课 题
第四章 第1节 种群的特征
第 1 教时
教学目标
1.列举种群的特征。
2.尝试用样方法调查种群密度。
重、难点
1.教学重点
种群的特征。
2.教学难点
样方的选择和确定。
教学过程
修改意见
〖引入〗学生阅读P59,特别强调种群的概念
〖板书〗物种:是指分布在一定的自然区域,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能够产生出可育后代的一群生物个体。
种群:在一定的自然区域,同种生物的全部个体形成种群:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
〖节引入〗以 “问题探讨”引入,生思考回答师提示。
提示:可采用课本介绍的两种取样方法取样,用样方法进行估算。也可以将模拟草地平均分成若干等份,求得其中一份的数量后,再估算整体的数量。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考,让学生带问题学本节。
〖板书〗第一节种群的特征
一、调查种群密度(种群密度是种群最基本的数量特征)的方法
种群密度:是指种群在单位面积(或体积)中的个体数量。(种群密度是种群最基本的数量特征)
〖探究〗学生阅读思考讨论,师提示。
〖讲述1〗样方法(quadrat method)
样方法的方法繁多,依生物种类、具体环境不同而有所不同。样方的面积有大有小,样方形状也有方形、长方形、圆形、条带状等多种,但是各种方法的原理却是相同的。首先,在要调查的生物群落中,确定一个或数个范围相对较大区域作为样地;再在样地中随机选取若干个样方;然后计数各样方中的全部个体数量;最后,计算全部样方个体数量的平均数,通过数理统计,对种群总体数量进行估计。
例如,假设随机抽取样方n个,每个样方的生物个体数为X1,X2,X3,…Xn,则样方的平均数X=∑Xn/n。
〖探讨的讨论〗生思考回答师提示。
1.提示:“问题探讨”中调查对象是完全随机分布的,且调查区域是规则的,调查对象与其他物体的区分是显而易见的,因此,采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近(误差小)。而在实地调查中,调查对象的分布往往不是随机的,调查区域也往往不是规则的,还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性,因此,采用同样的方法其结果误差会比较大一些。但是,只要掌握了科学的调查统计方法,其误差会控制在允许的范围之内。
2.提示:为了确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的影响,使通过样方统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。
3.提示:样方的数量太少,其统计结果的误差可能就较大;一般而言,样方越多,其统计结果越接近真实情况。但是,样方数量太多,整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看,一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
4.提示:种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动(不同小组对同一种群的种群密度调查结果可能是不一样的。),例如5%以内。如果超出了此范围,在其他条件相同的情况下,造成不一样的原因应当首先归结为采取不同的样方法所致。所以,要针对实际情况,讨论取样方法是否存在问题。
〖讲述2〗标志重捕法(mark-recapture method)
标志重捕法:是在一个有比较明确界限的区域内,捕捉一定量生物个体进行标记,然后放回,经过一个适当时期(标记个体与未标记个体重新充分混和分布后),再进行重捕。根据重捕样本中标记者的比例,估计该区域的种群总数。这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫和腹足类等动物种群数量的绝对估计。
假定在调查区域中,捕获M个个体进行标记,然后放回原来的自然环境,经过一段时间后进行重捕,重捕的个体数为n,其中已标记的个体数为m,根据总数N中标记比例与重捕取样中标记比例相等的原则,即N∶M=n∶m,可得调查区域种群数量N=M×n/m。
〖板书〗二、出生率和死亡率
出生率:是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。
死亡率:是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比例。
三、迁入率和迁出率
对一个种群来说,单位时间内迁入和迁出的个体,占该种群个体总数的比率,分别称为迁入率和迁出率。
四、 年龄组成和性别比例
种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
几种年龄型种群的特点
类型
种群构成特点
发展趋势
图示
增长型
幼年个体很多,老年个体很少
种群密度会越来越大
稳定型
各年龄期的个体数目比例适中
种群密度在一段时间内保持稳定
衰退型
老年个体很多,幼年个体很少
种群密度会越来越小
〖思考与讨论〗生思考回答师提示。
〖提示〗1.提示:图中A种群属于增长型,C种群属于衰退型,B种群属于稳定型。这是由于种群中年轻个体越多,一般来说出生率会越高,死亡率会越低。
2.提示:年龄组成为稳定型的种群,种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成,还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外,种群数量还受迁入率和迁出率的影响。年龄组成为衰退型的种群,种群数量一般来说会越来越小,但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。
〖板书〗性别比例是指种群众雌雄个体数目的比例。
〖板书〗五、种群的空间特征
〖小结〗种群特征之间的关系
种群的数量特征之间的关系
种群具有个体所不具备的总体特征,这些指标多为统计指标,大体分为三类:(1)种群密度,它是种群的最基本的数量特征;(2)初级种群参数,包括出生率、死亡率、迁入率和迁出率。出生和迁入是使种群增加的因素,死亡和迁出是使种群减少的因素;(3)次级种群参数,包括性比、年龄结构和种群增长率等。
种群的数量是不断变化的,造成其变化的因素是多方面的,但从个体数量上的变动来看,则表现为由出生、死亡、迁入和迁出四个基本参数所决定。这样,种群在某个特定时间内数量变化可以用下式表示:
Nt+1=Nt+(B-D)+(I-E)
(Nt是时间t时的种群数量,B、D、I、E分别是出生、死亡、迁入、迁出的个体数,Nt+1是一个时期后、时间t+1时的种群数量,则有出生率=B/Nt;死亡率=D/Nt;迁入率=I/Nt;迁出率=E/Nt。)
〖作业〗练习一二
教学
反思
注:课题用三号字加粗,其它用五号字,行距用固定值、20磅,双面打印。
第四章第1节 种群的特征
一、教材分析:
教材分析:本节课是人教版必修三第四章第一节的内容,主要是让学生学会种群的基本特征有哪些,各特征间有怎样的影响和联系,学会种群密度的调查方法,及用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度的具体操作。本章节是必修三中有关生态系统稳定性的入门章节,在教材中起到呈上启下的作用。
二、教学目标:
知识目标:
说出种群的基本特征有哪些;画出各特征间的相互联系并说出其原因。
说出调查种群密度的方法有哪些。
能力目标:
通过《用样方法调查草地中双子叶植物的种群密度》的探究实验学会本实验操作的基本步骤及注意事项。
通过小组间的合作讨论提高学生的语言表达能力及组织合作能力。
情感、态度价值观目标:
通过小组间的探究合作实验,培养学生的合作意识。
培养学生对科学的严谨态度及勇于实践的能力和意识。
三、教学重点难点:
重点:种群的基本特征及相互间的联系和影响。
难点:用样方法调查草地中某双子叶植物的种群密度。
四、学情分析
我们的学生对知识的学习还是很刻苦很努力的,但由于教学条件和老师观念影响,对实验探究的实践上还有待进一步加强,本课课时可以根据本地条件让学生亲自动手组织及完成教材要求完成的探究实验――<调查草地某双子叶植物的种群密度>,并通过本实验的探究来提高学生的合作意识及进行科学实践的精神。
五、教学方法:
学案导学法、小组讨论、尝试诱思。
实验法:通过小组合作完成教材要求的探究实验。
六、课前准备:
学生准备:
完成预习及相关导学案,总结出疑难问题带问题去上课。
课代表完成合作小组的分划,并指定出合小组的负责人。
教师准备:
备课及教案学案的准备。
小组的分划及实验场地的选定。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
教学过程:
教师活动
学生活动
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
抽查学生预习学案中的有关设置的问题,及在预习过程中存在的疑惑及不解的问题,为上课做好准备工作。
情景导入,展示目标:重点强调高考说明要求。
我们在初中学习过种群的概念,那什么是种群呢,你能不能举例来说明呢?
那前面我们学习过有前人体的稳态,知道人体或一个生物体要有一些基本的特征来维持人体或是生物体的稳态,做为种群或是生态系统是不是也象人体或是一个简单的生物体一样有自己特有的基本特征呢?如果有,那它的各特征之间又有着怎样的联系,它的中心特征是什么呢?以及我们怎样在实际中调查调查某一物种的这一中心特征呢?用什么方法来调查呢?这一节我们就带着这些问题来深入的学习?
展示教学目标,教学重难点。
合作探究,精讲点拨
(一)种群的基本特征
探究一:种群的基本特征有哪些呢?
根据初中学习过的知识,什么是种群呢,你能举例来说明吗?
那做为种群它又有什么基本特征呢?根据大家预习的情况,请同学来回答这一问题。
探究二:种群的各特征之间是怎样相互影响,又怎样相互联系的,请完成相关的概念图:
思考完成:
1、能够预测种群密度的变化方向的种群特征是 ,它又上怎样预测种群密度的,请画出它的类型并加以标注:
检查学生做的情况
2、种群的中心特征是什么?其它特征又是怎样影响这一中心特征的?
(二):调查种群密度的方法
同学们,我们刚才知道了种群做为生物进化的基本单位和繁殖的基本单位,有它的各项基本特征,同时我们还知道了种群的中心特征是种群密度,其它特征在不同程度地影响着种群密度,我们在社会实践或是实际应用中就要面临到如何去调查某一种群密度的问题,下面我们就来学习调查种群密度的方法。
抽查提问课内探究学案(二)1、2
(以上15分钟)
(三):探究草地某双子叶植物的种群密度
下面同学们就根据自己本组的分组情况来具体施实调查某双子叶植物的探究实验活动。首先我们要解决的问题是双子叶植物和单子叶植物有怎样的区别。
向同学宣布开始
抽查提问学案(三)2-5
下面同学们根据自己本组的分组及分工情况开始探究实验活动,并做出时间要求。(20分钟)
巡视学生的实验活动并做相应的指导
抽查两处小组的完成情况
通过同学们的协作实验情况,都很好地完成了自己本组的实验活动,同时通过实验过程和自己的分工任务,同时通过这样的协作探究过程,要很好地完成自己的探究任务,同学们认为什么是最重要的呢?
对,同学们说的很对,要很好地完成探究任务,除了要预习好,准备好,最重要的是要有很好的协作意识和精神,在很好地完成自己本职工作的前提下,要听从小组长的安排,和其它同学共同协作才是完成任务的根本。
在下面我们来完成本节课的达标训练
布置课后作业
展示学案,接受老师的检查
回答
听讲
观看图板
根据学案完成情况
相互检查
小组讨论后回答
回答
回答
回答
回答并向同学展示(5)
小组预先安排好的分组及分工情况按程序进行探究活动。
小组长回答学案(三)内容(6)、(7)
并展示统计情况。
集体回答
小组协作完成达标并代表回答
九、板书设计
由于本堂课是在课外完成,因此在准备好图板来完成本节的板书设计:
教学目标:
(1)说出种群的基本特征有哪些;画出各特征间的相互联系并说出其原因。
(2)说出调查种群密度的方法有哪些。
(3)能够表达出教材探究实验的方法原理及注意事项。
(一)种群的基本特征
探究一:种群的基本特征有哪些呢?
探究二:种群的各特征之间是怎样相互影响,又怎样相互联系的,请完成相关的概念图:
(二):调查种群密度的方法
(三):探究草地某双子叶植物的种群密度
十、教学反思
本课采用课前预发导学案、让学生找出自己感到迷惑不解的地方,带着问题上课,课前检查学生完成导学案,以让学生将学案导学制充分地重视起来。
本节课与初中知识有很紧密的联系,这要在导学案中体现出来。同时在初中知识的基础之上重点要让学生学会有关种群的特征及相互之间的拉关系再就是本节课的探究实验,有关探究实验的设计即要紧扣课本及教材但也要充分发挥学生的聪明才智,比如在课下调查有关双子叶植物及单子叶植物的区别,及找出与本地方条件相关的调查对象。考虑实验所需要的器材及用具、根据分组情况来确定自己在本组内的职责。通过这些的训练、思考来提高学生的意识和体会科学研究所要求的谨慎态度和锻炼学生勇于进行科学实践的精神,这恰恰也是我们这一代中学生所严重缺乏的。
第四章第一节种群的特征
科目
生物(必修1)
课型
传统授课
教学对象
高二学生
课题
第4章 种群与群落 第1节 种群的特征
设 计 人
教学需要分析
教
学
目
标
1、学习目标:掌握种群和群落的概念;理解种群的特征及各个特征的关系;掌握种群密度的调查方法。
2、能力目标:能够运用种群密度调查法调查某一种群的密度;利用种群的特征来分析解决生产中的实际问题。
3、情感态度价值观:对计划生育、物种保护等社会现状有自己的见解和正确的态度。
教学
内容
分析
本节课是必修3第4章第1节的内容,从本节课开始学生将从宏观上探讨生命系统的组成、结构和发展变化规律。教材着重介绍了种群的4个特征和种群密度的调查方法,其中样方的选择和确定是本节课的难点。学好本节课不仅为后面探讨种群数量的变化做好铺垫,也为学习群落和生态系统打下基础。
学生
分析
学生在必修1分子与细胞、必修2遗传与进化及必修3前三章生物个体生命活动调节部分对生物已经有了一个大致的了解,而且在平时的生活学习中已经接触到了有关计划生育、物种保护等内容,有一定的知识背景和生活常识,对学习本章有一定的铺垫作用。
教学准备
教
学
策
略
结合已学知识将学生引入所设计的教学情景,每一部分内容都有问题引领,使整个教学过程成为学生主动探究的过程,通过教师的适时引导,锻炼学生的信息获取能力、分析问题能力和语言表达能力。
对于本节课的难点:样方的选择和确定,让学生先自主探究,然后教师引导分析讨论出现的问题,师生一起总结出样方法的注意事项。标志重捕法的教学设计一个数豆子的小实验,帮助学生理解掌握。
板
书
设
计
第4章 种群与群落
1.种群:一定区域、同种生物、全部个体
2.群落:同一时间、区域、各种生物、集合
3.个体、种群、物种的关系:(图)
种群A 物 种群B
个体 种 个体
第1节 种群的特征
一、种群密度
1.概念
2.种群密度的调查方法:
(1)样方法:
取样方法:五点取样、等距取样
(2)标志重捕法
计算公式:
二、出生率和死亡率
三、迁入率和迁出率
四、年龄组成和性别比例(图)
增长型 稳定型 衰退型
出生率>死亡率 ♀>♂
① 出生率≈死亡率 ② ♀≈♂
出生率<死亡率 ♀<♂
五、种群特征间的关系:(图)
年龄组成
预测
出生率 种群数量 死亡率
迁入率 种群密度 迁出率
影响
性别比例
六、种群的空间特征:(图)
均匀分布 随机分布 集群分布
教学过程
教师活动
学生活动
备注
导入新课
首先回顾以前生物课上学习的内容。必修1和必修2从微观的角度认识了生物(分子水平和细胞水平),必修3的前三章学习了生物个体对生命活动的调节。让学生思考:
①决定和体现生命现象主要是哪两种化合物?
②生物个体生命活动的调节又有哪些?
不管是动物还是植物,包括人都能够通过自身生命活动的调节来维持稳态,完成生长、发育、繁殖等生命活动。但是,在自然界中,生物不是单个存在的。请学生思考:
③生物的生长、发育、繁殖或其它行为和其它生物个体之间有没有关系?请学生举一些例子来说明。
通过学生的回答,可以看出生物的生存会受到生活在一起的同种或不同种生物的影响。所以,在研究各种生命现象时,有必要把生活在一起的各种生物作为一个整体来研究。
学生思考讨论:
①核酸和蛋白质。
②人体内环境、神经调节、体液调节、植物激素的调节等。
③有关系。举例:各种生物集体生活或者相互影响的例子均可。
将学生从分子和细胞水平、生物个体水平引入种群水平,让学生从已学习的知识点回顾中引起新内容的思考。
推进新课
从第4章开始,我们从各种生物的整体水平上对生命现象进行学习。第4章标题为“种群和群落”,首先来了解一下这两个概念。(板书)
在一定自然区域内,同种生物的全部个体叫种群。(强调种群的几个要素)
同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合叫生物群落。
思考:
①请学生根据种群的概念举例。(通过学生回答的正误,再次强调“种群”概念的几个要点)
②学生思考:一个池塘里的全部鱼是不是一个种群?为什么?
③在必修2中,学习过“物种”的概念,请学生回顾。请学生联系所学内容思考,个体、种群、物种的相互关系。
结合学生对问题3的回答,与学生一起总结出三者关系:(板书)
种群A 物 种群B
个体 种 个体
学生讨论思考:
①举例。
②不是。一个池塘中的鱼还分很多种,鲤鱼、草鱼、罗非鱼等等。并解释种群的概念。
③物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物成为一个物种。思考并讨论。
加强学生对“种群”概念的理解。
思考:
④对于生物个体来说,生命是有限的,但是对于一个种群来说,一般会不会因为个体的死亡而消失呢?
⑤在同一个生活区域,是不是只有一个种群?举例。
结合学生回答,推进本节主要内容。同一区域中往往生活着许多个生物种群,种群内个体之间构成一个相互依赖、相互制约的有机整体,从而表现出一定的特征。下面就开始讲解本节主要内容“种群的特征”。(板书)
④不会。虽然有个体的死亡,但是还有它的后代在继续延续。
⑤不是。举例。
使学生通过对问题的思考,自然地过渡到新课程的学习。
新课详解
第1节 种群的特征
种群密度
种群的第一个特征——种群密度。
种群的特征主要表现在数量上的变化,认识和把握种群的数量特征很重要。
1、种群密度的概念(板书、课本)
我们平时经常听说够某种珍稀动物在全球有多少只、某种作物的产量是否提高……要分析这些数量上的变化,先要调查种群的数量。对于一些珍稀动物,因为数量很少,就很容易通过逐个计数得到其总体数量。但是对于数量很大的种群,逐个计数就会非常困难,比如要估算一片稻田的水稻有几株。
请学生思考,可以有什么方法能够估计这样的种群数量。
2、调查种群密度的方法
结合学生回答的与样方法相类似的方法讲解。
·方法一:样方法。
(1)让学生阅读课本内容,了解样方法的概念及步骤。
(2)学生阅读“探究”部分的资料,小组讨论如何进行实际操作。根据学生讨论结果,对样方法进行总结。样方法中提到的“样方”也叫样本,是从研究对象的总体中,抽取出来的部分个体的集合。
(3)请学生思考,在选择样方的时候,它的位置应该确定在哪里?
根据学生的回答,总结出确定洋房的一个原则:随机取样。因为要调查的种群在调查区域内
自主学习课本内容掌握种群密度的定义;体会种群密度的生物学意义。
学生结合预习和日常生活经验提出各自的方案。
学生阅读课本文字材料,了解样方法的概念和步骤。小组讨论探究样方法的实际操作。通过教师的引导,积极探寻最有效的方法。
学生通过思考,能够回答样方确定在哪里都可以。
引导学生思考联系课本知识和生活经验,提出各自认为适合的方法。教师再根据学生的回答引出系统和正确方法。
学生要学会小组合作讨论,并且能够充分发挥积极性,对样方法的操作进行讨论和学习。
的分布是随机散布的。所以取样的关键就是要进行随机取样,能够保证中群众每个个体被抽取的机会是一样的。
(4)取样的方法:取样的方法关系到用调查数据估计的种群密度是否接近真实值,所以取样的方法非常重要。以下介绍两种取样方法:
五点取样法和等距取样法(板书绘图)。学生通过阅读材料,判断两种方法适用于怎样布局的调查对象 。
·方法二:标志重捕法。
(1)请学生思考:如果要估计某一区域中的老鼠数量,能否用样方法?为什么?
对于活动能力强、活动范围广的动物的种群密度调查 ,样方法就不再使用。就用另一种方法估计——标志重捕法。
(2)让学生阅读课本内容,了解标志重捕法的概念和步骤。要求学生根据文字材料总结出标志重捕法的计算公式。(第一次捕获的个体进行标记后记数为a,重捕个体数为y,重捕个体中被标记的个体数为b,种群个体总数为x)
(3)根据总结的公式,要求学生思考课本中“学科交叉”部分中的材料,运用标志重捕法估算该种群的种群密度。(注意:计算个体只能取整数)
出生率和死亡率
学习了种群密度和调查种群密度的方法后,进一步学习种群的其他特征,这些特征通过直接或者间接的作用影着种群密度。
根据课本东北虎、大熊猫田鼠、蝗虫的材料,让学生通过看课本自学“出生率”和“死亡率”概念。思考:
①不同的种群其出生率和死亡率是否相同?举例。
②生物的出生率是有什么决定的?
③前面说过个体与种群的关系,个体的死亡不会引起种群的消失,因为个体在不断地繁殖后代,新个体的出生和个体的死亡对种群的密度有直接的影响。思考:出生率和死亡率与种群密度的关系。
联系社会:根据我国人口现状,让学生思考出生率和死亡率对人口密度的影响。同时,让学生就我国“计划生育”的政策提出自己的见解。
五点取样:调查总体非长条形。
等距取样:调查总体为长条形。
不能。老鼠会活动,不像植物一样保持在一个地方。
a/x=b/y
x=ay/b
39/x=15/34
x=88.4
即x≈88(只)
①不同。大熊猫等珍稀动物和蚊子、苍蝇等昆虫。
②结合课本:生物的繁殖能力。
③学生通过讨论分析总结得出:
a.出生率>死亡率,种群密度增加
b.出生率≈死亡率,种群密度不变
c.出生率<死亡率,种群密度减少
学生根据自己的了解和思考积极发言。
通过对试验方法的探究,使学生真正掌握样方法的步骤和取样规则。
鼓励学生自己总结规律,并结合学科交叉,激发学生的学习兴趣。
鼓励学生思考总结规律,教师的作用只是做适当的引导和补充。
鼓励学生通过思考和讨论,以达到情感态度目标。
迁入率和迁出率
对于许多种群来说,除了出生率和死亡率决定种群数量以外,迁入率和迁出率叶是决定种群密度的重要因素。
让学生看课本,了解迁入率和迁出率的概念。
根据生活常识,举例那些生物中有迁入和迁出的行为。
我国沿海地区人口密度大,内陆边疆地区人口密度小,除了历史、经济等因素影响,还有一个因素就是迁入率和迁出率。
年龄组成和性别比例
除了以上的特征,年龄组成和性别比例对种群密度也有一定的影响。
1、年龄组成
让学生阅读课本,了解年龄组成的概念。看图4-3,根据三种年龄组成结构预测种群数量的发展趋势,并说出其原因。
2、性别比例
让学生阅读课本,了解性别比例的概念,并熟悉性别比例对种群密度影响作用的实际生活应用。
思考:性别比例对种群密度的影响。(让学生将出生率和死亡率、性别比例结合起来思考。)
①♀>♂
②♀≈♂
③♀<♂
补充蜜蜂、蚂蚁等不符合一般性别比例的特例。
种群各种特征之间的关系
种群的各个特征时间相互联系。
思考:出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例对种群密度的影响作用是怎样的?
根据学生的回答,与学生一起进行总结:
年龄组成
预测
出生率 种群数量 死亡率
迁入率 种群密度 迁出率
影响
性别比例
通过学习,请学生举一些常见的与种群密度相关的实际例子,加深对本节重点内容的掌握。
种群的空间特征
种群除了以上研究的几个重要特征,还有其它一些特征,比如种群分布的空间特征。(概念)。
请学生看课本中的图,分析水稻、杂草、瓢虫的空间特征有什么区别。
根据学生的回答,和学生一起进行总结,即种群的空间分布有三种类型:均匀分布、随机分布、集群分布(板书绘图)。
候鸟的迁徙、我国很多人从一个城市向另一个城市迁移。
A:增长型。幼年个体多,老年个体少,种群密度会不断增长。
B:稳定型。各个年龄段的个体数目比例适中,种群密度变化不大。
C:衰退型。幼年个体少,老年个体多,种群密度会减小。
①♀>♂,种群密度增长快
②♀≈♂,种群密度相对稳定
③♀<♂,种群密度增长慢
学生跟着教师的带领,主动思考讨论,同教师一起总结对本节内容进行一个总结。
学生按照生活常识和经验作答。
水稻的分布有一定规律,比较均匀;杂草是散布的,没有什么规律;瓢虫都集中在一起。
学生根据生活常识和一些对我国社会背景的了解,对该部分内容掌握比较容易。
相对简单的知识点,鼓励学生自己思考并通过小组讨论得出结论,既激发学生的兴趣,也培养了学生积极思考和小组合作的学习习惯。
《种群的特征》教案
一、教学内容及目的:
(一)教学目标: 列举种群的特征,尝试用样方法调查种群密度。
(二)德育目标:能用种群特征去描述身边的种群,并能对种群的研究提出有建设性的看法;关注人口问题,认同计划生育国策、关注濒危动物种群数量的变化及措施。
(三)发展目标:尝试运用标志重捕法调查种群密度,利用种群的特征来分析解决生活中的实际问题。
二、教学重点与难点
1、重点:种群的特征。
2、难点:样方法的选择和确定。
三、授课方式或方法:讲授法、直观教学法、讨论法
四、教学过程:
教师提出问题:什么是物种?
学生回答:物种是指分布在一定的自然区域,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能够产生出可育后代的一群生物个体。
(一)引入新课:
1、课件展示:蚂蚁一起找食物、狼追羊、豹追鹿等图片。
总结:通过学生的讨论,教师引出种群的概念。
2、分析一下是不是一个种群:
A、一片草地上的全部蛇 B、某集市上卖的全部的同种白菜
C、某村子中全部青年男女 D、一个池塘里的全部鲤鱼
学生讨论回答:都不是。A不是一种 ; B不是自然区域;C一定区域内全部个体。
老师总结:种群概念的要点:①一定自然区域内
②同种生物构成
③全部个体
3、当从群体水平来看,种群是个体的简单累加吗?个体的特征能代表种群的特征吗?(课件展示:个体的生命是有限的,但对一个种群来说,会不会因为个体的消失而消失呢?)
讨论总结:种群的不同个体组成一个整体,这个整体不是个体的简单累加,这时种群就表现出个体不具有的特征。任何生物都不能单独生活,他的生存既会受到同种生物的影响,又会受到异种生物的影响。到底种群有哪些特征呢?这节课我们就来学习。
(二)讲授新课:
教学内容
教师的组织和引导
学生活动
教学
意图
?
?
?
?
?
问题探讨
?
?
?
?
?
?
?
?
?
样方法调查种群密度
?
?
种群的特征主要表现为数量上的变化,所以把握种群的数量特征很重要,比如我们经常在电视听到这样的内容:中国人口某年有多少?大熊猫还剩多少只?蝗虫有多少只? 要统计这些个体数量该如何操作?
对于大熊猫数量不是很多,我们可以逐个计数把它数出来, 但如果让你说出南草场草地上有多少蒲公英?在数量较大的情况下如何统计?
请同学们看,在大家的桌上有一张发下来的纸,假设这副图代表一块面积为100m2的草地。图中黑色圆点代表蒲公英,白色圆点代表其它植物。请同学们估算一下这块草地上蒲公英的数量。
请一位同学说一下他估算的结果,并说明他是如何进行估算的。
教师点评学生的统计方法
教师介绍调查种群密度的方法:
常用的科学方法之一是——样方法
定义:在被调查种群的分布范围内,随机抽取若干个样方,通过计算每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
计算该样方中个体数:?
注解:图中圆球为某个样方中的要测量个体数
问题:该样方中要测量的个体数目是多少?
用样方法估算种群密度时,要注意一下几点:
①样方的大小:样方的大小应该根据所调查对象的大小和分布情况而定。
②样方的数量:相对多一些较好,样方数量越多,统计的结果越接近真实情况。
③取样方法:没有确定的位置,要做到随机取样。介绍等距取样法和五点取样法
④如果在边缘处,计数时可以把左上相邻两边及夹角上及另一角上的计算在内,其余不计。
请学生回答估算结果。
结论:实心球的应为计数的个体
???
学生各自采取方法估算
?
?
学生表达自己的方法和结果。
看课本总结探讨:样方发中,样方的大小、样方的多少、样方的取样原则、及样方边缘的计数问题
?
?
?
?
用样方法重新估算蒲公英的数量
?
培养学生的观察和科学思维能力
?
?
?
?
为用样方法实地调查种群密度作铺垫
?
?
?
?
标志重捕法
?
?
?
?
?
教师总结:用样方法估算允许有一定的误差如果现在要调查草原上某一昆虫或袋鼠的密度,还能不能用样方法?
教师介绍:对于活动能力强,活动范围大的动物来讲,用另外的一种方法-标志重捕法来调查它们的种群密度。
标志重捕法:在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估算种群密度。
M:样地中标记个体总数,n为重捕个体数,m为重捕中标志个体数,则该调查区种群数量N=M×n/m
根据重捕法的原理,看一个例子:
在对某种鼠的调查中,调查范围为1公顷,第一次捕获并标记39只鼠,第二次捕获34只,其中有标记的鼠15只,请运用数学方法估算这个种群的种群密度(单位为只/公顷)
教师总结:1标志要牢固,不易脱落2不要太显眼,以防其被敌害捕食3标志物本身无毒,不要对其本身造成伤害。
教师小结:以上我们介绍了调查种群密度的两种主要方法:样方法和标志重捕法。
?
?学生思考回答:不能,因为他们会活动,不像植物那样固定在一个地方。
用刚学过的方法进行估算
让学生分析:标志重捕发中标志应注意什么?
?
?
?
?
?
让学生掌握标志重捕法
?
出生率和死亡率
?
?
?
?
同学们想想,对于同一个种群,它的种群密度是恒定不变的吗?哪些因素会使种群密度发生变化?
既然是一个种群,肯定会不断的产生一些新个体,同时也会有个体不断死亡,所以研究种群还必须了解种群的出生率和死亡率,它也是种群数量的一个特征。
出生率:单位时间内新产生的个体数目占该种群个体数目的比率
死亡率:单位时间内死亡的个体数目占该种群个体数目的比率
不同种群的出生率一样吗?出生率主要由什么因素决定呢?
主要和生物的繁殖能力有关,繁殖能力强的种群出生率高。
外界环境对生物的出生率和死亡率有没有影响呢?
教师举例点评外界因素的影响。
?
?
?
学生看课本、总结、思考、讨论,回答相关问题
?
?
?
?
使学生了解出生率和死亡率是种群特征,
迁入率和迁出率
展示图片或视频播放:
沿海城市人口集中时的图片
教师:
对一个种群来说,单位时间内迁入或迁出的个体,占该种群个体总数的比率,分别称为迁入率或迁出率。
总结:出生率和死亡率,迁入率和迁出率都是直接决定种群密度的重要因素,是种群的一个特征。????????????????????????
学生观察,思考并讨论。除了出生率和死亡率外,迁入和迁出也会影响到种群的密度。
让学生认识迁入率和迁出率对种群密度的影响。
?
?
?
?
年龄组成和性别比例
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
种群分布的空间特征
?
如果一个种群中老年年个体所占比例多于幼年个体的比例会不会影响到种群的数量?一个种群中雌性个体所占比例远大于雄性个体的比例会影响到种群的数量吗?
接下来我们学习影响种群数量的另两个种群数量特征:
年龄组成和性别比例
1?种群的年龄组成:
指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,大致可分为下面三个类型:投影见课本图4-3,组织学生观察。
思考与讨论:
图4-3中A、B、C三种年龄组成的种群,哪种类型的种群数量会越来越多?哪种类型的种群数量会越来越少?哪种类型的数量会在一段时间内保持稳定?
2 性别比例:
指种群中雌雄个体数目的比例。可能雌性多于雄性,也可能雄性多于雌性。引导学生举例性别比例的三种情况:
①雄性和雌性数量相当(人类);②雄性多于雌性(社会性昆虫);③雌性多于雄性(家养动物)。
一般来讲,人工控制的种群,雌性多于雄性。想想为什么?引导学生了解性别比例研究在农业上的应用。
在农业上,利用人工合成的性引诱剂诱杀种群的雄性个体,使雌性个体不能完成交配,从而使该种群的密度明显降低。
老师总结:迁入和迁出对我国人口影响不大,而增加死亡率是违法的,因此只能降低出生率。而大熊猫应该增加数量,同样迁入和迁出影响不大,因此可通过提高出生率,降低死亡率来解决,比如让它们进行无性繁殖,人工为它们抚育幼崽,降低死亡率
? 教师总结:以上这些都是种群数量上的特征,种群除了数量上的特征以外,还存在其他方面的一些特征,比如种群的空间特征。
组成种群的个体,在其生活空间的位置或布局叫做种群的空间特征。
请同学们观察课本上的三幅图片,和老师投影的几幅图片,说说这三个种群的空间特征有什么特点?
教师引导学生描述:
①均匀分布
②随机分布
③集群分布
?
?
?
学生观察,同时思考,看图分析表述未来种群数量变化的趋势
?
?
思考:预测未来人口的变化趋势与家养动物如牛、羊等动物的变化趋势主要影响因素一样吗?
?
利用上述影响种群密度的因素分析:1我国为什么要控制人口数量?2对于大熊猫呢?
?
?
?
看图试着描述
?
?
?
提高学生观察能力,以及分析、思维能力。
?
?
?
培养学生理论联系实际的能力。
?
?
使学生认同我国的计划生育政策,及大熊猫保护措施
?
?
?
?
培养学生看图分析和表达能力,了解种群的空间特征。
(三)课堂小结:
组织学生总结种群的几个特征。并说明各特征之间的内在关系,直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率及迁入率和迁出率;而年龄组成和性别比例通过控制出生率和死亡率而影响种群密度的未来变化。那么在这些综合因素的影响下种群数量会怎样变化呢?这就是我们下一节的内容。
? 五、板书设计
一、种群的概念:是指在一定的自然区域内,同种生物的全部个体。
二、种群的数量特征:
(一)种群密度
1、概念:把种群在单位面积或单位体积中的个体数称为种群密度。种群密度是种群最基本的数量特征。
2、调查方法:样方法和标志重捕法。
(二)出生率和死亡率
1、概念:出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。死亡率是指单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。
2、意义:出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。
(三)迁入率和迁出率
1、概念:对一个种群来说,单位时间内迁入或迁出的个体,占该种群个体总数的比率,分别称为迁入率或迁出率。
2、意义:迁入率和迁出率在很大程度上影响着种群密度。
(四)年龄组成和性别比例
1、年龄组成
(1)概念:是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
(2)类型:增长型、稳定型、衰退型
(3)意义:对于预测种群数量的变化趋势具有重要意义。
2、性别比例
(1)概念:它是指雌雄个体数目在种群中所占的比例。
(2)意义:性别比例对种群密度也有一定的影响。
三、种群的空间特征:
均匀分布、随机分布、集群分布
《种群的特征》教案
一、教学目标
1.列举种群的特征。
2.尝试用样方法调查种群密度。
二、教学重点和难点
1.教学重点:种群的特征。
2.教学难点:样方的选择和确定。
三、课时安排
2课时
四、教学过程
〖章引入〗学生阅读P59,特别强调种群的概念
物种:是指分布在一定的自然区域,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能够产生出可育后代的一群生物个体。
种群:在一定的自然区域,同种生物的全部个体形成种群:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
〖节引入〗以 “问题探讨”引入,生思考回答师提示。
提示:可采用课本介绍的两种取样方法取样,用样方法进行估算。也可以将模拟草地平均分成若干等份,求得其中一份的数量后,再估算整体的数量。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考,让学生带问题学本节。
〖板书〗第一节种群的特征
一、调查种群密度(种群密度是种群最基本的数量特征)的方法
种群密度:是指种群在单位面积(或体积)中的个体数量。(种群密度是种群最基本的数量特征)
〖探究〗学生阅读思考讨论,师提示。
〖讲述1〗样方法(quadrat method)
样方法的方法繁多,依生物种类、具体环境不同而有所不同。样方的面积有大有小,样方形状也有方形、长方形、圆形、条带状等多种,但是各种方法的原理却是相同的。首先,在要调查的生物群落中,确定一个或数个范围相对较大区域作为样地;再在样地中随机选取若干个样方;然后计数各样方中的全部个体数量;最后,计算全部样方个体数量的平均数,通过数理统计,对种群总体数量进行估计。
例如,假设随机抽取样方n个,每个样方的生物个体数为X1,X2,X3,…Xn,则样方的平均数X=∑Xn/n。
〖探讨的讨论〗生思考回答师提示。
1.提示:“问题探讨”中调查对象是完全随机分布的,且调查区域是规则的,调查对象与其他物体的区分是显而易见的,因此,采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近(误差小)。而在实地调查中,调查对象的分布往往不是随机的,调查区域也往往不是规则的,还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性,因此,采用同样的方法其结果误差会比较大一些。但是,只要掌握了科学的调查统计方法,其误差会控制在允许的范围之内。
2.提示:为了确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的影响,使通过样方统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。
3.提示:样方的数量太少,其统计结果的误差可能就较大;一般而言,样方越多,其统计结果越接近真实情况。但是,样方数量太多,整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看,一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
4.提示:种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动(不同小组对同一种群的种群密度调查结果可能是不一样的。),例如5%以内。如果超出了此范围,在其他条件相同的情况下,造成不一样的原因应当首先归结为采取不同的样方法所致。所以,要针对实际情况,讨论取样方法是否存在问题。
〖讲述2〗标志重捕法(mark-recapture method)
标志重捕法:是在一个有比较明确界限的区域内,捕捉一定量生物个体进行标记,然后放回,经过一个适当时期(标记个体与未标记个体重新充分混和分布后),再进行重捕。根据重捕样本中标记者的比例,估计该区域的种群总数。这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫和腹足类等动物种群数量的绝对估计。
假定在调查区域中,捕获M个个体进行标记,然后放回原来的自然环境,经过一段时间后进行重捕,重捕的个体数为n,其中已标记的个体数为m,根据总数N中标记比例与重捕取样中标记比例相等的原则,即N∶M=n∶m,可得调查区域种群数量N=M×n/m。
〖板书〗二、出生率和死亡率
出生率:是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。
死亡率:是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比例。
〖板书〗三、迁入率和迁出率
对一个种群来说,单位时间内迁入和迁出的个体,占该种群个体总数的比率,分别称为immigration rate or emigration rate.
〖板书〗四、 年龄组成和性别比例
种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
几种年龄型种群的特点
类型
种群构成特点
发展趋势
图示
增长型
幼年个体很多,老年个体很少
种群密度会越来越大
稳定型
各年龄期的个体数目比例适中
种群密度在一段时间内保持稳定
衰退型
老年个体很多,幼年个体很少
种群密度会越来越小
〖思考与讨论〗生思考回答师提示。
〖提示〗1.提示:图中A种群属于增长型,C种群属于衰退型,B种群属于稳定型。这是由于种群中年轻个体越多,一般来说出生率会越高,死亡率会越低。
2.提示:年龄组成为稳定型的种群,种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成,还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外,种群数量还受迁入率和迁出率的影响。年龄组成为衰退型的种群,种群数量一般来说会越来越小,但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。
sex ratio是指种群众雌雄个体数目的比例。
〖板书〗五、种群的空间特征
〖小结〗种群特征之间的关系
种群的数量特征之间的关系
种群具有个体所不具备的总体特征,这些指标多为统计指标,大体分为三类:(1)种群密度,它是种群的最基本的数量特征;(2)初级种群参数,包括出生率、死亡率、迁入率和迁出率。出生和迁入是使种群增加的因素,死亡和迁出是使种群减少的因素;(3)次级种群参数,包括性比、年龄结构和种群增长率等。
种群的数量是不断变化的,造成其变化的因素是多方面的,但从个体数量上的变动来看,则表现为由出生、死亡、迁入和迁出四个基本参数所决定。这样,种群在某个特定时间内数量变化可以用下式表示:Nt+1=Nt+(B-D)+(I-E)
(Nt是时间t时的种群数量,B、D、I、E分别是出生、死亡、迁入、迁出的个体数,Nt+1是一个时期后、时间t+1时的种群数量,则有出生率=B/Nt;死亡率=D/Nt;迁入率=I/Nt;迁出率=E/Nt。)
第一节 种群的特征
教学目标
知识目标:
1、使学生知道种群是生态学研究的一个重要层次。
2、使学生理解种群的特征。
3、使学生理解种群数量的变化以及研究种群数量变化的意义。
能力目标:
1、通过复习种群的概念,引导学生分析种群的特征及其相互关系,培养学生全面地、联系地分析问题和解决问题的能力;
2、通过探究种群数量变化的“J”型和“S”型曲线,学会运用数学方法解决生物学问题以及建立数学模型的观念。
3、在引导学生凭借概念对具体的生物学现象作出判断和推理的过程中,训练学生应用知识、解决问题的能力。
德育、情感目标:
1、通过对种群动态规律的研究,使学生懂得合理开发利用生物资源、保护生态平衡的重要意义,从而进一步树立环保意识。
2、通过对种群特征的学习,使学生进一步理解和自觉宣传我国的计划生育政策。
3、通过学习种群的特征和种群数量的变化,对学生进行适应性、整体性等生命科学观点教育。
教材分析:
1、回顾种群
从“生物与环境是相互作用的统一整体”出发,生物不仅以个体为单位面对环境,还会以各种群体为单位面对环境,来引入课题:种群。
2、种群特征
种群的密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等是种群的基本特征。
结合具体物种的种群和同学一起探讨,一起分析各项特征与种群数量的内在关系。既有利于学生对种群特征的理解,且使学生认识到对种群特征的调查有重大的实践意义。
3、种群数量的变化
种群数量的变化主要是指种群数量的增长,种群数量增的“J”型和“S”型曲线代表了种群在不同条件下的增长规律。
教材中“J”、型曲线代表的是在理想条件下的种群增长;“S”型曲线代表的是在有限环境中的种群增长,这种有限的环境的特征是:种群的最大容纳量为一个K值。根据实例,引导学生分析在环境有限的情况下,种群的增长曲线会发生什么样的变化,推导出种群增长的“S”型曲线。
4、种群数量变化的意义
与引言相呼应,在理解种群增长曲线的基础上,引导学生分析在渔业和害虫防治的意义。
教学重点:
种群的特征和数量的变化
教学难点:
种群数量的变化
教学工具:
多媒体课件、导学案
教学方法:
探究式目标教学法
教学用时:
一课时
教学过程:
1、回顾种群
引言:在生产中,常常碰到这样的问题:草原的牧民在承包的草场上该放养多少牛羊,经济效益才最好;沿海的渔民该捕捞多少鱼虾,才能既获得好的收益又能持续发展;农业生产中怎样控制害虫的数量,才能获得大丰收。要解决这些问题,必须研究生物的群体单位——种群。
我们先来复习一下第七章学过的种群概念。
提问:什么是种群?(回答:生活在同一地点的同种生物的一群个体。)
练习:下列叙述中属于种群的是:(B)
A.一个池塘中的全部鱼 B.一片草地上的全部蒲公英
C.世界上的全部鸟 D.一个蜂巢内的全部工蜂
讲述:如果某种生物对人类是有益的,人们总是希望它们越来越多;如果某种生物对人类是有害的,人们总想使它们越来越少。由此可见:种群研究的核心问题是种群数量的变化。要研究种群数量的变化,首先要了解种群的一些特征。
2、种群特征
这些特征主要包括种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例等。生物个体具有这些特征吗?(不具有)
种群密度是指单位空间内某种群的个体数量。
提问:实际生活中,我们不可能逐一计数某个种群的个体总数,如何测定某物种的种群密度呢?(计数种群的一小部分,估计整个种群的密度。)
讲述:这就是常用的取样调查法。
要测定某种动物的种群密度,常用的取样调查法是标志重捕法。标志重捕法就是在被调查的种群的生存环境中捕获一部分个体,将这些个体标志后再放回原来的环境,经过一定期限后进行重捕,根据重捕中标志个体占总捕获数的比例,来估计该种群的数量。公式是种群数量N=(标志个体数X重捕个体数)/重捕标志数
如果测定某地的某种植物的种群密度,能不能用上述方法?不行,常用的取样调查法是样方法。P73实习3介绍的就是这种方法。
提问:经过测定,我国某地的野驴,平均每100km2不足两头,而同一地区的灰仓鼠,平均每100km2有数十万只。由此可得出什么结论?(相同的环境条件下,不同物种的种群密度不同。)
提问:在一片农田中的东亚飞蝗,夏天种群密度较高,秋未则降低。由此可得出什么结论?(不同的环境条件下,同一物种的种群密度不同。)
小结:种群密度是种群的重要特征。种群密度随环境条件和物种的不同而不同。影响种群密度变化的因素有哪些?(凡是影响种群的出生率和死亡率,迁入和迁出的因素都会引起种群数量的变化。如:气候、食物、被捕食、传染病等)
出生率是指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目。
死亡率是指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目。
提问:出生率和死亡率与种群密度的关系如何?(出生率高于死亡率,种群密度增加;出生率低于死亡率,种群密度下降。)
讨论:长期以来,我国的人口增长很快,主要原因是什么?(出生率高,死亡率低是导致我国人口增长过快的主要原因。)
讨论:控制我国人口增长的措施?(在死亡率低的前提下,只能控制人口出生率。我国是世界人口大国,不可能通过增大迁出率降低人口数量,迁入率和迁出率的变化对我国人口数量的变化没有多大的影响。通过增大死亡率降低人口数量更是违法的。因此,控制和降低我国人口数量的唯一途径就是降低出生率,推行计划生育政策。)
小结:出生率和死亡率是决定种群密度和种群大小的重要因素。
与出生率和死亡率密切相关的是种群的年龄组成。
年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
一般分为三个年龄期:幼年期,成年期和老年期。
提问:按年龄组成可分为几种类型?(1.幼年多、老年少,2.比例适中,3.幼年少、老年多。)
提问:1、幼年多、老年少,种群密度的变化趋势是什么?(种群密度会逐渐增大。)
2、比例适中,种群密度的变化趋势是什么?(种群密度会保持稳定。)
3、幼年少。老年多,种群密度的变化趋势是什么?(种群密度会逐渐减小。)
小结:种群的年龄组成可用于预测种群密度的变化趋势,按变化趋势分为三种类型:增长型、稳定型、衰退型。
与出生率有关的另一个种群特征是种群的性别比例。
性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例。
注意:种群的性别比例是指具有生殖能力的雌雄个体数目在种群中所占的比例。
提问:种群的性别比例失调,对种群密度有什么影响?(种群的性别比例会失调,出生率下降,种群密度明显降低。)
讲述:生产上常利用性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,达到事半功倍的杀虫效果。
小结:性别比例通过影响出生率来影响种群密度。
讲述:种群除了以上所讲的特征外,还有迁人和迁出等特征。
3、种群的数量的变化
《光明日报》消息:“澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着六亿只野兔,它们与牛羊争牧草,啃树干,造成大批树木死亡,破坏植被导致水土流失,专家计算,这些野兔每年至少造成一亿美元的财产损失。兔群繁殖之快,数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。
澳洲本来没有兔子,一八五九年,一个叫托马斯·奥斯汀的英国人来澳定居,带来了二十四只野兔,放养在他的庄园里,供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到,一个世纪之后,这二十四只野兔的后代达到六亿只之多。”
提问:一只野兔是一个个体,澳大利亚的全部野兔属于什么?(一个种群)
讲述:澳大利亚野兔成灾,实际上是种群的数量变化问题。澳大利亚野兔为什么成灾?成灾后人们该采取什么对策?我们接着来探究种群数量的变化。请大家阅读P76第三段,注意分析影响种群数量变化的因素。
影响种群数量变化的因素 提问:种群数量是由什么决定的?(种群的数量是由出生率和死亡率、迁入和迁出等决定的。)
提问:哪些因素影响种群数量的变化,怎样影响?(气候、食物、被捕食、传染病等因素可以影响种群数量的变化,它们通过对出生率和死亡率、迁入和迁出的影响来影响种群数量的变化。)
讲述:凡是影响种群的出生率和死亡率、迁入和迁出的因素,都会引起种群的数量变化。这些因素有自然因素,也有人为因素。现代社会中,对种群数量变化的影响越来越大的是人类活动。
人主要在哪两方面影响种群数量变化?(1、2)
讲述:在这些因素的综合影响下种群数量会发生各种变化,包括增长、波动、稳定和下降等。下面我们主要学习种群的增长。
种群增长的“J”型曲线 对照:某海岛上环颈雉种群的增长;我国人口数量变化曲线。
提问:两个种群的增长有什么共同特点?(连续增长,曲线大致呈“J”型)
讨论:出现“J”型增长曲线的条件。(理想条件:食物或养料充足,空间条件充裕,气候适宜,没有敌害等。)(注意与影响种群数量变化的四种因素对照)
种群迁入一个新环境后,在一定时期内种群的增长大致符合“J”型曲线。
种群增长的“S”型曲线 看P76大草履虫种群的增长曲线
提问:这个种群的增长有什么特点?(增长到一定程度(K)后不再增长,曲线呈“S”型。)
讲述:这就是“S”型增长。这种增长的特点是增长率逐渐下降。请分析为什么这个种群的数量不能无限增长?(在有限的环境中,随着种群密度的增大,种内斗争必将加剧,捕食者也会增加,种群的出生率就会降低,死亡率增高,增长率下降。)
讨论:“S”型曲线出现的条件是:空间有限,食物有限,有捕食者存在等非理想条件。
小结:种群数量的增长有两种类型,在理想的环境条件下,种群数量连续增长,呈现“J”型曲线;在有限的环境条件下,种群数量的增长率逐渐下降,呈现“S”型曲线。
两种增长类型比较:讨论:澳大利亚野兔为什么成灾?其他地区的野兔为什么不会成灾?(因为气候适宜,空间充裕,牧草繁盛,没有敌害,所以澳大利亚野兔种群属于“J”型曲线增长。其他地区的环境条件是有限的。)
讨论:如何控制野兔种群的增长?(引进野兔的天敌。)
讲述:我们不能改变澳大利亚的气候,也不可能缩小空间,更不能减少牧草,只能引入天敌。
读某报:“二十世纪五十年代,科学家采用载液瘤病毒杀死了百分之九十的野兔,澳大利亚人才算松了一口气。”
3、研究种群数量变化的意义
分组讨论:蝗虫是对农业危害极大的害虫,大家讨论一下蝗灾发生的主要原因。
结论:1.食物不是主要原因,因为蝗灾的发生与粮食增产并无直接联系。
2.空间条件也不是主要原因,因为蝗灾发生时空间并无变化。
3.也不可能是没有敌害,因为蝗灾发生,它的大敌应该增多。
4.主要原因是气候条件。
《山西日报》消息:“由于去冬今春严重干旱,以蝗虫为主的病虫害在我省由南到北大面积发生。”
讲述:报道证明了我们的分析是正确的。下面我们再来分析讨论一个实际问题。
讨论:水产养殖专业户在一个池搪中放养了鲤鱼,每年捕捞多少才合适呢?(合理的捕捞量与K值有关,一般为K/2,因为这样,种群的增长量最大。)
小结:研究种群数量变化可为防治害虫提供科学依据,还可帮助人们对野生生物资源合理利用和保护。
总结:种群数量变化是种群研究的核心问题,种群密度是种群的重要特征。出生率和死亡率。年龄组成,性别比例以及迁人和迁出等都可以影响种群的数量变化。其中出生率和死亡率。迁入和迁出是决定种群数量变化的主要因素,年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。 环境中的各种生态因素都可能影响种群的数量变化,在理想条件下,种群的增长呈现“J”曲线,在有限的环境条牛下,种群的增长呈现“S”型曲线。了解种群的数量变化规律对人们的生产生活实践有着重要意义。
板书提纲:
第一节 种群的特征
一、种群
(一)概念:
(二)特征:
1.种群密度(1)概念:(2)测定:取样调查法。①植物:样方法②动物:标志重捕法(3)特点:①相同的环境条件下,不同物种的种群密度不同。②不同的环境条件下,同一物种的种群密度不同。
2.出生率和死亡率(1)概念:(2)对种群密度的影响:出生率高于死亡率—种群密度增加出生率低于死亡率—种群密度减少
3.年龄组成(1)概念:(2)对种群密度的影响:增长型、衰退型、稳定型。
4.性别比例(1)概念:(2)对种群密度的影响:比例失调——种群密度减少
总结:核心—数量变化决定—出生率和死亡率、迁入和迁出;预测—年龄组成
(三)种群数量的变化
1.影响因素:(1)自然因素:气候、食物、被捕食和传染病(2)人为因素:人类活动
2.变化类型:增长、下降、稳定和波动(1)“J”型增长特点:连续增长,增长率不变。条件:理想条件。(2)“S”型增长特点:级种群密度增加→增长率下降→最大值(K)稳定。条件:自然条件(有限条件)。
3.研究意义(1)防治害虫(2)生物资源的合理利用和保护
第一节? 种群的特征
一、教材
1、本节内容在教材中的地位和作用
本章内容相对独立。主要是因为种群和群落是生态学研究的两个层面的问题,在生态学上分属于种群生态学和群落生态学的内容,研究对象及特点各不相同,因此具有一定的独立性。同时本节内容又与前后有一定的联系,种群是建立在同种生物个体的相互作用基础之上的,群落又是建立在种群之间的相互作用之上的,生态系统又建立在生物群落的概念基础之上,因此各部分知识之间又是一个有机的整体。本节在知识教学上的重点是种群数量变化的特征,其中种群密度是种群最基本的特征。建立数学模型的方法和种群密度调查的方法是本节在科学方法教育上的侧重点,在教学中应当充分重视。建立数学模型的方法对高中学生来说有一定难度,教学中应当通过具体实例来让学生领悟。因此,这节内容有举足轻重和不可替代的作用。
2、学习目标 ①知识与技能目标:尝试用样方法调查种群密度。 ②情感目标:能参与我国人口问题的讨论,关注我国的人口问题与计划生育政策,形成社会责任感,并增强环保意识。3、教学重点:用样方法调查种群密度
4、教学难点:样方的选择和确定
二、学情
高中学生对数学模型的概念并不陌生,在学习生物学其他内容时,例如,对遗传规律的
认识,学生已对运用数学解决生物学中的问题有了一定的认识。因此,本节是在学生已有知识的基础上,重新构建新的知识——建构揭示生物学规律的模型。通过前面的学习学生已经掌握了有关种群的概念,性别决定,生物因素中种内关系和种间关系等生物知识,可以用来解释和分析本节内容中的有关问题。学生掌握的数学上比例的知识可以用来进行标志重捕法的有关计算,将数学知识和生物学知识进行渗透。学生在平时的生活学习中已经接触到了有关计划生育、性别比例失调等内容,迫切地想了解进一步的知识,想用专业的科学的知识来解决有关问题,可以此为切入点充分激发学生的求知欲,能取得较好的效果。 经过前面一段时间的训练,学生都愿意参加小组学习活动,能发表自己的看法,倾听别
人的意见,并掌握了一定的方法,能够积极地动手、动脑参与实际操作。
三、教法与学法
1、教法?
对于教师的作用,新的课程标准在“教学建议”中指出:“教师既是与学生平等的对话
者之一,又是课堂阅读活动的组织者、学生阅读的促进者。”“教师的点拨是必要的,但不能以自己的分析讲解代替学生的独立阅读与思考。”由此,我设立了以下几种方法:①讲授演示法:在新课的引入、问题情景的创设、不适宜采用探究法学习的知识点采用讲授演示法有助于学生尽快获得有用信息。②启发式教学发:本节课涉及有探究实验的设计,在教学过程中充分调动学生学习的自觉性和主动性,利用层层设疑,引导学生发现问题、分析问题、解决问题,从而发展学生的智力,培养学生的能力,让学生学会学习,学会创造。
2、学法:?
自主学习——课前预习,通过阅读教材,独立思考,完成学案上的作业,培养学生的自学能力和概括能力。?
合作学习——通过小组间的合作学习来解决问题,更能突出学生的主体?地位,培养主动参与的意识,激发学生的创造潜能。?
探究学习——在老师的问题引领下,通过独立思考、讨论、交流,去探究知识,充分发挥自身的能动性。?
课外学习——尝试调查某地某种植物的种群密度
四、教学策略
在进行本节内容的教学之前,应当将学生学习生物学的视角从微观、个体水平转到宏观、群体水平上来,阐明从宏观、群体水平上研究生物是生物学科发展的一个重要分支,这也充分反映了自然界生命系统的多层次性。在本节的教学中,可以通过让学生列举具体事例,展开讨论来说明种群的概念,在引导学生理解种群概念时,要与认同生命系统是一个统一整体的思想联系起来。基于以上认识,再进行种群的特征的教学就比较顺利了。值得注意的是,教材在呈现种群的特征这一内容时,是从问题出发,落脚于对科学方法的学习。因此,让学生尝试、模仿调查种群密度是本节的重要教学目标。围绕实现这一目标来制定,即要让学生通过具体的活动,完成尝试、模仿的操作。五、教学设计引言:通过前面第1-3章的学习,我们知道:从个体水平看,生物能够通过自身的调节作用维持自身的稳态,完成生长发育等生命活动。而在自然界,任何生物都不是孤立存在的。从第4章开始我们要转变视角,以群体为研究对象。今天我们首先研究群体的最基本单位——种群。有关种群我们在必修2已学过它的概念,大家回忆并做判断题后引出作为群体必然有与个体不同的特征。研究一个种群的核心问题是种群数量的变化,而种群数量变化与种群特征是分不开的,其中种群密度是种群最基本的数量特征。
回顾复习:种群的概念(找学生回答)
练习:种群概念的辨析(强化概念理解);试举几例
问:个体和种群之间最大的区别是什么?(引出种群的数量特征)
一、种群的数量特征
引:在生产实际中我们经常会遇到这样一个问题:渔业资源什么时候捕捞,捕多少?(课件展示两幅图片①②)如果你是生态学家,你会给出什么建议?你给出建议的依据是?(这个问题的回答需要明确一个事实:种群个体数量有多少)
设疑:什么可以直观地反映种群的数量?
(一)、种群密度
概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数(学生齐声读出)
公式:种群密度=种群个体数量/空间大小(总面积或总体积)
过渡:种群密度是直观反映种群数量的重要特征,那么,生态学家们是如何确定种群密度的呢?(调查)
调查方法
设疑:怎么去调查呢?每次都要逐个去数吗?
情况一:分布范围小,个体数量大的种群——逐个计数法
情况二:分布范围大,个体数量小的种群——估算(抽样调查)
活动:提前给学生发放卡片,将学生看作30㎡的草地(每两位同学表示1㎡),其中红色圆形卡片代表蒲公英,绿色三角卡片代表其他草本植物,已知卡片随机分布在学生手中。请同学们讨论得出一套能快速估算该蒲公英种群密度的方法。(2分钟)
引导学生总结调查方法的具体步骤(学生活动中进行)
步骤一:确定调查对象
步骤二:选取样方
步骤三:统计每个样方个体数
步骤四:计算每个样方的种群密度
步骤五:求平均值,即:种群密度= N1 +N2+N3+N4+N5/5
教师给出真实值,请学生对比估算值和真实值,说出二者间的关系
根据以上内容学生自己总结样方法调查步骤
(1)样方法
①调查步骤(上述)
讨论:样方法适合所有生物种群密度的调查吗?(学生回答)
总结:样方法的适用范围
②适用范围:植物;活动能力弱的动物(昆虫卵、蚜虫、跳蝻)
小结:以问题的形式进行小结,强化学生记忆
什么是种群密度?不同种生物的种群密度有什么特点?
样方法调查种群密度时应注意什么?
样方法调查种群密度可适用于哪些生物?
板书设计
§4-1种群的特征
种群的数量特征
种群密度
概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数
公式:种群密度=种群密度=种群个体数量/空间大小(总面积或总体积)
调查方法
样方法
步骤:确定调查对象
原则:随机取样
选取样方 样方大小(据调查对象确定;草本1㎡,灌木16㎡,乔木100㎡)
样方数量(依据调查总体面积确定)
取样方法:五点取样法;等距取样法
统计样方个体数量(计数原则:样方内+相邻两边(计上不记下,计左不计右)
计算样方种群密度(N1 、N2、N3、N4、N5)
求平均值估算种群密度(种群密度= N1 +N2+N3+N4+N5/5)
② 适用范围:植物,活动能力弱的动物(昆虫卵、蚜虫、跳蝻)
七、课后反思
这节课的重难点是让学生掌握用样方法调查种群密度,在样方法调查中,关键在于样方的选取,选取的原则是什么?在这方面,我通过设计模拟调查活动来呈现这部分知识,让学生在活动过程中掌握科学的调查方法。在活动过程中,学生的反应稍显迟钝,在下次上课时我会将问题细化,环环相扣,引导学生参与教学。由于活动占用时间稍长,导致练习没有处理,下次课堂中要把握好时间,控制好课堂进度,争取讲练结合,巩固学生的基础。
在学生讨论交流的时候,我们要走向学生,了解不同学生的理解情况。一方面可以适时进行指导,另一方面有利于后面的教学进行。比如,在估算种群密度时,只有掌握了学生的讨论情况后,教师才能够抽取有各种代表性言论的小组发言。另外,走向学生也有利于情感教育的渗透。即使是差生,也有迸发思想火花的时候,老师要善于引导善于发现,适时给予鼓励与肯定。事实上,要让人与人之间的温情就融化在依据鼓励的话,一个赞许的眼神,一个会意的微笑中如果每一位学生在我们的生物课堂上,都能够找到学习的成就感与幸福感,内心洋溢着的是学习的快乐,那么我们的这堂课就是一节成功的课。