徐雙飛

(浙江省寧波市姜山中學(xué) 寧波 315191)

1 教材分析

浙科版“種群”單元內(nèi)容包括種群的概念、種群的特征、種群的增長(zhǎng)方式、種群的數(shù)量波動(dòng)及種群的數(shù)量調(diào)節(jié)。“種群”單元是生物與環(huán)境模塊中的第一章。生態(tài)系統(tǒng)中的各種成分相互影響，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞，生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)等是該模塊的大概念。不同種群的生物在長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境和彼此相互適應(yīng)的過程中形成動(dòng)態(tài)的生物群落是該模塊的重要概念[1]?！胺N群”單元是建構(gòu)這些概念的起點(diǎn)。

在“種群”的單元復(fù)習(xí)教學(xué)過程中，以“一稻田生態(tài)系統(tǒng)里的青蛙種群”為復(fù)習(xí)情境，用種群概念提領(lǐng)整個(gè)復(fù)習(xí)內(nèi)容，用研究生物與其環(huán)境之間相互關(guān)系的生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，形成復(fù)習(xí)框架，歸納種群中的相關(guān)次位概念。設(shè)計(jì)、利用思維導(dǎo)圖、概念圖、表格等圖示方式，凸顯知識(shí)的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化，達(dá)到高屋建瓴的效果，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。強(qiáng)化生物與環(huán)境相互影響，將“非生物因素以及生物之間的相互作用都會(huì)影響種群特征”的概念進(jìn)行內(nèi)化；進(jìn)而理解“不同種群的生物在長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境和彼此相互適應(yīng)的過程中形成動(dòng)態(tài)的生物群落”，最終為大概念的建構(gòu)做好鋪墊。

2 教學(xué)目標(biāo)

基于課程標(biāo)準(zhǔn)并圍繞培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，制訂了如下教學(xué)目標(biāo)：

(1) 通過對(duì)種群概念及其特征的歸納，認(rèn)同生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)的指導(dǎo)意義，能以生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)理解種群的概念及其特征。

(2) 通過對(duì)種群概念及其特征的討論，能用概念圖、思維導(dǎo)圖、表格等方式進(jìn)行概念辨析與歸納。

(3) 能夠根據(jù)生物與環(huán)境之間相互影響的生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，形成生物對(duì)環(huán)境具有適應(yīng)性的生命觀念，關(guān)注生態(tài)環(huán)境，提高環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

3 教學(xué)過程

3.1 利用思維導(dǎo)圖形式，以生物與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，深化種群概念 屏幕展示一塊水稻田里的蝌蚪照片、青蛙與癩蛤蟆照片，教師提出問題：“一個(gè)池塘里的所有蝌蚪是不是一個(gè)種群？稻田里的青蛙和癩蛤蟆是不是一個(gè)種群？”以學(xué)生感興趣的問題作為種群概念復(fù)習(xí)的導(dǎo)入，迅速集中學(xué)生的注意力。學(xué)生分析回答問題，指出種群的概念。教師展示以下相關(guān)概念： 物種、地理隔離、生殖隔離、繁殖的單位、基因庫(kù)、進(jìn)化的本質(zhì)、進(jìn)化的單位，提出問題： 以小組為單位，在教師的適當(dāng)引導(dǎo)下，討論辨析種群與上述概念之間的關(guān)系，構(gòu)建種群概念的知識(shí)層次結(jié)構(gòu)圖(圖1)。

圖1 種群概念的知識(shí)層次結(jié)構(gòu)圖

3.2 利用概念圖、表格等多種形式，以生物與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，歸納種群特征 根據(jù)圖1，再次以稻田里的青蛙種群為例論述種群概念，從中引出種群的4個(gè)基本特征[2]，教師以概念圖的形式進(jìn)行展示(圖2)。

圖2 種群的基本特征

教師引導(dǎo)學(xué)生立足于上述種群概念圖，用研究生物與環(huán)境之間關(guān)系的生態(tài)學(xué)角度，以稻田中的青蛙為情境來串聯(lián)復(fù)習(xí)種群的相關(guān)概念。

3.2.1 設(shè)計(jì)表格，以生物與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，歸納種群分布型、存活曲線 屏幕展示三幅圖片(圖略)，圖一為插種整齊的水稻秧田，圖二為以點(diǎn)的形式表示水稻秧田中稻螟(三化螟)卵塊的分布圖，圖三為一堆附著在水稻莖旁的青蛙受精卵。根據(jù)圖片，學(xué)生回答水稻、稻螟卵塊、蝌蚪的分布型。教師提問青蛙種群分布型的成因是什么，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生將教材中種群的三種分布型從生物與環(huán)境的關(guān)系角度去概括、提煉，設(shè)計(jì)表格進(jìn)行歸納。學(xué)生以小組合作學(xué)習(xí)方式討論出表格的表頭名稱，然后完善表格(表1)。

表1 種群的分布型

屏幕展示三幅圖片(圖略)，圖一為稻田中青蛙從蝌蚪開始到死亡的年齡與存活數(shù)量的表格數(shù)據(jù)圖，圖二為產(chǎn)在稻苗上的稻螟卵，并配以文字說明： 稻螟卵孵化后的成活率一般只有2%～7%，圖三為種群的三種存活曲線。根據(jù)上述圖示，學(xué)生回答青蛙、稻螟、麻雀的存活曲線類型，并分析原因。由此教師引導(dǎo)學(xué)生再?gòu)纳锏姆N內(nèi)關(guān)系，即母體護(hù)幼能力，和生物在不同年齡段與環(huán)境的適應(yīng)關(guān)系角度，用表格的形式歸納種群的存活曲線類型。以小組合作學(xué)習(xí)方式再次討論表格的表頭名稱，最后完善表格(表2)。

表2 種群的存活曲線

3.2.2 設(shè)計(jì)問題串，以生物與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，歸納種群的數(shù)量特征 數(shù)量特征是種群的最基本特征，是研究種群的核心問題。包括種群密度(有多少)、種群數(shù)量變動(dòng)(怎么變動(dòng))、種群數(shù)量調(diào)節(jié)(為什么這樣變動(dòng))等[3]。從種群的時(shí)間特征和空間特征兩方面分析，影響種群數(shù)量變化的直接因素是： 出生率、死亡率和遷入率、遷出率。教師以稻田里的青蛙為情境引入，有序地提出問題： ①青蛙種群中哪些特征與數(shù)量特征有關(guān)？用圖示表示這些特征之間的關(guān)系。根據(jù)學(xué)情，學(xué)生獨(dú)立完成圖示的建構(gòu)(圖3)，合作學(xué)習(xí)小組內(nèi)進(jìn)行互評(píng)。②在生態(tài)系統(tǒng)中，生物與環(huán)境間相互影響，種群數(shù)量不斷變化。青蛙種群的數(shù)量可能包括哪些變動(dòng)？(學(xué)生回答： 種群數(shù)量的增長(zhǎng)、波動(dòng)和衰落、消亡。)稻田內(nèi)青蛙的種群數(shù)量增長(zhǎng)屬于何種類型？為什么？進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生以生物與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)來歸納種群數(shù)量的變化： 首先，請(qǐng)學(xué)生歸納種群數(shù)量增長(zhǎng)的原因。教師先繪制出環(huán)境中的非生物因素與生物因素的思維導(dǎo)圖框架，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作學(xué)習(xí)形式完善思維導(dǎo)圖(圖4)。隨后，請(qǐng)學(xué)生歸納種群數(shù)量波動(dòng)的兩種類型。同樣，教師先繪制出環(huán)境中的非生物因素與生物因素的思維導(dǎo)圖框架，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作學(xué)習(xí)形式完善思維導(dǎo)圖(圖5)。③稻田里的青蛙數(shù)量可能受到哪些因素的調(diào)節(jié)？學(xué)生以小組合作學(xué)習(xí)的形式進(jìn)行討論，推選發(fā)言人闡述相關(guān)因素。小組互評(píng)補(bǔ)充，教師點(diǎn)評(píng)。然后，教師展示圖6中概念名稱，要求學(xué)生在上述討論的基礎(chǔ)上，辨析種群數(shù)量調(diào)節(jié)因素與圖6概念之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)相關(guān)表格，解決上述問題。

圖3 種群特征與種群數(shù)量特征的關(guān)系

圖4 種群的增長(zhǎng)方式

圖5 種群的數(shù)量波動(dòng)

圖6 需學(xué)生辨析的系列概念

經(jīng)過之前的鋪墊與訓(xùn)練，學(xué)生以小組合作學(xué)習(xí)的形式討論后，師生們整理得出表3。

表3 種群數(shù)量的調(diào)節(jié)因素

3.3 創(chuàng)設(shè)新的情境，促進(jìn)知識(shí)的再遷移 本次單元復(fù)習(xí)以稻田生態(tài)系統(tǒng)為情境載體展開。為檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成效、促進(jìn)情境遷移，教師布置作業(yè)，要求學(xué)生以小組為單位，選擇一種感興趣的或熟悉的其他類型生態(tài)系統(tǒng)，依據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，于課后完成上述分析。

4 教學(xué)反思

以稻田生態(tài)系統(tǒng)中的種群為情境，將知識(shí)內(nèi)容形象化、具體化，能有效引入知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)。以生物與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)為指導(dǎo)主線，統(tǒng)領(lǐng)種群的概念復(fù)習(xí)，有效地將知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)化，有助于學(xué)生形成生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)。思維導(dǎo)圖、概念圖和表格的設(shè)計(jì)，鍛煉了學(xué)生歸納概括知識(shí)點(diǎn)、合理構(gòu)建知識(shí)框架的科學(xué)思維能力。在討論稻田里青蛙數(shù)量的調(diào)節(jié)因素時(shí)，有學(xué)生提出了人的因素，人類的濫捕和農(nóng)藥的使用導(dǎo)致青蛙數(shù)量急劇下降。由此為學(xué)生形成環(huán)保意識(shí)、樹立人與自然和諧相處的觀念提供了契機(jī)。