基于探究思想的“種群的特征”教學設計

【摘 要】在探究為本思想的指導下，筆者提出了實現“種群的特征”這節課的教學目標需要做到的五個基本要求，并圍繞種群密度的調查設計了五個探究活動，引導學生完成探究過程，在教授學生新知識的同時，培養學生的交流與合作能力、創新精神和實踐能力。

【關鍵詞】高中生物;探究為本;教學設計;探究活動

【中圖分類號】G633.91? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）16-0146-02

新課標指出，倡導探究式學習的目的在于促進學生學習方式的改變，引導學生主動參與探究，勤于動手和動腦，培養學生獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力[1]。培養學生的創新精神和實踐能力是素質教育的核心，要落實這一培養目標，就必須從課堂教學入手，改革傳統教學模式，構建探究式教學模式。本文以“種群的特征”部分的教學設計為例，探討如何構建探究式教學模式。

1? ?教材分析

人教版高中生物教材必修三第四章“種群的特征”一節，學生之前學過與種群相關的內容，在課堂教學時，教師應引導學生回憶舊知識，建立學習新知識的自信。然后圍繞種群密度的調查方法，采用探究學習的教學思路設置問題情境，引導學生動腦思考，動手操作，通過交流與合作，分析問題并最終解決問題。

2? ?學生分析

高二學生對本節涉及的種群概念有一定的了解，種群的知識與學生的生活實際聯系密切，可在教學中聯系生活，培養學生的知識遷移能力。學生動手實踐的愿望強烈，可充分利用生物學實驗科學的特色，合理設計教學實驗，給學生提供實踐的機會，在實踐中鍛煉學生的思維，培養學生的實踐能力，提高學生的生物學素養[2]。

3? ?教學目標

知識目標：理解種群的概念。

能力目標：通過學習種群密度的調查方法，體驗探究過程，培養分析、比較、歸納、知識遷移等能力，培養創新精神和實踐能力。

情感目標：能對種群的研究提出有建設性的看法;關注瀕危動物種群數量的變化及應對措施。

4? ?教學過程

4.1? 基本要求

為達成教學目標，以探究為本的高中生物課堂教學要做到以下五點：

（1）教師轉變教學觀念是前提。要將探究落到實處，教師就要學會放手，給學生創造機會，讓他們自己去探索;給學生提出問題，讓他們自己去解決。

（2）精心劃分探究小組是基礎。小組的劃分需要根據學生的學習能力、性格特點等，保證組間同質、組內異質，要培訓組長的組織、協調能力，讓組長引導每一個組員參與探究活動。

（3）探究內容的設計是核心。遵循學生的認知規律進行探究內容的設計，由舊知識到新知識，由簡單到復雜，層層遞進。

（4）教師適時的指導是保證。在探究活動中，教師應做一個參與者，走到學生中間，認真觀察學生的表現，及時了解探究活動的進度，在學生遇到問題時給予指導。

（5）合理的評價是升華。探究的最終目的是讓每一學生都獲得成就感，教師不能吝嗇自己的表揚，要善于發現學生的閃光點，給予學生充分的鼓勵和肯定。

4.2? 具體實施

4.2.1? 導入新課

生物是一門自然科學，與生活聯系密切，所以創設的情境應體現理論與實際的結合。教師可以生活中的例子引入種群的概念，如教室的學生、菜市場的白菜、校園湖泊里的錦鯉等，讓學生判斷，以上哪些屬于種群。通過比較分析，體會種群的要點：①一定自然區域內;②同種生物;③全部個體。這樣通過創設問題情境進行導入，可以讓學生初步認識種群的特征，同時實現新舊知識的有效銜接，簡明扼要地引入新課，激發學生的探究欲望。

4.2.2? 開展探究

種群的特征主要表現為數量的變化，種群密度是種群最基本的數量特征，教師可聯系生活提問學生校園某種名貴的樹木有多少棵，校園內老鼠有多少只，從而引出種群密度的定義，并引導學生思考該如何統計個體數量。校園內名貴的樹木數量有限，學生容易想到逐個計數的辦法，但如果問題是草地上有多少棵蒲公英，該怎么統計？生物數量較大時，無法用計數的方法來進行統計，學生會陷入思考，教師可趁熱打鐵，引出種群密度的調查方法，使探究活動自然開展。

探究活動1：每個小組的桌子上有一張紙，假設這張紙代表一塊面積為100m2的草地。黑色圓點代表蒲公英，白色圓點代表其他植物，估算一下這塊草地上蒲公英的數量。

教師組織學生探究，學生通過合作交流，尋找解決問題的方法。學生會得出不同的認知和解決問題的方法，合作學習可以使學生了解彼此的見解，看到同一問題的不同側面，既培養學生的自我分析、調整等認知能力，又培養他們的合作意識和溝通能力。學生討論結束后，各組派代表闡述觀點，師生通過分析比較得出可行性方案：取若干相同的樣方，分別計數，再求平均值估算種群密度，再乘以草地面積。引入樣方法，教師沿著這一線索繼續給出探究的方向。

探究活動2：聯系我們生活中熟悉的生物，探究樣方法適用于什么生物？取樣原則有哪些？取樣方法有哪些？樣方大小如何確定？如何計數？

探究活動2在探究活動1的基礎上開展，學生的思維在探究活動1中得到了一定的發散，探究的內容逐漸增多，學生仍可以得出科學的結論。對“樣方法適用于研究什么生物？”這一問題，學生會很自然地想到植物，但是何種植物適用？動物是否適用？這是學生要深入思考的問題，思考這一問題有利于培養學生思維的深度與廣度。對于取樣原則問題，紙片上蒲公英的分布不是均勻的，學生在此基礎上再聯系生活實際就能想到隨機取樣。教師在參與學生的小組探究時，要注意引導學生解決以下幾個問題：紙片的形狀是正方形的，怎樣取樣合理？對于非正方形的地塊，又如何取樣？對于壓在邊線及夾角的個體如何處理？最后如何處理各樣方的數據？學生也可能會有不同的思考，如樣方大小問題，學生可能想到調查對象體積較大或者數量較少時，樣方面積要適當擴大。對于不同的觀點，教師要給予合理的評價，并對學生的科研態度給予肯定。

探究活動3：每個小組的桌子上各有一個瓶子，瓶子里裝了若干黃豆，估算本小組瓶子中黃豆的數量。

以探究為本的課堂教學的優點之一在于其高度的民主性。學生在這一探究活動中可能會產生各種想法，教師要用欣賞的眼光看待學生，培養學生的創新能力。學生代表發言完畢后，師生共同總結出解決方案：先取出一定數量的黃豆做標記，再將標記過的黃豆重新放回瓶子，搖勻，再取出一定數量的黃豆，統計其中帶標記的黃豆數量。教師引入標志重捕法，M為標記的黃豆數，n為第二次取出的黃豆數，m為第二次取出的帶標記的黃豆數，則該瓶中黃豆數量約為N=M ×。

探究活動4：標志重捕法適合調查什么樣的生物？操作步驟是怎樣的？使用時需要注意什么問題？

學生根據之前的探究，可以得出適用范圍為活動能力強、活動范圍大的動物。探究操作步驟時，教師可引導學生根據探究活動3的操作進行歸納，學生能夠總結出操作步驟為捕捉、標記、放回、重捕。在探究使用此方法需要注意的問題時，學生根據之前的體會踴躍發言，如用什么方法標記能不掉色？把標記的黃豆放回去搖勻與否對實驗結果有影響？在此基礎上，學生會注意到標記物的選擇與使用、被研究種群本身的數量變化及分布都會影響實驗結果，從而使學生通過探究促進思考，通過思考得出合理的結論。

探究活動5：選取校園內的生物作為研究對象調查其種群密度。

開展探究性學習離不開實踐探究，實踐探究能讓學生體驗實驗操作的過程與樂趣，培養學生的知識遷移能力。學生首先要制訂可行的實驗方案，包括研究對象、調查方法、調查步驟、調查中需要注意的問題等，并按照實驗方案開展探究活動，在實踐中升華理論知識。教師則需要根據調查結果引導學生關注有害生物的防治及瀕危生物的保護，進一步達成教學目標。

綜上所述，本節以探究為本的課堂教學，在達到五個基本要求的基礎上，在探究活動的安排上遵循了由易到難的原則，有利于鍛煉學生的思維能力;將課內和課外探究相結合，使生物課堂得到了延伸，有利于提高學生的實踐能力;增強了教學活動的民主性與互動性，有利于培養學生的合作與交流能力。以探究為本的課堂教學為提高學生學習效率、培養學生創新精神、提升學生實踐能力提供了一條新的路徑。探究式教學本身沒有固定的模式，教學內容、教育對象都會影響教學過程的實施，教師應在深刻領會探究式教學實質的基礎上，結合生活實際，靈活運用以探究為本的教學思想，最終提高高中生物課堂教學的有效性，促進學生的全面發展。

【參考文獻】

[1]謝愛蓮.探究式教學模式淺析[J].試題與研究，2013（2）.

[2]韓秋娜.基于核心素養的《種群的特征》教學設計[J].中學教學參考，2019（23）.

【作者簡介】

范艷琴（1980～），女，漢族，遼寧沈陽人，本科，中學高級教師。研究方向：高中生物教學。