高一生物 群落的结构 教学设计

1、“群落的结构” 教学设计(何金妹 深圳市第三高级中学)【课标分析】课程标准中与本节对应的“内容要求”是：不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落；描述群落具有垂直结构和水平结构等特征，并可随时间而改变。【教材分析】本节内容属于人教版普通高中教科书生物学选择性必修2“生物与环境”模块。该模块基于系统思维从群体水平上,将种群、群落和生态系统作为整体,来探讨生命系统的组成、结构和发展变化规律。“群落的结构”是第2章“群落及其演替”的第1节,了解群落的结构是后续进一步探讨群落的类型和群落的演替的重要基础。本节课的教学需要2个课时。在充分理解教材内容逻辑顺序的基础上,可对教材

2、内容进行重构（如图1所示），更好引领学生认识群落的结构。图1 “群落的结构”课时安排【学情分析】福田红树林生态公园是深圳著名的景点，也是深圳地区学生较为熟悉的生物群落，可作为本节课的“第二课堂”。学生已经学习了种群的概念与特征，了解非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征，可以迁移分析群落的结构特征，理解群落是一个受生物与非生物因素影响的、动态变化的有机整体。【教学目标】1.说出群落水平研究的问题，认同探究视角的重要性，尝试从不同视角提出新问题，发展科学思维素养。2.分析群落内的物种组成，种间关系和空间结构等，说明群落是物种通过复杂的种间关系形成的有机整体，形成结构与功能相适

3、应的生命观念。3.通过分析当地自然群落中某种生物的生态位，说出生态位的概念及生态位分化的意义，建立进化与适应观，培养社会责任。4.尝试运用取样调查的方法研究土壤中小动物类群的丰富度，提高科学思维和科学探究素养。【教学重难点】1.教学重点（1）群落的物种组成与种间关系。（2）群落的空间结构。2.教学难点（1）群落的结构特征和生态位。（2）实施土壤中小动物类群的丰富度的研究活动。【教学准备】1.提前布置调查任务，明确要求。2.收集深圳市福田红树林的相关文献、图片、视频等资料。3.收集探究实验“研究土壤中小动物类群的丰富度”操作视频。【教学过程】“群落的结构”(第一课时)课前调查 教师活动：布置调查

4、任务，提出要求。 学生活动：以小组为单位，利用周末等时间到福田红树林生态公园进行实地调查，仔细观察生物的种类、占据的空间位置，不同生物之间的关系等等，用文字、图片等形式做好记录。 设计意图：通过学生的实地调查活动，让学生积累对群落的感性知识，激发学生探究兴趣，锻炼学生小组合作及科学探究能力。新课导入教师活动：播放“野性深圳”纪录片中福田红树林相关视频片段，展示各小组实地调查收集的图片（也可以教师提前网上收集一些生物种群的图片）。提出问题：1.同学们的实地调查中发现有哪些生物种群？2.这些生物种群之间是孤立存在的吗？它们之间有哪些联系？3.如果将福田红树林中所有的生物视为一个整体，这个整体叫什么

5、？学生活动：根据调查结果回答问题，尝试归纳概括群落的概念。设计意图：基于实际调查活动，设计问题串，让学生自主生成群落的概念并导入新课。群落水平上研究的问题 教师活动：我们知道生命系统具有不同的层次，不同的层次研究问题的角度和重点是不同的。提出问题：1.回忆种群的相关学习，我们重点研究了哪些问题？2.如果我们要研究福田红树林所属的群落，我们可以从哪些方面进行研究呢？学生活动：回忆并回答问题。结合群落的概念和课前的调查活动，尝试回答群落的研究内容。小结：我们可以研究福田红树林群落的范围和边界，该群落的物种组成、优势种、群落的空间结构等等。 设计意图：培养学生概括和迁移的能力。学会针对不同的研究对象

6、，从不同的视角发现问题，明确群落的水平上要研究的问题，发展学生科学思维。群落的物种组成教师活动：展示不同群落景象，提出问题：1、福田红树林与其他群落有什么不同？2、如何区分不同群落？3、群落的物种数目如何什么表示？引导学生思考以上问题并阅读教材23页内容来总结。引出物种组成的指标（物种丰富度）及意义（区分不同群落的重要特征）。学生活动：阅读教材23页相关内容，思考并总结：1. 要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成。物种组成是区别不同群落的重要特征。2.不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差别，可以用物种丰富度表示群落中物种数目的多少。教师活动：展示我国由北向南分布的森林群落图片（针叶林

7、、落叶阔叶林、常绿阔叶林、热带雨林），提出问题：1、同样是森林群落却给我们带来了不同的视觉享受，这是为什么？2、在调查的过程中，你发现福田红树林中哪种植物数量最多？3、不同群落丰富度不同，但是否有规律呢？学生活动：讨论回答：1、在群落中，有些物种的不仅数量很多，且对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。2、出物种丰富度随纬度的增加而降低。设计意图：通过阅读教材相关内容，结合自身调查与体验，分析得出不同群落中物种的组成和数目都不相同；通过实例分析，引导学生归纳影响群落物种组成的因素，发展学生的科学思维。五、研究土壤中小动物类群的丰富度教师活动：展示福田红树林滩涂的照片，并介绍福田红树林作为东

8、亚-澳大利亚国际水鸟迁徙通道上的重要“中转站”和“歇脚点”,其鸟类食物资源的丰度影响着候鸟的栖居，因此调查该区域的底栖类动物的组成和数量等情况很有必要。借此提出问题：1.科研探究实验的一般步骤是什么？2.如何保证调查活动的可行性？3.如何对调查结果进行记录和分析？播放“研究土壤中小动物类群的丰富度”视频，并引导学生思考回答上述问题。学生活动：观看视频，阅读教材30-31页的“探究实践”栏目内容，明确实验原理、方法步骤和实验结果、结论等内容。设计意图：设置真实情境的真实问题以驱动学生的探究兴趣，引导学生尝试将所学知识应用于实际生产活动，发展科学探究的能力。种间关系教师活动：为了人工辅助调控红树林

9、的恢复，研究者于1994年引种了外来红树-海桑。2007年，外来种海桑在福田发生大规模扩散，部分幼苗已扩散至毗邻的香港米埔国际重要湿地。指出无论是自然形成的生物群落，还是受人类活动影响较大的城市群落，群落中的生物种群都不是随机聚集在一起的，它们之间有着复杂的中间关系，这也是我们研究群落的主要问题之一。提出问题：1.外来种海桑和本土红树是什么种间关系？2.你所调查的过程中，发现红树林中的生物之间还有哪些关系？3.自然界中还有其他类型的种间关系吗？引导学生结合调查并阅读教材24页相关内容，回答问题。学生活动：阅读教材相关内容和补充资料，思考并回答。教师活动：展示教材15页资料一中大草履虫和双小核草

10、履虫之间的种群数量变化图，引导学生阅读并思考教材25页“思考讨论”的相关内容。然后补充文献“深圳湾外来红树植物海桑幼苗生长及其影响因子”相关文字资料（见附录），提出问题：除了种间关系，还有哪些影响群落的因素？学生活动：阅读补充文献资料，思考回答：气候因素，人类活动、生态保护等。设计意图：围绕课前调查活动，结合教材内容和教师问题，自主梳理种间关系类型。通过呈现“种群的数量变化”的相关图表，从“旧资料”获得“新知识”；通过教材25页“思考讨论”的分析，了解种间竞争、捕食等种间关系是如何影响群落的，锻炼学生分析资料，归纳总结的关键能力。根据补充资料，明确人类活动等因素会影响群落的物种组成和优势种等，

11、让学生体会群落中的物种组成不是固定不变的，引导学生形成自觉保护环境，人与自然和谐发展的社会责任。课堂小结 1. 基于对种群和群落水平研究问题的分析，认同探究视角对认识事物很重要，尝试从不同的视角提出问题。2. 在相同时间聚集在同一空地域中各种生物种群的集合就是群落。物种组成是区别不同群落的重要特征。3. 不同物种之间存在复杂的相互关系。正是这些复杂的种间关系，将群落内的多种生物联系成有机的整体。种间关系包括原始合作、互利共生、捕食、寄生和种间竞争等。【板书设计】【作业设计】1.课前作业：以小组为单位，利用周末等时间到福田红树林进行实地调查，仔细观察生物的种类、占据的空间位置，不同生物之间的关系

12、等等，用文字、图片等形式做好记录。2.课中作业：完成教师提供的资料分析、思考与讨论活动。3.课后作业：（1）完成书面习题；（2）预习“群落的结构”第二课时相关内容。“群落的结构”(第二课时)新课导入教师活动：引导学生回顾“研究群落的核心问题”。指出如果要更好地研究福田红树林的生物群落，除了研究该群落的物种组成、种间关系等，还需要研究该群落具有的时空结构、各个种群在群落中占据的位置，以及群落的演替情况等。学生活动：讨论交流，回顾旧知。设计意图：回顾旧知，引入新课。群落的空间结构教师活动：播放福田红树林的视频，并展示学生拍摄的福田红树林公园某处的实景照片，提出问题：1.同学们实地调查过程中，观察到

13、的各生物种群是随机分布的还是具有一定的分布特点？2.从不同的角度看，如垂直方向和水平方向上，各生物种群具有怎样的分布特点？3.影响动植物分布的因素有哪些？4.群落中各生物种群的分布特点对其自身具有怎样的好处？学生活动：结合自身调查，思考上述问题，讨论交流，得出群落中各生物种群分别占据了不同的空间结构，形成一定的空间分布特点。群落的空间结构包括空间结构和水平结构等。设计意图：引导学生从实际现象入手，分析并总结群落的空间结构及特点，并分析该结构对各生物种群的意义。从现象到内因，发展学生的科学思维。三、群落的季节性教师活动：展示教材27页图2-6，引导学生阅读教材27页第一段内容，展示文献“福田红树

14、林生态公园浮游植物群落结构季节变化特征”中的数据及文字资料（见附录）。提出问题：1.福田红树林公园中一年四季的物种组成和空间结构一样吗？2.引起上述变化的环境因素是什么？3.自然界中有哪些生物的季节性变化以及它们为什么会出现这种变化？学生活动：阅读教材内容和补充资料，了解群落的外貌和结构会因光照、温度和水分等季节性变化的环境因素而变化，理解群落的季节性。了解某些生物的季节性变化，如旱獭和仓鼠的冬眠和非洲肺鱼的夏眠，体会群落中的生物在漫长进化过程中发展出与环境相适应的生理特点，树立“进化与适应观”。设计意图：呈现福田红树林的季节性变化，分析原因。再通过生物的季节性变化，理解生物的适应性是长期发展

15、和自然选择的结果，从而感悟“进化与适应观”。四、生态位教师活动：在群落中，每个物种都有其独特的地位和作用。引导学生阅读并思考教材28页的“思考讨论”栏目内容。补充文献“福田红树林结构调控及自然恢复状况”中的数据与文字资料（见附录），提出问题：1、相比于教材上的例子，该文献主要从哪些方面研究不同红树的生态位？2、不同红树为何在不同海岸距离会有不同的种群密度和株高？3、上述结论能为人工调控辅助红树恢复提供哪些理论依据。学生活动：分析教材资料及补充的文献资料，生成生态位的概念，了解研究动物生态位和植物生态位的主要内容，明确群落中每种生物都占据者相对稳定的生态位的意义，即利于不同生物充分利用环境资源。

16、生态位的分化是群落中物种之间及生物与环境间协同进化、长期适应的结果。设计意图：运用所学知识，对数据和资料进行分析和归纳，得出相应的结论。补充有关福田红树林群落的文献资料，创设学生更为熟悉的情境并分析研究植物生态位的主要内容，让学生更深刻理解生物群落内部特定结构的原因和意义。引导学生尝试将所学知识应用于实践，发展科学思维，培养社会责任。课堂小结群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，其结构特征会随着时间而变化，如表现出一定的季节性。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，有利于不同生物充分利用环境资源。3.运用结构与功能观、进化和适应观分析群落的形成是有客观规律的，人类活动可利用自然界的客观规律来

17、指导实践活动。【板书设计】【作业设计】1.课前作业：回顾“群落的结构”第一课时相关内容。2.课中作业：完成教师提供的资料分析、思考与讨论活动。3.课后作业：（1）完成书面习题；（2）查阅相关文献资料，结合本节课学习的内容，尝试为福田红树林的人工保育提出意见和建议。【附录】：1.种间关系补充文字资料-摘自“深圳湾外来红树植物海桑幼苗生长及其影响因子”资料一：在植物生长周期中，幼苗阶段是对外界环境依赖性最大、死亡率高的阶段，是生活史中最脆弱的阶段，也是入侵植物迅速占领生态位并形成建群种的关键时期。一些速生的阳生树种，可以通过利用林窗和林缘的较高光强而快速生长。本研究中，海桑幼苗的生物量在林缘环境下

18、累积最大，而在郁闭度更高的秋茄林内生物量最小，在一定程度上反映了海桑这一阳生树种相关的光能利用策略。2.“群落的季节性”补充数据与文字资料-摘自“福田红树林生态公园浮游植物群落结构季节变化特征”图2 各采样点浮游植物物种数季节变化（1#、2#、3#、4#和5#分别表示不同的采样点）资料一：（福田红树林的）浮游植物群落结构的季节变化主要受水温和营养盐影响。大湖营养盐的含量极低，浮游植物种类一直很少。小湖为淡水湖泊，与天然湖泊类似，气温较低时适合硅甲藻类生长气温较高时适合蓝绿藻生长；修复带位于海域内湾处，但其周围水草丰茂，水体在夏季营养盐的含量较高，因此出现了与小湖类似的夏季蓝绿藻优势现象。而老河口、监测站位于河口处，不同于淡