種群密度。

提問④：實踐活動中釆用樣方法進行調查要如何展開？

師生共同歸納樣方法的一般操作步驟：取樣（五點取樣或者等距取樣）→計數[方框內+相鄰兩邊（左、上）及其夾角上的個體]→取平均值。

提問⑤：什么情況下可以用樣方法進行調查？

設計意圖：通過模擬種群密度的調查活動，使學生初步學會估算法，強化學生對樣方法的理解與運用。

2.標志重捕法

介紹背景知識：據專家估計，1991年在總面積近300 000平方公里的羌塘自然保護區中生活著約60 000頭藏羚羊，引出：對于活動能力強、活動范圍廣的生物不宜用樣方法來調查它們的種群密度，提問：“那么要用什么方法呢？”

活動二：模擬調查可可西里的藏羚羊的種群密度。

教師介紹標志重捕法“在被調查種群的活動范圍內，捕獲一部分個體，做上標記后再放回原來的環境，經過一段時間后進行重捕，根據重捕到的動物中標記個體數占總個體數的比例來估算種群密度”，并利用模擬操作引導學生思考調查藏羚羊種群密度的方法。

模擬材料：玻璃珠、馬克筆、小籃筐。

操作步驟：隨機選取40粒玻璃珠，并做好標記;

將標記好的玻璃珠重新放回筐1，混勻;從框1中隨機抓取20粒玻璃珠放入框2 ;計數框2中有多少帶標記的玻璃珠;估算種群密度。

提問：①為什么可以用標志重捕法來估算藏羚羊的種群密度，依據的原理是什么？請列式。②模擬調查的結果與實際結果有偏差嗎？偏差較大的原因是什么？教師重點引導學生分析偏差的原因，請部分小組進行發言，然后請其他組進行評價分析。③標志重捕法的適用范圍是什么？使用這一方法有哪些注意事項？

請學生思考下面的操作可否作為標志：（1）繩子綁在腿上;（2）標簽紙貼身上;（3）噴灑香水;（4）背上涂上鮮艷的顏色;（5）剪掉一只角;（6）扣上一個環。

師生共同總結釆用標志重捕法的注意事項：標記要能維持一定的時間、不能過分醒目、不會對動物產生傷害。

設計意圖：利用玻璃球作為教具引導學生思考調查藏羚羊種群密度的方法，增強學生對野生動物保護的責任感。

3.黑光燈誘捕法

在生產實踐中，對于有趨光性的昆蟲，還可以用黑光燈誘捕法調查它們的種群密度。教師通過視頻介紹黑光燈誘捕法。

（四）課堂總結

教師：牧民在承包的草場上該放養多少頭羊，經濟效益才最好？怎樣做，才既不會使資源枯竭，又使資源得到充分利用？怎樣控制害蟲數量，以防止蟲災發生？

總結：研究解決這些問題都首先需要調查相應的種群密度，因此種群密度是種群最基本的數量特征。

五、教學反思

本節課能較好地達成教學目標，并注重對學生生物學科核心素養的培養。整節課以藏羚羊作為大背景，圍繞藏羚羊及其食物高山蒿草的種群密度調查進行模擬實驗，不但提升了學習的趣味性，激發了學生的學習興趣，而且還增強了學生保護野生動物的責任感。課堂中設計了兩個模擬實驗用于探究種群密度的調查方法，提升了學生的實踐能力和創新能力，培養了學生的科學探究精神。課堂中模擬標志重捕法時，較多小組出現了實驗結果和預期結果有較大偏差的現象，教師指導學生分析產生誤差的原因，讓學生的學習更有主動性和積極性，促進學生科學思維的培養。另外，模擬實驗用玻璃珠也是本節課的一個亮點，玻璃珠容易混勻，用馬克筆標記時，容易標記同時也會脫落，相對其他材料更容易對課本實驗進行模擬，且有利于學生發現存在的問題并分析解決。

（責任編輯? ?黃春香）