2023-2024學(xué)年人教版選擇性必修2 1-1 種群的數(shù)量特征 教案

第1節(jié)種群的數(shù)量特征教學(xué)目標(biāo)1．列舉種群的數(shù)量特征，說明出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例與種群密度的關(guān)系。2．說出調(diào)查種群密度的主要方法，運用樣方法調(diào)查草地中某雙子葉植物的種群密度。教學(xué)重難點【教學(xué)重點】1．種群的數(shù)量特征。2．調(diào)查種群密度的方法。【教學(xué)難點】調(diào)查草地中某雙子葉植物的種群密度。教學(xué)過程【新課引入】教師提示學(xué)生思考：什么是種群？辨析下面的幾種說法，哪種描述的是種群？長白山山脈地區(qū)所有的東北豹。長白山地區(qū)所有的動物。長白山地區(qū)所有的生物。設(shè)計意圖：種群和群落的概念是學(xué)生的易混知識點，尤其是已經(jīng)學(xué)習(xí)過很長時間，學(xué)生大多已經(jīng)遺忘，因此在新課之初向?qū)W生強(qiáng)調(diào)種群的概念：在一定的空間范圍內(nèi)，同種生物所有個體形成的集合就是種群。學(xué)生活動：自己舉出一兩個種群的例子，鞏固種群的概念。教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀問題探討中的內(nèi)容。討論：幼體、成體的數(shù)量和雌雄個體的數(shù)量指的是種群的什么特征呢？提示：年齡組成和性別比例，這屬于種群的數(shù)量特征。調(diào)查東北豹的種群數(shù)量對于保護(hù)它們有什么意義？提示：弄清東北豹的數(shù)量現(xiàn)狀，才能有針對性地采取有效的保護(hù)措施。調(diào)查東北豹種群中雌雄個體的數(shù)目對于預(yù)測該種群的發(fā)展趨勢有什么意義？提示：東北豹種群中雌雄個體的比例影響種群的出生率，從而影響種群數(shù)量的變化。過渡：如果我們想知道平均每只東北豹有多大的生活面積，應(yīng)該怎么做呢？引出種群密度的概念。【新知講解】種群密度及其調(diào)查方法學(xué)生活動：閱讀課本第2頁黑體字段落的內(nèi)容，思考種群密度的概念、特征和應(yīng)用分別是什么？種群密度概念：種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)就是種群密度。特征：種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。應(yīng)用：保護(hù)瀕危動物、調(diào)查農(nóng)田雜草狀況、監(jiān)測和預(yù)報農(nóng)林害蟲、確定漁業(yè)的捕撈強(qiáng)度等等。種群密度的調(diào)查方法教師活動：創(chuàng)設(shè)問題情境。一、調(diào)查山坡上珙桐的種群密度。二、調(diào)查草地上蒲公英的種群密度。三、調(diào)查草原上小兔子的種群密度。學(xué)生活動：閱讀課本第2頁后兩段和第3頁第一段的內(nèi)容來解決上述三個問題。學(xué)生在小組內(nèi)討論交流后由小組長發(fā)言。教師活動：學(xué)生發(fā)言后，教師進(jìn)行適當(dāng)補充。設(shè)計意圖：這個環(huán)節(jié)旨在引導(dǎo)學(xué)生主動閱讀課本，對樣方法和標(biāo)記重捕法有一個概念的認(rèn)識。學(xué)生閱讀后，教師再進(jìn)行詳細(xì)講解。之后引導(dǎo)學(xué)生思考如果實地進(jìn)行調(diào)查，需要如何設(shè)計實驗方案呢？學(xué)生活動：學(xué)生閱讀課本第5頁“探究·實踐”的內(nèi)容，小組內(nèi)討論交流實驗要解決的問題？需要提前做哪些準(zhǔn)備？例如實驗用具？小組分工？繪制實驗記錄表？教師活動：在學(xué)生發(fā)言后進(jìn)行補充。預(yù)實驗：選擇調(diào)查地點；確定樣方的大小和取樣方法；確定植物種類。對于喬木、灌木和植物選取的樣方大小是不同的，喬木樣方一般為10m×10m；灌木一般為3m×3m；草本植物一般為1m×1m。對于樣方法中的五點取樣法和等距取樣法進(jìn)行講解。單子葉植物常常是叢生或蔓生，地上部分難以計數(shù)是一株還是多株；而雙子葉植物容易計數(shù)。補充單子葉和雙子葉的形態(tài)特征并舉例。介紹所要調(diào)查植物的特征。五點取樣法五點取樣法等距取樣法等距取樣法實驗用具：繩子、皮尺、筷子、記錄表、植物分類圖冊。其中植物分類圖冊需要按小組提前發(fā)到學(xué)生手中，并提前講解所選植物的形態(tài)特征。小組合作：記錄員1人；辨認(rèn)植物和計數(shù)1人；確定樣方2人。實地調(diào)查：取樣和計數(shù)；統(tǒng)計結(jié)果。教師展示學(xué)生實地調(diào)查的圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考：如何處理樣方邊緣上的個體呢？提示：記上不記下，記左不記右。為什么要強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣？提示：為了防止主觀因素對實驗的影響。保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性。樣方的多少會影響調(diào)查結(jié)果嗎？提示：會影響，樣方過少會導(dǎo)致誤差變大。提示：實驗記錄表。實驗名稱調(diào)查草地中雙子葉植物的種群密度取樣方法樣方面積樣方數(shù)量調(diào)查時間調(diào)查小組成員記錄員：1人辨認(rèn)植物和計數(shù)：1人確定樣方：2人材料用具繩子、皮尺、筷子、植物分類圖鑒、筆、記錄表種群1種群2種群3植物名稱樣方1樣方2樣方3樣方4樣方5種群密度（株/m2）教師展示實驗記錄結(jié)果，指導(dǎo)學(xué)生如何計算種群密度。過渡：播放動物奔跑的動畫。學(xué)生觀看動畫比較容易發(fā)現(xiàn)動植物在活動范圍和能力的區(qū)別。自然發(fā)現(xiàn)樣方法的局限性。教師自然過渡到標(biāo)記重捕法。教師活動：展示課件中的圖片，通過形象的圖片輔助學(xué)生理解標(biāo)記重捕法。并總結(jié)出通用的公式：N：M=n:m，N=M×n/m。其中M為第一次捕獲并標(biāo)記的個體，n為第二次捕獲個體數(shù)，m為第二次捕獲個體中帶標(biāo)記的個體數(shù)。并提問學(xué)生：如果標(biāo)記物容易脫落會對統(tǒng)計結(jié)果造成什么影響？提示：計算結(jié)果偏大。鞏固應(yīng)用：例如：在調(diào)查一塊方圓2hm2的農(nóng)田中田鼠的數(shù)量時，放置100個捕鼠籠，一夜間捕獲了42只，將捕獲的田鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放。數(shù)日后，在同一地點再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，捕獲了38只，其中有上次標(biāo)記的個體12只。則該農(nóng)田中田鼠的種群數(shù)量大概有多少只？種群密度是多少？N＝（42×38）／12＝133只種群密度=133/2≈68只/hm2設(shè)計意圖：標(biāo)記重捕法的計算是學(xué)生的易錯點，因此在課上進(jìn)行練習(xí)鞏固。師生共同總結(jié)調(diào)查方法：出生率和死亡率教師展示問題：東北豹的繁殖能力和鼠的繁殖能力差別有多大？這對于它們的種群數(shù)量有哪些影響？提示：東北豹每年最多產(chǎn)一胎，每胎產(chǎn)仔2~3只，2~3歲性成熟。鼠年產(chǎn)數(shù)窩，每窩產(chǎn)仔5~20只，幼鼠2~3月后便性成熟。東北豹的繁殖能力比鼠弱得多。教師進(jìn)一步提問：為什么東北豹的種群數(shù)量不能迅速增長，而鼠患難絕？提示：一般來說，繁殖能力強(qiáng)的種群出生率高，這是它們的種群數(shù)量出現(xiàn)較快增長的內(nèi)因。引出出生率的概念。學(xué)生活動：閱讀教材后，總結(jié)出生率和死亡率的計算公式。出生率：單位時間內(nèi)新產(chǎn)生的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值。死亡率：單位時間內(nèi)死亡的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值。教師提出問題：出生率和死亡率與種群數(shù)量有什么關(guān)系？提示：出生率>死亡率，種群數(shù)量增加；出生率=死亡率，種群數(shù)量保持穩(wěn)定；出生率<死亡率，種群數(shù)量減小。小結(jié)：出生率和死亡率直接決定種群數(shù)量。應(yīng)用：聯(lián)系所學(xué)知識分析中國人口的出生率變化。遷入率和遷出率學(xué)生活動：閱讀教材第3頁，遷入率和遷出率的內(nèi)容。思考：什么是遷入率和遷出率？遷入率和遷出率如何影響種群數(shù)量？造成我們?nèi)丝诜植疾痪鶆虻囊蛩赜心男?？教師活動：展示遷入率和遷出率的概念。通過動畫展示我們?nèi)丝诜植疾痪鶆虻囊蛩?，學(xué)生觀看動畫可以直觀看出遷入率會使種群數(shù)量增加，遷出率會使種群數(shù)量下降。年齡結(jié)構(gòu)和性別比例學(xué)生活動：閱讀教材第4頁圖1-3種群年齡結(jié)構(gòu)的三種類型，和思考討論，分析種群的年齡結(jié)構(gòu)。1．A、B、C三種年齡結(jié)構(gòu)的種群，哪種類型的種群數(shù)量會越來越大（增長型）、越來越?。ㄋネ诵停┗蛘弑３窒鄬Ψ€(wěn)定（穩(wěn)定型）？提示：A屬于增長型，C屬于衰退型，B屬于穩(wěn)定型。因為幼年和成年個體數(shù)越多，老年個體數(shù)越少，出生率就越高，死亡率就越低，種群數(shù)量增長就越快；反之，種群數(shù)量增長就慢。2．年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構(gòu)為衰退型的種群呢？提示：不一定，這是因為出生率和死亡率不完全決定于年齡結(jié)構(gòu)，還會受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，遷入率和遷出率也影響種群數(shù)量。3．通過我國人口24年間的變化，說明我國人口的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化？提示：這說明我國少年兒童的人口占比在減少，老齡人口占比在增加。我們應(yīng)該關(guān)注人口老齡化問題。我國已經(jīng)在通過計劃生育政策、開放二孩政策來積極改善現(xiàn)狀。師生共同總結(jié)三種年齡結(jié)構(gòu)的特點。教師展示三種類型的性別比例圖片，引入性別比例的概念。性別比例：種群中雌雄個體數(shù)目的比例。東北豹種群的性別比例對該種群的出生率會產(chǎn)生怎樣的影響？對未來種群數(shù)量會產(chǎn)生怎樣的影響？提示：雌雄比例失衡會影響出生率，未來種群數(shù)量會下降?！菊n堂小結(jié)】學(xué)生活動：完善概念圖，總結(jié)種群數(shù)量特征之間的相互關(guān)系。教師活動：學(xué)生在填寫的過程中教師可以適當(dāng)提示解讀流程圖的內(nèi)容。例如，哪些特征可以讓種群數(shù)量增大？哪些特征可以讓種群數(shù)量減?。磕茴A(yù)測種群數(shù)量的是什么特征？各特征之間有什么關(guān)系？性別比例可以影響出生率還是死亡率？等等。易錯辨析：教師通過流程圖提示學(xué)生年齡結(jié)構(gòu)通過影響出生率和死亡率影響種群密度。性別比例通過影響出生率影響種群密度?！菊n堂檢測】1．下列有關(guān)生物種群數(shù)量調(diào)查的方法中，正確的是（D）A．調(diào)查蝗蟲幼蟲跳蝻，用標(biāo)記重捕法B．調(diào)查馬尾松，小樣方劃分為1m2左右C．調(diào)查一種鳥的種群密度，需采用樣方估算的方法D．調(diào)查趨光性農(nóng)業(yè)害蟲，可用定位設(shè)置燈光誘捕，定時計數(shù)法2．研究種群的特征有助