周玉平

摘?要： 生物科學是自然科學中的一門基礎(chǔ)學科，是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學。我們教師在平時教學的過程中應(yīng)該把握住新課程理念[1]的同時提高學生對知識點的接納和掌握，本文就以種群[2]的數(shù)量為例融合探究性教學來講解新課程理念下的高中生物教學。

關(guān)鍵詞： 新課程理念;探究性教學;種群

【中圖分類號】G633.91?【文獻標識碼】B?【文章編號】1674-3733（2020）03-0215-02

1?前言

生物教學在傳授知識的同時要能提高學生的生物科學素養(yǎng)的同時體現(xiàn)探究性學習，并且注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。在實際教學工作中離不開計算機輔助教育[3]，通過文字、圖片、視頻，形象生動講解生物知識，在上課的過程中要能體現(xiàn)學生的主體地位，教師只是起引導的作用。

2?生物課程的基本理念

現(xiàn)在的生物課程的基本理念有四大方面。

2.1?提高生物科學素養(yǎng)

生物科學素養(yǎng)是指公民參加社會活動、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學知識，探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀。

2.2?面向全體學生

標準的設(shè)計面向全體學生，著眼于學生全面發(fā)展和終身發(fā)展的需要。

2.3?提高倡導探究性學習

探究是學生認識生命世界、學習生物課程的有效方法之一

2.4?注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系

生物科學與人們的日常生活、醫(yī)療保健、環(huán)境保護、經(jīng)濟活動等方面密切相關(guān)。

3?實例之種群的數(shù)量

3.1?種群

種群是指在一定空間和時間內(nèi)的同種生物的全部個體，如一塊棉田中的所有棉蚜。研究種群我們在高中階段只研究它的數(shù)量特征和空間特征這兩方面，數(shù)量特征包括種群密度（最基本的數(shù)量特征）、出生率死亡率、遷入遷出率、年齡組成和性別比例等。種群的數(shù)量變化可以用數(shù)學模型來構(gòu)建，物理模型是指以實物或圖片形式直觀表達認識對象的特征。包括方程式、柱形圖、曲線圖等表示方法，這些方法都各有所長，最后我們可以用所學的種群相關(guān)知識來解決很多現(xiàn)實生活中出現(xiàn)的問題。

3.2?種群數(shù)量模型的構(gòu)建

種群的數(shù)量變化模型我們可以用曲線圖來表示，它的特點是更直觀與形象。對于其中的理想條件下的種群數(shù)量模型的構(gòu)建是來自于在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20min就通過分裂繁殖一代。我們可以測得在每隔20min時細菌的數(shù)量，然后建立以時間為橫軸，細菌數(shù)量為縱軸的直角坐標系，畫出細菌種群的增長曲線。根據(jù)數(shù)據(jù)描點就可以得到一條類似于字母J的曲線，簡稱“J”型曲線。這個模型在現(xiàn)實生活中也有例子比如1859年的澳大利亞的兔子的數(shù)量。當然也可以用方程式來表示Nt=N0λt。對于自然狀態(tài)下的種群數(shù)量我們則用“S”曲線來表示，它的實驗證明來自于生態(tài)學家高斯所做的大草履蟲實驗。但對于這兩種曲線中某些關(guān)鍵點是怎樣來解釋的了，由于在理想條件下沒有環(huán)境阻力，所以其沒有“K”值，也沒有k/2，只有在“S”型曲線中才會體現(xiàn)存在。

3.3?種群數(shù)量變化曲線中的K與K/2以及相關(guān)應(yīng)用

K是指在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量，又稱K值。要講清這個知識點我們可以用一個一定大小的容器來模擬該種群所處的環(huán)境條件，用小球來模擬該種群的個體，小球數(shù)代表種群個體數(shù)，我們用相同的力度有序的往容器中丟球，期間如果存在小球沒進入容器的情況不要考慮它，這種情況當做是在自然選擇中被淘汰的個體。一段時間后會遇到容器裝滿的情況，此時該容器中的小球總個數(shù)就是此時該種群的K值，但是每操作一次容器中的小球數(shù)是不一樣的，由此可以說明每個種群的K并不是恒定不變的，它是在一定的范圍內(nèi)進行波動。這些在實際教學中是可以操作的，應(yīng)該讓學生操作，教師就起一個指導和說明的作用，從而實現(xiàn)了探究性學習。

這部分內(nèi)容與實際生活的聯(lián)系，在捕撈魚類等動物時在此處可獲得最大日捕撈量。對于害蟲和鼠類可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源;室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場所;養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。對于對人類有利的生物我們可以改善環(huán)境條件，增加K值。比如一些瀕危物種例如我國的大熊貓，我們應(yīng)當建立自然保護區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。

k/2是環(huán)境容納量的一半，在這個時期的種群增長速率是最大的。如果長期過度捕撈：種群數(shù)量的恢復(fù)需較長時間。如果外界的環(huán)境發(fā)生劇烈變化，種群還有可能絕滅。捕撈量的確定：捕撈量≤K/2值。這樣既有利于種群的可持續(xù)發(fā)展，又可獲得較大收益。

與實際生活的聯(lián)系，在此處由于是增長速率最大的時候，所以我們捕魚在此時進行可以實現(xiàn)資源的持續(xù)利用，害蟲的防治就要在此時之前進行，嚴防其達到這個時期，否則害蟲會泛濫成災(zāi)。

3.4?兩種曲線的增長率和增長速率

我們可以以種群數(shù)量的曲線圖構(gòu)建出相應(yīng)的增長率和增長速率曲線圖。

種群增長率是表示種群整體數(shù)量的變動情況，是指種群單位個體單位時間內(nèi)新增加個體數(shù)。計算公式為：（現(xiàn)有個體數(shù)—原有個體數(shù)）/現(xiàn)有個體數(shù)。其數(shù)值變化代表的含義是：當種群增長率等于零，種群為零增長，種群數(shù)量保持穩(wěn)定;種群增長率大于零，種群為正增長，種群數(shù)量增加;種群增長率小于零，種群為負增長，種群數(shù)量降低。

種群增長速率是指種群在單位時間內(nèi)增加的個體數(shù)量。其計算公式為：（現(xiàn)有個體數(shù)—原有個體數(shù)）/增長時間。其數(shù)值變化的趨勢代表著種群在單位時間內(nèi)的變化快慢，其數(shù)值變化趨勢變小表明種群數(shù)量增長速度變慢，其數(shù)值變化趨勢變大表明種群數(shù)量處于增長急劇增長狀態(tài)。

在研究“J”型曲線的時候?qū)ξ覀冇袇⒖家饬x的是種群的增長率曲線，它是一個固定的值，所以曲線圖是一條與橫軸平行的直線。“S”曲線我們需要掌握的是它的增長速率它是一條兩端與橫坐標相交的拋物線，在剛開始的時候其種群增

長速率為零，隨著時間的延長種群增長速率增加當其種群數(shù)量為K/2時其增長速率達到最大，再生能力很強，是黃金開發(fā)點，維持被開發(fā)資源的種群數(shù)量在K/2值處，可實現(xiàn)既有較大收獲量又可保持種群高速增長，從而不影響種群再生，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。過了K/2期增長速率逐漸減少，當種群數(shù)量達到K值時其增長速率再次減少到零。

3.5?兩種曲線的聯(lián)系

兩種增長曲線的差異主要是環(huán)境阻力不同，對種群數(shù)量增長的影響不同。因而有這樣的關(guān)系“J”型增長的種群加上環(huán)境阻力后就會轉(zhuǎn)化為“S”型增長。

環(huán)境阻力按自然選擇學說表現(xiàn)為在生存斗爭中被淘汰的個體。

4?教學反思

種群數(shù)量的教學本來就很抽象，如果教師用傳統(tǒng)的教學理念與工具來操作的話會很枯燥無味，所以我們借助多媒體教學的同時，讓學生進行探究性的學習會讓學生很有興趣的進行，同時把這節(jié)的重難點一起解決，生動形象的進行，減輕教師的負擔同時提高學生自主學習的能力和興趣。

參考文獻

[1]?中華人民共和國教育部制定.生物課程標準，2003.4.

[2]?朱正威 趙占良.生物穩(wěn)態(tài)與環(huán)境，2012.5.

[3]?孫啟美.計算機輔助教[M].北京：科學出版社，2006.