2019-2020年高中生物《4.1 種群的特征》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修3.doc

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2019-2020年高中生物《4.1 種群的特征》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修3 一、教學(xué)目標(biāo)： (一)知識(shí)目標(biāo)： 1.說(shuō)出種群的基本特征有哪些；畫出各特征間的相互聯(lián)系并說(shuō)出其原因。 2.說(shuō)出調(diào)查種群密度的方法有哪些。 （二）能力目標(biāo)： 1.通過(guò)《用樣方法調(diào)查草地中雙子葉植物的種群密度》的探究實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)本實(shí)驗(yàn)操作的基本步驟及注意事項(xiàng)。 2.通過(guò)小組間的合作討論提高學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力及組織合作能力。 （三）情感目標(biāo)： 1.通過(guò)小組間的探究合作實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)。 2.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度及勇于實(shí)踐的能力和意識(shí)。 二、教學(xué)重難點(diǎn)： （一）教學(xué)重點(diǎn)：種群的基本特征及相互間的聯(lián)系和影響。 （二）教學(xué)難點(diǎn)：用樣方法調(diào)查草地中某雙子葉植物的種群密度。 三、教學(xué)方法 1．學(xué)案導(dǎo)學(xué)法、小組討論、嘗試誘思。 2．實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)小組合作完成教材要求的探究實(shí)驗(yàn)。 四、課前準(zhǔn)備： 1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)，初步把握實(shí)驗(yàn)的原理和方法步驟。 2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。 五、課時(shí)安排：1課時(shí) 六、教學(xué)過(guò)程 一、種群 1、概念：種群是指生活在同一地點(diǎn)的同種生物的一群個(gè)體，是在一定空間和時(shí)間內(nèi)的同種生物個(gè)體的總和。種群中的個(gè)體通過(guò)繁殖將各自的基因傳遞給后代（能自由交配、繁殖），種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位。 2、舉例：一個(gè)池塘里的全部鯽魚、一個(gè)蜂巢中的所有蜜蜂 二、種群的特征 1、種群密度： （1）概念：是指單位空間（單位面積、體積）內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)量。種群密度是種群最基本的數(shù)量特征，種群密度越高，一定范圍內(nèi)種群數(shù)量越多。種群數(shù)量與種群密度呈正相關(guān)。 （2）特點(diǎn)：隨種群的不同、環(huán)境的改變有差異。①相同的環(huán)境條件下，不同物種的種群密度不同。②不同的環(huán)境條件下，同一物種的種群密度不同。 （3）調(diào)查方法： ①總數(shù)調(diào)查：調(diào)查分布范圍較小，個(gè)體較大的種群，逐個(gè)計(jì)數(shù)。 ②取樣調(diào)查：調(diào)查分布范圍較大的種群，一般總數(shù)調(diào)查較難，計(jì)數(shù)種群一部分，估算種群密度。 1.1樣方法 （1）取樣調(diào)查中的兩個(gè)概念 ①樣 方：樣方也叫樣本，從研究對(duì)象的總體中抽取出來(lái)的部分個(gè)體的集合，叫做樣方。 ②隨機(jī)取樣：在抽樣時(shí)如果總體中每一個(gè)個(gè)體被抽選的機(jī)會(huì)均等，且每一個(gè)個(gè)體被選與其他個(gè)體間無(wú)任何牽連，那么，這種既滿足隨機(jī)性，又滿足獨(dú)立性的抽樣，就叫做隨機(jī)取樣（或叫做“簡(jiǎn)單隨機(jī)取樣”）。隨機(jī)取樣不允許摻入任何主觀性，否則，就難以避免調(diào)查人員想獲得調(diào)查屬性的心理作用，往往使調(diào)查結(jié)果偏大。 ③適用范圍：植物種群密度，昆蟲卵的密度，蚜蟲、跳蝻的密度等。 （2）常用取樣 ①點(diǎn)狀取樣法 點(diǎn)狀取樣法中常用的為五點(diǎn)取樣法，如圖4—1A，當(dāng)調(diào)查的總體為非長(zhǎng)條形時(shí)，可用此法取樣。在總體中按梅花形取5個(gè)樣方，每個(gè)樣方的長(zhǎng)和寬要求一致。這種方法適用于調(diào)查植物個(gè)體分布比較均勻的情況。 ②等距取樣法 當(dāng)調(diào)查的總體為長(zhǎng)條形時(shí)，可用等距取樣法，如圖4—1B，先將調(diào)查總體分成若干等份，由抽樣比率決定距離或間隔，然后按這一相等的距離或間隔抽取樣方的方法，叫做等距取樣法。例如，長(zhǎng)條形的總體為100 m長(zhǎng)，如果要等距抽取10樣方，那么抽樣的比率為1/10，抽樣距離為10 m，然后可再按需要在每10 m的前1 m內(nèi)進(jìn)行取樣，樣方大小要求一致。 （3）調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度 ①探究原理：（樣方法）在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過(guò)計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)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(jì)值。 ②制定計(jì)劃：確定調(diào)查地點(diǎn)和范圍→確定調(diào)查時(shí)間→討論需要攜帶材料用具，列出清單→討論小組成員分工。 ③實(shí)施計(jì)劃準(zhǔn)備→確定調(diào)查對(duì)象→確定樣方的多少、大小和取樣方法→計(jì)數(shù)→計(jì)算種群密度。 ④注意事項(xiàng) a．植物種群密度調(diào)查地點(diǎn)的選擇。調(diào)查地段的選擇應(yīng)當(dāng)大小適中,面積過(guò)大費(fèi)時(shí)費(fèi)力，面積過(guò)小則失去調(diào)查意義，選取平坦、開闊、被調(diào)查種群分布比較均勻的地段。 b．根據(jù)調(diào)查對(duì)象劃定調(diào)查地段的大小。植物種群密度的調(diào)查對(duì)象可以是喬木、灌木和草本，調(diào)查喬木的種群密度時(shí)，地段應(yīng)該劃得大一些；調(diào)查草本植物的種群密度時(shí)，地段應(yīng)該劃得小一些；調(diào)查灌木時(shí),調(diào)查地段的大小則應(yīng)該介于二者之間。如喬木的樣方為100 m2，灌木為16 m2，草本為1 m2。 c．調(diào)查植物種群密度時(shí)，對(duì)植物種類的選擇。調(diào)查喬木和雙子葉草本植物比較容易，而調(diào)查一些叢生小灌木，叢生或蔓生的草本單子葉植物，從地上部分難以辨別一株還是多株，所以初學(xué)者選擇雙子葉草本植物調(diào)查。 d．調(diào)查時(shí)間。取樣調(diào)查的時(shí)間最好選擇在植物生長(zhǎng)旺盛的季節(jié)。 e．計(jì)數(shù)原則。若有正好長(zhǎng)在邊界線上的，應(yīng)遵循“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”的原則；即只計(jì)數(shù)樣方相鄰兩條邊上的個(gè)體。同種植物無(wú)論大小都應(yīng)計(jì)數(shù)。如圖4—2。 注意：圖甲為方形樣方，圖乙為圓形樣方，實(shí)心圈示統(tǒng)計(jì)或測(cè)量的個(gè)體，虛線表示圓形樣方的直徑。 ⑤調(diào)查誤差分析。對(duì)調(diào)查對(duì)象認(rèn)識(shí)不準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)偏差；樣方的數(shù)目、大小不統(tǒng)一；調(diào)查地段種群分布不均勻；計(jì)數(shù)時(shí)對(duì)各生長(zhǎng)期的個(gè)體統(tǒng)計(jì)不全。 ⑥調(diào)查記錄樣表及計(jì)算公式（表4—1） 樣方 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 種群密度（株/m2） 3 4 7 15 2 4 9 8 某植物種群密度=所有樣方內(nèi)種群密度合計(jì)/樣方數(shù) 答案：6.5株/m2 1.2標(biāo)志重捕法 （1）概念：在被調(diào)查動(dòng)物種群的活動(dòng)范圍內(nèi)捕獲一部分個(gè)體，做上標(biāo)記后再放回原來(lái)的環(huán)境，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間（標(biāo)志個(gè)體與未標(biāo)志個(gè)體重新充分混合分布）后，進(jìn)行重捕，據(jù)重捕動(dòng)物中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例，來(lái)估計(jì)種群密度。 （2）前提條件：標(biāo)志個(gè)體與未標(biāo)志個(gè)體在重捕時(shí)被捕的概率相等。在調(diào)查期內(nèi)沒有新的出生和死亡，沒有遷入和遷出。 （3）適用范圍：活動(dòng)能力強(qiáng)和范圍大的動(dòng)物如哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲類、魚類和昆蟲等動(dòng)物。 （4）注意事項(xiàng)： ①標(biāo)志不能過(guò)分醒目。 ②標(biāo)志物和標(biāo)志方法必須對(duì)動(dòng)物的身體不會(huì)產(chǎn)生對(duì)于壽命和行為的傷害。 ③標(biāo)志符號(hào)必須能夠維持一定的時(shí)間，在調(diào)查研究期間不能消失。 　?。?）計(jì)算公式 2．出生率和死亡率 （1）概念： 出生率：種群?jiǎn)挝粩?shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)目。 死亡率：種群?jiǎn)挝粩?shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)死亡的個(gè)體數(shù)目。 （2）意義：決定種群大小和密度。對(duì)一個(gè)自然種群來(lái)說(shuō)，影響種群數(shù)量變動(dòng)的主要因素是出生率和死亡率。 3．遷入率和遷出率 （1）概念：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)遷入和遷出的個(gè)體，占該種群個(gè)體總數(shù)的比例。 （2）意義：直接影響種群的數(shù)量變動(dòng)，如城市人口的變化。 4．年齡組成 （1）概念：一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例。 （2）類型：（表4—2） 類型 圖例 年齡比例 出生率與死亡率大小 種群密度變化 增長(zhǎng)型 年幼個(gè)體大于年老個(gè)體數(shù) 出生率＞死亡率 增大 穩(wěn)定型 各年齡期個(gè)體比例適中 出生率≈死亡率 穩(wěn)定 衰退型 年幼個(gè)體小于年老個(gè)體數(shù) 出生率＜死亡率 減小 （3）意義：預(yù)測(cè)未來(lái)種群動(dòng)態(tài)變化。年齡組成是預(yù)測(cè)種群密度未來(lái)變化趨勢(shì)的重要依據(jù)，是作為預(yù)測(cè)一個(gè)種群的種群數(shù)量的決定因素。 5．性別比例 （1）概念：種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例?！　? （2）類型：①雌雄相當(dāng)，多見于高等動(dòng)物，如黑猩猩、猩猩等。②雌多于雄，多見于人工控制的種群，如雞、鴨、羊等。有些野生動(dòng)物在繁殖時(shí)期也是雌多于雄，如象海豹。③雄多于雌，多見于營(yíng)社會(huì)性生活的昆蟲，如白蟻等。 （3）意義：直接影響出生率，間接影響種群密度。 6．種群特征間的相互關(guān)系 ①種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。種群密度越高，一定范圍內(nèi)種群數(shù)量越多。種群數(shù)量與種群密度呈正相關(guān)。 ②對(duì)一個(gè)自然種群來(lái)說(shuō)，影響種群數(shù)量變動(dòng)的主要因素是出生率和死亡率。 ③出生率和死亡率、遷入率和遷出率是決定種群數(shù)量的直接因素。 ④年齡組成是預(yù)測(cè)種群密度未來(lái)變化趨勢(shì)的重要依據(jù)，是作為預(yù)測(cè)一個(gè)種群的種群數(shù)量的決定因素。 ⑤性別比例在一定程度上也能夠影響種群數(shù)量的變化。 ⑥年齡組成和性別比例通過(guò)影響出生率和死亡率間接影響種群密度和種群數(shù)量。 ⑦影響種群數(shù)量的主要因素：年齡組成、性別比例、出生率和死亡率。 7．種群的空間特征 （1）概念：組成種群的個(gè)體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。 （2）類型：（表4—3） 項(xiàng)目 類型 特點(diǎn) 原因 模式圖 實(shí)例 均勻分布 種群內(nèi)的各個(gè)體的分布是等距離的。 種群個(gè)體間的激烈競(jìng)爭(zhēng)引起。 浮游植物、森林喬木、面粉中的黃粉蟲等。 隨機(jī)分布 種群內(nèi)每個(gè)個(gè)體在任一空間的分布概率相等。 環(huán)境資源分布均勻一致、種群個(gè)體間互不作用引起。 森林中的無(wú)脊椎動(dòng)物等。 集群分布 種群的個(gè)體集中在特定的幾個(gè)點(diǎn)上。 環(huán)境資源分布不均勻；植物傳播種子以母株為擴(kuò)散中心；動(dòng)物的社會(huì)行為使其結(jié)合成群。 自然界中生物多為集群分布。 （3）意義：了解空間分布格局對(duì)于選擇種群密度的統(tǒng)計(jì)方法有重要意義。 反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè) 教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。 設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。 發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí) 設(shè)計(jì)意圖：布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。 七、板書設(shè)計(jì) 第一節(jié) 種群的特征 (一)種群的基本特征 探究一：種群的基本特征有哪些呢? 探究二：種群的各特征之間是怎樣相互影響，又怎樣相互聯(lián)系的，請(qǐng)完成相關(guān)的概念圖： (二)：調(diào)查種群密度的方法 （三）：探究草地某雙子葉植物的種群密度 八、教學(xué)反思 本課采用課前預(yù)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、讓學(xué)生找出自己感到迷惑不解的地方，帶著問(wèn)題上課，課前檢查學(xué)生完成導(dǎo)學(xué)案，以讓學(xué)生將學(xué)案導(dǎo)學(xué)制充分地重視起來(lái)。 本節(jié)課與初中知識(shí)有很緊密的聯(lián)系，這要在導(dǎo)學(xué)案中體現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)在初中知識(shí)的基礎(chǔ)之上重點(diǎn)要讓學(xué)生學(xué)會(huì)有關(guān)種群的特征及相互之間的拉關(guān)系再就是本節(jié)課的探究實(shí)驗(yàn)，有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)即要緊扣課本及教材但也要充分發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，比如在課下調(diào)查有關(guān)雙子葉植物及單子葉植物的區(qū)別，及找出與本地方條件相關(guān)的調(diào)查對(duì)象?？紤]實(shí)驗(yàn)所需要的器材及用具、根據(jù)分組情況來(lái)確定自己在本組內(nèi)的職責(zé)。通過(guò)這些的訓(xùn)練、思考來(lái)提高學(xué)生的意識(shí)和體會(huì)科學(xué)研究所要求的謹(jǐn)慎態(tài)度和鍛煉學(xué)生勇于進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐的精神，這恰恰也是我們這一代中學(xué)生所嚴(yán)重缺乏的。