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視頻標簽：群落的結構
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：高中生物人教版必修3穩態與環境第3節群落的結構-天津
教學設計、課堂實錄及教案：高中生物人教版必修3穩態與環境第3節群落的結構-天津市第五十七中學
第3節 群落的結構（第1課時）
一．教學目標： （一）知識目標：
1、識別群落，說出群落水平上研究的問題。
2、通過比較種群和群落在不同水平上的研究問題，掌握類比方法。 3、分析群落的物種組成，區別不同的群落。 （二）能力目標：
1、嘗試進行群落的物種組成相關的模擬實驗和探究性實驗。 2、培養學生的自學能力和探究能力。
3、通過討論學習，相互交流學習成果，培養學生的學習能力和協作精神。 （三）情感目標：使學生在學習和探究過程中逐步掌握科學研究方法、培養學生的生物核心素養。 二．教學重點：
1.引導學生完成“探究福建武夷山、新疆北部、亞馬遜熱帶雨林三個地區木本植物類群豐富度”的模擬實驗，使學生認識到：物種組成是區別不同群落的重要特征，在此過程中逐步掌握科學研究方法、培養學生的生物核心素養。
2.初步學會研究群落中小動物豐富度的方法，讓學生認識到自己所生活的校園中物種的多樣性。
三．教學難點：群落的物種組成 四．學情分析：
本節包括在群落水平上研究的問題、群落的物種組成、群落的種間關系、群落的空間結構等內容，共2課時。此節內容具有承上啟下的作用，上為種群的特征和數量變化，下為生態系統的有關內容。鑒于課時內容地位，要讓學生正確理解群落的結構及基本特征，為后面的學習打下一個堅實的基礎。同時，本課時的內容也與現實緊密聯系，即學生應能夠將知識應用于現實中，解決實際問題。學生對一些基礎性的生物知識有了初步的認識，初步形成了學習思路和學習方法，大多數學生認識到生物知識無處不在，生活中處處有生物。這使學生對本節課的學習打下了基礎，也為提高學生的解決問題能力和實踐能力的提高創造了條件。
作為高中學生，他們已經具備了一定的形象思維能力，本課通過與圖片、事例、模型的有機結合，并配以豐富的色彩，從而增強了學生的興趣和注意力。 五．設計思路：
本節課是人教版必修3第4章第3節《群落的結構》第1課時的內容，包括群落的概念、群落水平上研究問題、群落的物種組成以及相關的探究性實驗。
為了使學生領會和把握群落的概念，我從種群的概念入手，結合“問題探討”的素材，引導學生分析池塘中的各種生物是相互制約，又相互依存的，從而建構群落的概念。與種群的概念和種群水平上研究的問題進行對比，讓學生以池塘群落為例分析討論群落水平上研究的問題，并充分利用微信平臺，共享討論結果，生生互動，調動學生探究新知的積極性。
“群落的物種組成”是這一課的重點和難點，為突破難點，使學生掌握科學研究方法、培養學生的生物核心素養，我創新設計了“探究福建武夷山、新疆北部、亞馬遜熱帶雨林三個地區木本植物類群豐富度”的模擬實驗，讓學生以此為任務，親歷“選取樣方——調查計數——統計結果——分析推論——微信平臺共享結果——展示交流”的過程，使學生認識到：不同群落間物種數目和種群中個體數量差別很大，物種組成是區別不同群落的重要特征，深刻理解豐富度的概念。
為了使學生有一個比較完整的調查群落中生物種類的方法，我打破教材的呈現順序，將教材的探究實驗“土壤中小動物類群豐富度的研究”提前，課內外結合，帶領興趣小組的同學在校園中取樣進行了探究實驗，并制成微課在課堂上播放，不僅使學生初步學會研究群落中小動物豐富度的方法，還可以讓學生認識到自己所生活的校園中物種的多樣性。
最后，以概念圖形式引導學生進行總結，強化對本節課知識與方法的理解與掌握。 六．教學過程： （一）復習導入
前面我們學習了有關種群的知識，請同學們思考：下列生物中屬于種群的是（ D ）
A．一個校園里生長著的各種各樣高大的樹 B．生活在一片森林中的全部雄鳥和雌鳥 C．一塊菜地上生長著的大白菜、大蒜、大蔥 D．生活在青海湖鳥島保護區內不同年齡的棕頭鷗
所以，種群是指：生活在一定區域的同種生物的全部個體。 （二）創設情境，學習新知
同學們看，這是“一個池塘”的圖片，池塘中有許多種動物、植物和微生物。那么，生活在池塘中的這些生物之間有沒有一定的聯系呢？——這些箭頭代表一種捕食關系，那如果小魚的數量大量減少，其他生物的數量會發生怎樣的變化呢？——（大魚由于食物減少而減少，而這些水生昆蟲的幼蟲由于捕食者的減少而增加）。這些有著相互聯系的許多個種群形成了一個更高層次的系統——群落（寫板書：題目：第三節群落的結構）。那么，什么是群落呢？它是指同一時間內聚集在一定區域中各種生物種群的集合。
如果我們要研究這個群落，需要研究哪些問題呢？請同學們以池塘為例，進行討論，及時將答案上傳到微信群（我們要研究：池塘中有多少種群？哪些種群在數量上占優勢？池塘中各個種群的之間的相互關系是怎樣的？而池塘水面、水中、水底著不同的生物，它們各自占據著一定的空間和位置，所以我們還要研究：池塘中的生物具有怎樣的空間結構？池塘中各個種群分別占據什么位置？當水體受到污染后，池塘中的生物又會怎樣變化？池塘中群落的演替情況是怎樣的？池塘的范圍和邊界如何？）這些問題與我們學習種群時研究的問題一樣嗎？大家回憶一下，我們學習種群時主要研究它的？——數量變化，其核心是？——種群密度。哪些因素會影響它呢？——出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成、性別比例。可見，群落水平上研究的問題和種群水平上研究的問題是不同的，研究種群是研究群落的基礎。這節課我們先研究第一個問題。 （三）任務驅動，實驗模擬，探究新知
（出示圖片）這是三個地區的植物群落，群落中具有不同的物種，所以，要認識一個群落，我們首先要分析這個群落的物種組成，也就是說要調查有多少種動物、植物、微生物。而調查不同的生物類群我們采取的方法又是不同的。
（任務一：模擬實驗：調查某群落中植物的物種組成）
1．如果現在讓你調查某群落中植物的物種組成你應該采用什么方法呢？——樣方法。
（2．如何確定調查面積？）
沒錯。這就要選取樣方，取多大面積的樣方最為合適呢？這是生態工作者對
A草原不同面積內的物種數量調查、統計的結果。
請同學們分析：隨著樣方面積的增大，你能看出統計結果有什么規律嗎？——（樣地內植物的種類也在增加，增加到一定程度后就穩定了）。根據這個規律，我們選取多大面積的樣方為最佳呢？——（120cm×120cm）。為什么？物種數量相對穩定了，包含了A草原的所有物種；為什么不選130cm×130cm呢？——所以，取樣的最佳面積應該是物種數量穩定的最小面積，這樣既能把物種統計全，又能省時省力。。那B、C草原呢？（學生回答，用筆圈出）可見，植物群落不同，選取的樣方面積是不同的。
現在，我們想在課堂上請同學們調查某個群落的物種數量，由于時間、地點的局限性，不可能親自調查實際物種，所以我們要進行一個模擬實驗來開展調查。那么某個地區要調查的實際物種就是原型，我們用什么來模擬呢？（出示模型圖）這三幅圖分別模擬了福建武夷山、新疆北部、亞馬遜熱帶雨林三個地區木本植物類群，不同的形狀和顏色就代表了不同的物種，所以，模型就是不同形狀和顏色的圖形。請同學們通過調查模型的種類和數量來推測出這三個不同地區群落中木本植物的種類和數量。請同學們看，我們應該用哪種取樣的方法？——（五點取樣法）為什么？——（接近于正方形）現在，我們就假設5cm見方是它們的最佳取樣面積，小組合作完成對樣方內圖形種類和數量的統計，并將結果填入電腦中的Excel表格，分析得出推論，完成實驗報告，并上傳到微信群。（注意：小組長一定安排好分工，有負責計數的，有負責錄入數據的，這樣更省時。）好，下面我們就以小組為單位合作完成這個模擬實驗。
（每組組長到前面結合自己的統計結果分析：①我們組做的是 木本植物類群的調查，共有物種 種；②這一列是我們算得的種群密度，根據這個數據我們可以看出數量上占優勢的有： ）
通過同學們的展示我們看出：群落不同，物種數目、每種生物的數量、數量占優勢的生物種類等都是不同的。我們看，這是福建武夷山的木本植物類群，
則以像苦櫧、武夷杜鵑、青鉤栲等常綠闊葉林為主，這個是新疆北部的木本植物類群，則主要是像西伯利亞紅杉、西伯利亞冷杉、西伯利亞云杉等這樣的常綠針葉林，因此，群落的物種組成是區別不同群落的重要特征。群落中物種數目的多少我們用“豐富度”來表示。那么，豐富度的大小與什么有關呢？科學家通過對比分析我國從東北到海南的木本植物的豐富度發現——越靠近熱帶地區，單位面積內的物種越豐富。從這三幅圖中我們可以很明顯地看出：亞馬遜熱帶雨林的豐富度最大，這與該地區的溫度、濕度等氣候條件有關。 （四）任務驅動，觀看微課，探究新知
群落中不僅有植物，還有動物，那么群落中有哪些動物，能不能用樣方法進行調查呢？——不行。應該采取什么方法呢？——標志重捕法。但是，對于土壤中微小的動物類群我們既不能用樣方法，也不能用標志重捕法。課前我們組織生物興趣小組的同學們進行了“土壤中小動物類群豐富度的研究”實驗，并制作了視頻，請同學們仔細觀看，因為視頻里有他們為同學們提出的問題。
（任務二：探究土壤中小動物類群的豐富度）
提問：（1）土壤中小動物活動能力強，身體微小，常用什么方法采集、調查？
（2）誘蟲器利用了土壤小動物的什么特性？
（3）根據前面介紹的豐富度統計方法，設計一個數據收集和統計表，分析數據，幫助他們完成一份研究報告。（請同學們在實驗報告上畫出，拍照后上傳至微信群）
（五）總結歸納，及時反饋
（總結）這節課我們圍繞著群落這個核心內容復習了群落的概念、學習了群落水平上研究問題以及反映一個群落的最主要特征——物種組成。其中，物種數目的多少叫豐富度。我們不僅獲得了知識，還親自體驗了模擬實驗的過程，掌握了樣方法、取樣器取樣法等科學研究的方法。關于這節課的知識同學們是否掌握了呢？請看這道題。
（及時反饋：）下表為三個穩定草原生態系統中植物調查的統計數據。
草原類型 草甸草原 典型草原 荒漠草原 植物總種數 160 100 80 平均種數（種數/米2））
20
18
10
平均產量（千克干重/公頃） 2000 900 200 旱生植物的種數比例（%） 25.0
49.1
78.0
據表可以確認的是（ D ）
A.在植物豐富的區域采用樣方法獲得數據 B.典型草原中各種群密度均大于荒漠草原 C.流經草甸草原的總能量大于典型草原 D.表中荒漠草原旱生植物的豐富度最高
關于群落我們還需要研究種群間的關系、空間結構，這些內容我們下節課繼續學習。 七．教學反思：
本節課的主要目的是引導學生積極主動地獲取生命科學知識、領悟科學的研究方法，培養學生科學探究的生物核心素養，讓學生真正成為教學的主體。為實現這一目的，有以下幾個亮點：
第一，“群落的物種組成”這部分內容我不囿于教材，大膽創新，對教材進行了拓展和延伸，增加了“探究福建武夷山、新疆北部、亞馬遜熱帶雨林三個地區木本植物類群豐富度”的模擬實驗，通過調查模型的種類和數量來推測出這三個不同地區群落中木本植物的種類和數量。此外，我打破教材的呈現順序，將教材的“土壤中小動物類群豐富度的研究”這一探究實驗提前，使學生系統全面地掌握方法。這樣的改進，使學生在自主構建知識的同時深刻領悟科學的研究方法。學生在探究活動中情緒異常高漲，學習的主動性大大增強，小組合作的意識，團隊精神充分得到體現，提高了學生分析解決實際問題的能力，思維面得到拓寬，培養生物學科核心素養。
第二，充分發揮網絡優勢，利用多種信息技術手段輔助教學，如：討論環節和小組匯報展示階段微信平臺的使用、數據統計階段Excel的使用、微課的使用等，使反饋更加及時，最大限度地實現共享，極大地增強了師生互動和生生互動。 由于季節的限制，土壤小動物種類相對較少，對學生認識豐富度的概念還是略有影響的。
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
