资源简介

第5章 生态系统
第1节 生物与环境
[ 教材分析 ]
1、课程标准依据
教学内容 学 活动建议及说明
生物与环境 生物与非生物环境的关系 A
生物与生物之间的关系 A
种群的数量变化及其应用 B
2、本节在教材中的地位
“生物与环境”这1节是上教版《生命科学》教材第五章“生态系统”的第一部分内容，是学生在学习生物的类群的基础上继续学习生物与其生存环境之间的联系。本节内容的学习将为后面第2节“生态系统的结构与类型”、第3节“生态系统的稳定性”等内容的学习奠定基础。
生物与环境之间有着密切的联系，生物的生存和发展都与环境密切相关。通过学习，让学生从整体和系统的角度关注生物与环境的相互关系，懂得保护自然、珍爱生命。
3、本节教材分析
本节教材内容分为三个部分。第一部分“生物与非生物环境的关系”主要介绍非生物环境因素有哪些及其对生物的影响等。同时，结合各类动植物图片，让学生通过形态特征的比较，充分理解生物对环境适应的普遍性，同时，指出生物对环境的适应具有相对性，如果生物不能随着环境条件的变化而变化，那么原来的适应就将变为不适应。第二部分“生物与生物之间的关系”，主要介绍种内关系和种间关系。第三部分“种群的数量变化规律及其应用”，讲述了种群的概念、种群的数量变化规律及其应用的意义。本部分内容理论性较强，是本节的教学难点。内容处理上采取了力求通俗、分析实例、联系实际的方式，在介绍种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线时，避开了复杂的数学公式等内容，使这部分内容符合初中学生的接受水平。
[ 分课教案 ]
第3课时
种群的数量变化规律及其应用
[ 教学内容分析 ]
本课为《生命科学》第五章“生态系统”的第三课时，是学习群落、生态系统的基础，涉及的主要内容包括了种群的概念、种群的数量变化规律及种群数量变化规律的应用三个方面内容。教学要求是B级，是本节的重点和难点内容。本课时内容种群是本节课要学习的一个重要概念，其三个要点不能缺漏，其存在具有客观性。而“S”型曲线及“J”型曲线是描述种群数量变化的时间曲线，教材内容并不要求学生进行公式计算，但要能分析其产生原因，解释其变化特点及规律，从而理解人类如何在生产实际中运用此规律造福人类生活。通过循序渐进的教学过程，使学生能感悟保护生存环境的重要性激发社会责任感。
[ 学生学习基础分析 ]
知识方面：学生之前没有学习过与本部分内容直接相关的学科知识，但是在日常学习生活中及其他学科的学习中，对地球上自然环境的日趋恶化及资源的日渐匮乏是有一定感悟的；同时，在学习了前面二部分关于生物与环境的关系的内容后，对生物对环境的适应具有相对性和普遍性有了一定的认识，能充分理解“生物与环境是相互作用的统一整体”，同时也对生物与环境之间的关系有了一定的思考，因此对本部分内容的学习会产生一定的兴趣。
能力方面：八年级学生具有一定的认知能力，思维的逻辑性也已初步建立，同时，这个年级教师平时注重对学生自主学习能力的培养，学生对课前预习、课堂活动、借助问题完成自主学习这类教学环节比较熟悉，由于本部分内容理论性较强，所以教师借助于布置课前预习任务、课堂小组交流讨论、学生活动等环节来引导学生加深了解，充分感悟各知识内容。
[ 教学思路 ]
本部分内容理论性较强，学生学习常不能理解各内容背后所蕴含的意义，故设计通过学生角色扮演活动、课前根据语文课文《旅鼠之谜》绘图、课上图表分析等激发学生学习兴趣，帮助学生将理论知识形象化、简明化，利于理解、识记。
在进行什么是种群的教学中，学生通过自主学习能从文字上理解概念，但对同种生物的理解易发生歧义，对种群不同于个体所具有的数量特征不易考虑到，为此通过一系列例子的判断帮助学生理解概念。
有效的分析“J”型和“S”型曲线的特点、变化规律及如何应用是本课时的难点。初二的学生已具备一定的读图能力，能看懂种群数量变化规律的曲线，但由于缺乏一定的生态学知识，如影响种群数量变化的因素等，所以在分析两种曲线产生的条件、特点及变化规律时存在一定难度。故在教学中，引用典型的研究实例，注意分析各项特征（种群密度、出生率、死亡率）与种群数量的内在关系，使学生充分理解影响种群数量变化的因素；教学中，先从“J”型曲线的解释再推导到“S”型曲线的分析与解释，并特别注意说明“J”型曲线形成的条件和“S”型曲线可能的制约因素，能更有利于学生理解这两种曲线变动中的关系和内在联系。由于这部分知识是以数学模型方法的形式展现的，学生比较陌生，解释时，要将曲线分段描述，并要体现所蕴涵的生物学含义。同时，补充介绍K值涵义，在此基础上，再组织学生讨论我国推广的休鱼期及对有害生物防治的方法等，有利于学生思考如何将所学理论知识应用于生产实践，并促使学生认识人类掌握了科学知识后又为人类服务的实际意义。
[ 教学设计 ]
一．教学目标
(一)知识与技能
1、概述种群的概念和特征；
2、阐明影响种群数量变化的因素；
2、解释种群的数量变化特点；
3、评述种群的数量变化规律对人类生产实践活动的指导意义。
（二）过程与方法
通过对图、曲线的对比与分析，学会运用图像和数据分析问题的方法。
（三）情感态度与价值观
通过学习种群的数量变化规律在合理利用和保护生物资源以及防治有害生物方面的指导作用的实例，感悟科学研究的意义。
二、教学重点和难点
重点：种群的概念和特征
种群的数量变化规律及其应用
难点：种群增长“J”型曲线和“S”型曲线的数量变化规律及其应用
三、教学方法与策略
自主学习、角色扮演、讨论法、讲授法、演绎法
四、教学准备
教学PPT
五、教学实施程序
教学内容 教师的组织与引导 学生的学习活动 设计意图
课题引入 展示图片“澳大利亚野兔之灾”问：你想到了什么？师介绍“野兔之灾”，生物种群数量影响着其所生活的环境也影响着人类的生活 观察。回答。听讲、思考。 通过具体事例引发学生兴趣，同时也激发学生思考生物数量和人类的关系
三、种群的数量变化规律及其应用 学生阅读书P77-79，思考1．什么是种群？其概念有哪些要点？2、影响种群数量的因素可能有哪些？3、“J”型曲线形成的条件和“S”型曲线可能的制约因素分别是什么？ 4、了解种群数量变化的规律对我们的生产实践有什么意义吗？ 学生阅读、思考 培养一定的自主学习能力，通过问题引发对学习内容的思考
一、什么是种群？ 师问：什么是种群？校园中的全部花草树木可以看成一个种群吗？为什么？学生角色扮演活动：辨析种群概念（师指导学生逐步完成活动）问题：池塘A里的鲫鱼可以和池塘B里的鲫鱼组成一个种群吗？ 池塘里的青蛙和蟾蜍是一个种群吗？只有一个个体的可以称为种群吗？小结：种群定义的三要素师：生物既以个体为单位面对环境，更以群体为单位面对环境。检测反馈：例题师：种群是同种个体通过种内关系形成的有机统一体，是生物进化的基本单位，也是物种存在和繁殖的基本单位，同个体相比具它具有个体所不具备的特征：数量。 回答思考回答，说明理由活动、判断、说明选择理由思考、回答。学生划出P77种群的定义用概念进行判断 由于种群概念较抽象，教师通过学生角色扮演活动把抽象的知识形象化，有利于学生识记。通过三个问题引导学生明确种群的三要素引导学生发现种群不同于个体的特征：数量
二、种群的数量变化规律1、种群增长的“J”型曲线（1）“J”型曲线形成的条件（2）“J”型曲线的生物学含义2、种群增长的“S”型曲线（1）形成“S”型曲线的因素（2）“S”型曲线的特点 引问：所以种群研究的核心问题就是种群数量，既同一种内生物的个体数影响种群数量的因素可能有哪些呢？引问：某地区人口出生率增加了，此地区的人口总数是否一定增加？ 结论：环境适宜的情况下，种群内出生率大于死亡率，种群的数量就会增加。分析学生所绘旅鼠数量增长曲线，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。说明在环境条件较好的年份，种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”型增长。 种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。举例小结：理想条件下的种群增长模型 种群增长的“J”型曲线 产生条件、增长特点、适应情形引问：澳大利亚野兔的增长就大致符合“J”型曲线。那么野兔数量能否让其无限制增长下去呢？小结：影响种群数量变化的因素除了有环境因素外还有人为因素引问：那么自然种群会否按“J”型曲线一直增长下去吗？师：自然条件（现实状态）下——食物等资源和空间总是有限的，在一定的空间中，当种群数量增加时，种内竞争不断加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高，增长趋缓；当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长就会停止，种群数量趋于稳定。 种群达到基本稳定时的数量值称为什么？环境容纳量：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。小结：种群增长的“Ｓ”型曲线 产生条件、增长特点比较S型、J型曲线的区别联系当一个自然种群在环境条件较好的年份或到一个新的适宜环境中，初期几乎不存在环境限制作用 ， 表现为“J”型增长， 后来当自然种群数量增加到一定程度， 环境限制作用才显现出来，表现为“S” 型增长，此自然种群的“S”型曲线的初始阶段可以视为“J”型增长。 观察、思考、分析思考、回答：气候、食物、天敌、人类活动等增长率=出生率-死亡率当出生率大于死亡率时，个体数量增加。种群数量持续增加。听讲、思考。听讲回答、思考讨论思考讨论、思考，完成表格填空 通过具体实例的解释，及两根曲线的联系与区别的说明过程时，可以促进学生加深对种群数量增长变化规律的认识。 引发学生思考补充介绍，促进学生思考人类行为对地球环境的影响师边分析边绘图帮助学生理解曲线形成过程补充介绍，有利于学生在后续的应用部分能将理论应用到实践中去思考问题
三、研究种群数量变化规律的意义 通过实例解答，了解种群数量变化规律的应用：为什么现在要通过建立保护区来保护野生动物资源？（大熊猫保护）我国的施伏季休渔制度的实施有何意义？ 如要控制虫害的数量，应在“S”型曲线上的哪一点进行干预？有效灭鼠的科学依据（降低环境容纳量） 阅读P78的课文内容小组讨论表达交流。听讲并可以补充另外一些例子。 指导学生运用前面所学知识来解决实际问题，感悟掌握科学知识的实际意义
小结 以问答形式引导：①自然种群为什么会不会按“J”型曲线增长？②制约种群按“J”型曲线增长的因素有哪些？③自然种群的增长一般是何种曲线变化的规律？④研究种群数量变化的意义何在 总结：资源有限，从我做起 思考、回答： 在对重要的概念复习基础上，进一步引导学生思考保护环境及资源的重要性
2012年5月21
“J”型曲线和“S”型曲线比较
“J”型曲线 “S”型曲线
概念 生物种群在理想条件下，以时间为横坐标，种群个体数量为纵坐标绘出的曲线形式，大致呈现“J”型。 种群个体数在有限资源条件下，经过一段时间的增长，最后趋于稳定，曲线大致呈现“S”型。
产生条件 食物、空间条件充裕，气候适宜，无敌害等“理想条件”。个体出生数多余死亡数。 受环境条件如空间、食物、天敌等制约。个体出生数逐步减小，死亡数逐步增多，以至于大致相等。
特点 种群起始增长较慢，随着种群基数的加大，增长会越来越快，每个单位时间都按种群的倍数增长，又称“J”型增长。 种群经过一段开始期后，呈加速增长，K/2时增长最快，此后开始减速增长，到K值时便停止增长，又称“S”型增长。
相互关系 “S”型曲线是自然状态下“J”型曲线发展的必然结果
教学后记：
此节课整体教学内容理论性较强，虽在前期设计了学生角色扮演的活动，但后续内容仍需学生有一定的思维理解能力才能达到预期的效果。教学过程中，三个班级的反应明显不同。有的班级由于相对规范意识薄弱，所以角色扮演活动占用时间长且效果不佳，而有的班级学生在此活动中则充分表现出对概念的理解和掌握。可见，在不同班级开展角色扮演活动应根据学生的实际状况设计考虑，不能全盘通用。另外，在“J”型曲线和“S”型曲线的讲解过程中，基础较差班级的学生表现为都能听懂，实际没有理解，在讲到后面应用部分除部分同学外其他表现出了茫然，可见对两种曲线型的种群数量变化并没有充分理解；而基础较好的同学则能够随着老师的教学节奏一应一和，但老师一下子没想到他们能充分理解，反而在此部分作了较多讲解，花费了时间。
在正式教学过程中，一方面前期的角色扮演活动由于担心学生没有理解透，教师多花了点时间，然后在数量变化时又强调了人为因素的影响，在两种曲线的区别比较时着了较多笔墨，造成应用的后两个事例：害虫的消灭和老鼠的捕杀，没有来得及引导学生理解，故布置成回家作业让学生完成。
考虑的补救措施是：下节课上课时先提问学生如何消灭蚊子或其他害虫？如何控制老鼠的数量？在学生畅所欲言后，通过S曲线图（标注各点的）引导学生不同生物采用不同策略。最后小结，应用的三大类方法。
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