种群的数量特征(教学案例)

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学生活动

设计意图

俗话说：“独木难成林”，自然界的生物并不是孤立存在的，它们往往聚集成一定的群体，相互影响，共同生活。今天我们就来走进这个群体，来学习种群的特征。

多媒体展示学习目标。

首先让我们明确本节课的学习目标。

观察图片，思考群体存在的意义。

明确学习目标。

创设情景，激发学生强烈的求知欲。 

种群的概念及数量特征

理解概念，要抓住概念的核心，大家一起找出概念中的关键词。

概念中提到了同种生物，所以说种群是由彼此可进行杂交的个体组成的，因此种群是一个遗传繁殖的单位。 

下面我们来检测一下大家对概念的理解，分析以下描述是种群吗？

1.村旁池塘里全部的鱼。

2.我国长江流域的全部白鳍豚。

3. 此时此刻我们所在教室内的全部学生和老师。

由此可见，种群不是个体的简单累加，它具有个体不具备的特征。   

种群有许多的特征，这节课我们就来学习种群的数量特征。

种群的数量特征主要有哪些？

学生思考概念核心

自然区域、同种生物、全部个体

分组讨论

1.不是同种

2.是种群

3.不是全部个体

预习回答。

通过个体和种群之间的关系，使学生明白：种群不是个体的部分叠加。

理解整体大于部分之和。

种群密度

样方法

标志重捕法

什么是种群密度？

多媒体展示种群密度图片，从图片上可以直观看出：不同的生物种群密度不同，但要想知道种群密度的具体值，还要用科学的方法进行调查。

展示草原上大象的图片。

要想调查草原上大象的种群密度，该采用什么方法呢？

逐个计数法适用什么样的种群密度的调查？

展示草地上蒲公英的图片。

可是如果是调查草地上的蒲公英的密度时，显然逐个计数就比较困难了，这是我们常用估算的方法来进行调查，最常用的估算法之一就是样方法。

什么是样方法呢？

从概念我们可以得出样方法的计算公式：

各样方的种群密度分别为n1、n2、n3…nm，

 则种群密度=

课前我们布置大家预习探究了模拟样方法的调查活动，下面请几个小组展示合作探究结果，对比思考误差产生原因。

结合下面的思考题，小组讨论使用样方法的注意事项。

a.样方大小如何确定？

b.样方数目多少怎样影响调查结果？

c.取样原则和取样方法？

d.样方边缘个体如何计数？

图中黑色为计数个体。

那么在最后的数据处理上，还应注意什么呢？

下面是下表是在一块狗尾草分布比较均匀的地块，10个小组各调查一个样方结果，请分析数据，帮他们计算出种群密度。

所以在计算平均值时应舍弃悬殊数据，从而减少误差。

最后，我们来总结样方法适用的调查对象。

植物（丛生或蔓生的单子叶植物除外）;

活动范围小的动物（如：蚜虫、跳蝻等 ）。

展示相应图片。

可是自然界中的动物大多是能飞善跑的，这些活动能力强的动物该如何调查种群密度呢？这时就要用到另外一种估算法——标志重捕法。

什么是标志重捕法呢？

结合概念，我们来构建标志重捕法的数学表达模型：

若某种群的总数为N ，第一次捕获标记的个体为M，第二次重捕的个体数为n，其中已标记的为m。

则有种群数量N=M×n/m

掌握规律，我们来小试身手，计算下面的种群密度。

既然同样是估算法，标志重捕法在使用时也会出现误差，请同学们结合下面的思考题，讨论出现这些情况下估算值和实际值相比如何变化？并简单阐述你的理由。

运用标志重捕法时,标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率相等 , 但多数动物在被捕捉过后变得的更难捕捉了，那么估算值和实际值相比如何变化？

若所用标记使个体易被天敌捕食，情况又会如何？

若在重捕前部分个体的标志脱落，情况会怎样？

结合上述情况，我们来总结标志重捕法的注意事项：

1.标志物和标志方法对个体无伤害。

2.标志不能过分醒目。

3.标志符号能维持一定的时间。

4.标志个体与未标志个体混合均匀，保证在重捕时被捕的概率相等。

5.调查期间种群数量没有变化（一定调查范围内无出生、死亡、迁入、迁出）。

但是同学们想想，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？

学生回答有关概念

学生思考回答：

逐个计数法

分布范围小、个体大、数量少的种群

学生找出相应概念

理解计算公式

小组展示探究结果。对比真实值，思考误差产生原因。

分组讨论样方法使用原则。

视调查对象的大小和分布情况而定。

数目太少，估算的误差可能就大；

数目越多，结果越接近真实值。

随机取样，不掺入主观因素。

五点取样法、等距取样法

习惯取左、上两边及其夹角。

计算处理数据。

找出样方法的适用范围。

学生回答相关概念

结合概念，小组讨论，构建模型。

计算使用数学模型。

结合数学公式，思考讨论。

偏大

偏大

偏大

思考讨论

利用图片，帮助学生理解概念，掌握课本知识。

培养学生的自主学习能力及合作探究意识。

培养学生的合作学习意识，共同解决问题的能力。

边缘个体的计数问题可以锻炼学生的发散思维，多种方案的比较和评价能力。

掌握数据处理方法。与数学学科相结合。

深入理解概念，培养模型建构能力，增强与数学学科的联系。

强化问题迁移的能力，增强学生思维的灵活性。

结合所学知识进行分析，以加深对所学知识的理解和应用。

展示中国、美国、瑞典等国家的人口出生率和死亡率相应数据。

根据上述数据，分析一下各个国家面临的人口问题。

由此可见，出生率和死亡率是直接决定种群密度大小的重要因素。

那么，外界环境对种群的出生率和死亡率有没有影响？

举例点评外界因素的影响。

学生结合所学知识进行分析、讨论。

学生尝试举例

理解出生率、死亡率对种群数量的影响，培养学生应用知识解决实际问题的能力。 

在统计城市人口时，经常要统计常住人口和流动人口数量，说明迁入率和迁出率也是影响种群数量的因素。

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。

学生理解迁入和迁出也会影响到种群的密度。

 培养学生应用知识的能力。 

阅读课本相关内容，完成63页思考与讨论。

结合课后练习拓展2，观察人口年龄结构组成图，思考我国人口的未来变化趋势。

补充练习其他年龄组成表达模型的解读——坐标曲线图、柱状图、圆饼图等。

通过练习学会识别其他年龄组成表达模型。

培养学生知识迁移的能力，解决实际问题的能力。 

举例讲解性别比例的三种情况：

①雌雄相当型（人类）；②雄多雌少型（社会性昆虫）；③雌多雄少型（人工控制的种群）。

展示图片、数据。

根据最新的人口普查结果，我国男女比例失调，0-4岁婴儿性别比逼近120:100（女），远超国际认同的最高警戒线107:100。性别比例失衡会导致什么结果？

不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。 

这一原理在生产上有何应用呢？

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。

 学生结合实例深刻理解性别比例的概念。

利用所学知识，分析现实社会问题。

思考应用意义。

利用所学知识，加深对现实社会问题的理解，认识人工控制性别比例的应用价值。

堂

总

结

有害生物的控制与防治

野生生物资源的保护和利用

濒危生物种群的拯救和恢复

控制人口过度增长

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，可通过提高出生率，降低死亡率来解决，比如人工辅助受精，为它们抚育幼崽等。

组织学生总结种群的几个特征。并说明各数量特征之间的内在联系。

举例说明数量特征的应用意义。

梳理总结各数量特征之间的内在关系。

认同我国的计划生育国策、关注濒危动物种群数量的变化及措施。

培养梳理、构建知识框架的能力。