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第1節(jié) 2019-2020年高中生物 4.1《種群的特征》教案（3） 新人教版必修3 1、設計理念：新課程改革倡導探究行學習，引導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，逐步培養(yǎng)學生收集和處理信息的能力、分析和解決實際問題的能力等，本節(jié)課就是以讓學生親歷模擬實驗及建立模型等探究活動來領悟科學研究的方法為設計理念。 2、教材分析：《種群的特征》這節(jié)內容是人教版必修三第四章第一節(jié)內容，是學生在前面剛學了穩(wěn)態(tài)及其調節(jié)機制的基礎上，進一步從宏觀層次來分析生命系統(tǒng)的特征。依據(jù)普通高中生物課程標準要求：“列舉種群的特征”，因此確定本節(jié)課的教學目標為： 2．1【教學目標】 　　知識目標：種群密度和種群的幾個基本特征。種群的特征之間的內在關系。 　　能力目標：初步學會調查種群的密度的方法。分析種群其他特征對于種群密度的影響 情感目標：能用種群特征去描述身邊的種群，并能對種群的研究提出有建設性的看法；關注人口問題，認同計劃生育國策、關注瀕危動物種群數(shù)量的變化及措施。 2．2【教學重點與難點】 　　教學重點：種群的幾個基本特征，及內在關系 　　教學難點：示范樣方法的正確操作，證實樣方法的科學有效性。 2．3【課時安排】 2課時 　　第1課時 ：做演示實驗讓學生探討如何估測一類事物在一定地域范圍的密度 　 種群的幾個特征以及他們是怎樣影響種群密度的 種群的空間特征 　　第2課時：課外測量南操場蒲公英的種群密度 3、教學設計思路 本節(jié)的引入思路是：從問題出發(fā)，落腳于對科學方法的學習：調查種群密度的方法。 在呈現(xiàn)種群的特征這一內容時，從“問題探討”引入，然后逐步展開教學，將本節(jié)的探究活動作為讓學生嘗試、模仿的操作。 本節(jié)的內容教學是按照教材順序安排的，采用先授課后進行探究活動的模式。本案例的設計針對課堂授課部分。 4、授課過程 教學 內容 教師的組織和引導 學生活動 教學意圖 導 課 展示螞蟻一起找食物、狼追羊、豹追鹿等圖片 通過學生的總結，教師引出種群和群落的概念 分析一下是不是一個種群： 1.一片草地上的全部蛇。 2.某集市上賣的全部的同種白菜。 3.某村子中全部青年男女。 4.一個池塘里的全部鯉魚。 概念的要點：①一定自然區(qū)域內 ②同種生物構成 ③全部個體 當從群體水平來看，種群是個體的簡單累加嗎？個體的特征能代表種群的特征嗎？ 課件展示： 1 個體的生命是有限的，但對一個種群來說，會不會因為個體的消失而消失呢？ 總結：種群的不同個體組成一個整體，這個整體不是個體的簡單累加，這時種群就表現(xiàn)出個體不具有的特征。 到底種群有哪些特征呢？這節(jié)課我們就來學習。 分析思考回答：都不是 1不是一種 2不是自然區(qū)域 3一定區(qū)域內全部個體 思考總結：任何生物都不能單獨生活，他的生存既會受到同種生物的影響，又會受到異種生物的影響。 明確種群概念的含義 通過個體和種群之間的關系，使學生明白：種群不是個體的部分疊加。種群有它的特征，引入下面內容。 問題探討 樣方法調查種群密度 種群的特征主要表現(xiàn)為數(shù)量上的變化，所以把握種群的數(shù)量特征很重要，比如我們經常在電視聽到這樣的內容：中國人口某年有多少？大熊貓還剩多少只?蝗蟲有多少只? 要統(tǒng)計這些個體數(shù)量該如何操作? 對于大熊貓數(shù)量不是很多，我們可以逐個計數(shù)把它數(shù)出來, 但如果讓你說出南草場草地上有多少蒲公英？在數(shù)量較大的情況下如何統(tǒng)計? 請同學們看，在大家的桌上有一張發(fā)下來的紙，假設這副圖代表一塊面積為100m2的草地。圖中黑色圓點代表蒲公英，白色圓點代表其它植物。請同學們估算一下這塊草地上蒲公英的數(shù)量。 請一位同學說一下他估算的結果，并說明他是如何進行估算的。 教師點評學生的統(tǒng)計方法 教師介紹調查種群密度的方法 常用的科學方法之一是樣方法 定義：在被調查種群的分布范圍內，隨機抽取若干個樣方，通過計算每個樣方內的個體數(shù)，求得每個樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計值。 計算該樣方中個體數(shù) 注解：圖中圓球為某個樣方中的要測量個體數(shù) 問題：該樣方中要測量的個體數(shù)目是多少？ 用樣方法估算種群密度時，要注意一下幾點： ①樣方的大小 樣方的大小應該根據(jù)所調查對象的大小和分布情況而定。 ②樣方的數(shù)量 相對多一些較好，樣方數(shù)量越多，統(tǒng)計的結果越接近真實情況。 ③取樣方法 沒有確定的位置，要做到隨機取樣。介紹等距取樣法和五點取樣法 ④如果在邊緣處，計數(shù)時可以把左上相鄰兩邊及夾角上及另一角上的計算在內，其余不計。 請學生回答估算結果。 結論：實心球的應為計數(shù)的個體 布置課后完成探究活動。 學生各自采取方法估算 學生表達自己的方法和結果。 看課本總結探討：樣方發(fā)中，樣方的大小、樣方的多少、樣方的取樣原則、及樣方邊緣的計數(shù)問題 用樣方法重新估算蒲公英的數(shù)量 培養(yǎng)學生的觀察和科學思維能力 為用樣方法實地調查種群密度作鋪墊 標志重捕法 教師總結：用樣方法估算允許有一定的誤差如果現(xiàn)在要調查草原上某一昆蟲或袋鼠的密度，還能不能用樣方法？ 教師介紹：對于活動能力強，活動范圍大的動物來講，用另外的一種方法－標志重捕法來調查它們的種群密度。 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(huán)境，經過一段時間后進行重捕，根據(jù)重捕到的動物中標記個體數(shù)占總個體數(shù)的比例，來估算種群密度。 M：樣地中標記個體總數(shù)，n為重捕個體數(shù)，m為重捕中標志個體數(shù)，則該調查區(qū)種群數(shù)量N=Mn/m 根據(jù)重捕法的原理，看一個例子： 在對某種鼠的調查中，調查范圍為1公頃，第一次捕獲并標記39只鼠，第二次捕獲34只，其中有標記的鼠15只，請運用數(shù)學方法估算這個種群的種群密度（單位為只/公頃） 教師總結：1標志要牢固，不易脫落2不要太顯眼，以防其被敵害捕食3標志物本身無毒，不要對其本身造成傷害。 教師小結：以上我們介紹了調查種群密度的兩種主要方法：樣方法和標志重捕法。 學生思考回答：不能，因為他們會活動，不像植物那樣固定在一個地方。 用剛學過的方法進 行估算 讓學生分析：標志重捕發(fā)中標志應注意什么？ 讓學生掌握標志重捕法 出生率和死亡率 同學們想想，對于同一個種群，它的種群密度是恒定不變的嗎？哪些因素會使種群密度發(fā)生變化？ 既然是一個種群，肯定會不斷的產生一些新個體，同時也會有個體不斷死亡，所以研究種群還必須了解種群的出生率和死亡率，它也是種群數(shù)量的一個特征。 出生率：單位時間內新產生的個體數(shù)目占該種群個體數(shù)目的比率 死亡率：單位時間內死亡的個體數(shù)目占該種群個體數(shù)目的比率 不同種群的出生率一樣嗎？ 出生率主要由什么因素決定呢？ 主要和生物的繁殖能力有關，繁殖能力強的種群出生率高。 外界環(huán)境對生物的出生率和死亡率有沒有影響呢？ 教師舉例點評外界因素的影響。 學生看課本、總結、思考、討論，回答相關問題 使學生了解出生率和死亡率是種群特征， 遷入率和遷出率 展示圖片或視頻播放： 沿海城市人口集中時的圖片 教師： 對一個種群來說，單位時間內遷入或遷出的個體，占該種群個體總數(shù)的比率，分別稱為遷入率或遷出率。 總結：出生率和死亡率，遷入率和遷出率都是直接決定種群密度的重要因素，是種群的一個特征。 學生觀察，思考并討論。除了出生率和死亡率外，遷入和遷出也會影響到種群的密度。 讓學生認識遷入率和遷出率對種群密度的影響。 年齡組成和性別比例 種群分布的空間特征 如果一個種群中老年年個體所占比例多于幼年個體的比例會不會影響到種群的數(shù)量？一個種群中雌性個體所占比例遠大于雄性個體的比例會影響到種群的數(shù)量嗎？ 接下來我們學習影響種群數(shù)量的另兩個種群數(shù)量特征： 年齡組成和性別比例 1種群的年齡組成： 指一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例，大致可分為下面三個類型：投影見課本圖4－3，組織學生觀察。 思考與討論： 圖4－3中A、B、C三種年齡組成的種群，哪種類型的種群數(shù)量會越來越多？哪種類型的種群數(shù)量會越來越少？哪種類型的數(shù)量會在一段時間內保持穩(wěn)定？ 2 性別比例： 指種群中雌雄個體數(shù)目的比例。可能雌性多于雄性，也可能雄性多于雌性。引導學生舉例性別比例的三種情況： ①雄性和雌性數(shù)量相當（人類）；②雄性多于雌性（社會性昆蟲）；③雌性多于雄性（家養(yǎng)動物）。 一般來講，人工控制的種群，雌性多于雄性。想想為什么？引導學生了解性別比例研究在農業(yè)上的應用。 在農業(yè)上，利用人工合成的性引誘劑誘殺種群的雄性個體，使雌性個體不能完成交配，從而使該種群的密度明顯降低。 老師總結：遷入和遷出對我國人口影響不大，而增加死亡率是違法的，因此只能降低出生率。而大熊貓應該增加數(shù)量，同樣遷入和遷出影響不大，因此可通過提高出生率，降低死亡率來解決，比如讓它們進行無性繁殖，人工為它們撫育幼崽，降低死亡率 教師總結：以上這些都是種群數(shù)量上的特征，種群除了數(shù)量上的特征以外，還存在其他方面的一些特征，比如種群的空間特征。 組成種群的個體，在其生活空間的位置或布局叫做種群的空間特征。 請同學們觀察課本上的三幅圖片，和老師投影的幾幅圖片，說說這三個種群的空間特征有什么特點？ 教師引導學生描述： ①均勻分布 ②隨機分布 ③集群分布 學生觀察，同時思考，看圖分析表述未來種群數(shù)量變化的趨勢 思考：預測未來人口的變化趨勢與家養(yǎng)動物如牛、羊等動物的變化趨勢主要影響因素一樣嗎？ 利用上述影響種群密度的因素分析：1我國為什么要控制人口數(shù)量？2對于大熊貓呢？ 看圖試著描述 提高學生觀察能力，以及分析、思維能力。 培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。 使學生認同我國的計劃生育政策，及大熊貓保護措施 培養(yǎng)學生看圖分析和表達能力，了解種群的空間特征。 課 堂 總 結 組織學生總結種群的幾個特征。并說明各特征之間的內在關系，直接決定種群密度的因素是出生率和死亡率及遷入率和遷出率；而年齡組成和性別比例通過控制出生率和死亡率而影響種群密度的未來變化。那么在這些綜合因素的影響下種群數(shù)量會怎樣變化呢？這就是我們下一節(jié)的內容。 總結種群的特征，回顧本節(jié)課所學種群特征回答。 培養(yǎng)學生的知識總結能力。 評價 通過做達標測試題檢測 做題 培養(yǎng)學生的應用能力 教學設計說明 1．本節(jié)教學設計的核心是用樣方法測定種群的密度，對于樣方法這種科學方法的學習，著重于學生和老師之間的討論和對實際問題的探討，不能撇開生物學現(xiàn)象只是單純的講解數(shù)學問題，那樣就使學生感到乏味，也不能只講生物學現(xiàn)象而不結合科學的數(shù)學方法，因此二者的結合至關重要，要好好把握。 2．本節(jié)課講授了種群的多個特征，但是有輕重詳略之分，重點是種群密度，以及樣方法在種群密度測定中的實際應用，其他的特征都可以與種群密度相聯(lián)系的講解。畫出一個圖表來表明出生率與死亡率，遷入遷出率以及性別比例等對種群密度的影響，將有助于學生對種群各個特征的整體把握和記憶， 3．本節(jié)課的主要線索是種群的特征，但并不是僅僅描述性的講，而是從問題出發(fā)，落腳于對科學方法的學習：用樣方法測定種群密度。因此，讓學生嘗試、模仿調查種群密度，是本節(jié)的重要教學目標。教學設計要圍繞實現(xiàn)這一目標來制定，即要讓學生通過具體的活動，完成嘗試、模仿的操作。教材中設計了“探究”活動：用樣方法調查草地中某種雙子葉植物的種群密度。這一活動需要在野外進行，且屬嘗試、模仿層次，故一般可以安排在本節(jié)結束時進行。 4．對于特征的講解要多引用實例，盡量給學生以感官的認識不要過分強調概念。比如年齡組成這一特征完全可以在發(fā)達國家，發(fā)展中國家（比如我國）和不發(fā)達國家間進行比較分析，問題甚至可以深入到是什么原因導致他們各自不同的年齡組成，這一年齡組成對這個社會的將來有什么影響。 5．人類社會是最復雜的種群系統(tǒng)，但是又具有種群的共性，把所學的知識和人類社會聯(lián)系起來不僅會調動學生學習的積極性，還會培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。