以“错误”为线索进行“种群的特征”一节的教学设计

邵丹玮

(浙江省宁波滨海国际合作学校 315830)

1 教材分析

人教版高中生物学教材《稳态与环境》第4章第1节“种群的特征”是引导学生从微观、个体水平的生命活动学习进入宏观、群体水平的生态学的学习的重点章节。主要内容包括种群密度的调查方法和种群的数量特征。其中抽样调查的方法及种群各数量特征之间的关系是本节课的重难点所在。从学生学情来分析，虽然他们已在初中阶段和必修2“生物的进化”一章中接触了“种群”这一概念，但前面的学习不够系统，使得学生在本节课的学习中就容易出现如下的问题：在判断“一个教室中的全体师生”是否属于种群时极容易犯错，没有真正理解种群概念的内涵；未能很好地掌握抽样调查种群密度的随机性原则及具体方法，混淆种群的出生率和死亡率、年龄结构、性别比例等各项特征的区别与联系等。笔者以上述的常见错误为线索，在本节教学中对错误资源开展了实践研究。

2 教学目标

2.1 知识目标 理解种群核心概念的外延和内涵，列举种群密度和种群的几个基本特征；明确种群的几个特征之间的内在关系。

2.2 能力目标 模拟用标志重捕法开展种群密度的调查并进行误差的分析，初步学会调查种群密度的方法，分析种群的其他特征对于种群密度的影响。

2.3 情感态度与价值观目标 在种群概念的讨论过程中逐步形成对生物学概念的内涵和外延的全面认识，尝试用种群的相关知识解决生产、生活的实际问题。

3 教学过程

3.1 善于识错，自然生成“种群的概念” 由于学生已接触过种群这一概念，通过导学案中精心设计的问题“判断以下哪几个选项属于种群？”，尝试把学生在理解种群的概念中易出现的错误暴露出来。随后，师生共同探讨：①校园内某个花坛中各种各样的草；②某农户屋前后两个池塘中全部的鲫鱼；③蝗灾发生地上东亚飞蝗的全部幼虫；④一个教室中的全体师生等。通过这些反例的讨论，学生头脑中关于“种群的概念”逐步明晰化：种群作为宏观和群体水平上研究生物的基本单位，它绝不是个体的简单累加，种群内的个体之间通过特定关系构成一个整体。明确“种群是物种的具体存在单位、繁殖单位和进化单位”这一概念的本质。

设计意图：通过易错例题分析来解析种群概念的本质。

3.2 引导思错，深化理解 学生利用教材中“在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群”这一定义，很容易判定“一个教室中的全体师生”属于种群，这样的推断过程看似没有问题。那“错”究竟在哪里？此时教师如果直接采用机械式的“拨乱反正”，将无法达到其应有的教学价值。

教师可引导学生思考：这里的“错”其实与生物学概念自身的特点有很大的关系。概念是人类在认识过程中，将感觉器官感觉到的事物的共同特点，从感性概括上升到理性概括，抽出本质属性而成[1]。而生物学概念是在大量观察生物现象的基础上形成的，是对复杂的生命现象和活动规律的高度概括和精炼总结。正因为我们面对的生物学概念的外延如此丰富，所以要概括出生物学概念的内涵(即本质属性)就困难得多，往往会面临概念界定不全面的问题。而“在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群”这个种群的定义恰是说明这类问题的绝好实例。提醒学生在学习过程中因没有掌握概念的内涵(即本质属性)而出现“概念不清楚”“概念掌握不完整”或“概念理解错误”等问题，就会导致出现一系列判断、推理及结论的错误。

设计意图: 进一步引导学生对错误的分析，引出对概念的内涵与外延掌握的重要性。

3.3 自主纠错，辨析提升 自然环境中生物的生长方式和种群分布型是多种多样的，这也就决定了不同种群的抽样调查方式不尽相同。因此，如何获得不受主观因素影响、真正具有代表性样本的信息才是掌握抽样调查种群密度方法的关键。在实施教材中的探究活动“用样方法调查草地上某种双子叶植物的种群密度”有较大困难的情况下，借助于教材“课后练习”中的第一题开展对估算法的教学。该题属于基础题，大部分学生很快就发现解题的关键思路是抓住前后两次捕获的带标记的鲤鱼比例保持不变：第一次取样并标记的数目106：种群中鲫鱼的总数X=第二次取样被标记的数目25：第二次取样的数目91，即可计算得出种群中鲫鱼的总数X为385.84，该池塘中约有386条鲫鱼。教师在此基础上进一步追问：要得出正确的结论，捕捞至少几次？多捕捞几次的估算结果会不会更准确些？如果要做第三次捕捞，那第二次捕捞上来的鱼作何处理？给鲫鱼带标记的时候需要注意什么问题？第一次捕捞和第二次捕捞之间需不需要时间间隔？每一次捕捞的数量有没有具体的要求？让这些问题引导学生去思考抽样调查的随机性原则及相关的误差分析。在这些问题的讨论逐渐形成共识后，教师适时又提供给学生用红豆和绿豆去实战模拟标志重捕法。在真正领悟了抽样调查法的精髓之后，学生理解后继的样方法和标志重捕法的区别、五点取样法、等距取样法、边缘效应等则更容易一些。

设计意图: 通过一系列精心设计的问题串的引领，学生的学习兴趣和分析探究的主动性得到了激发，并在师生、生生探讨沟通的过程中切实掌握“抽样调查”的科学研究方法。

3.4 梳理记错，强化记忆 种群的各数量特征及各特征之间的内在逻辑联系和层次区分是本节课的教学难点之一。种群的很多特征是种群内个体特征的统计值，如出生率、死亡率、年龄组成和性别比例等，而种群密度和空间特征则是种群所特有的，加深学生对“种群不是个体的简单累加”的理解。可结合近期发布的“全面放开二胎政策”，与学生开展讨论：什么是种群最基本的数量特征？直接决定种群密度大小的是什么因素？为什么年龄组成可以预测种群未来数量的动态信息？喷洒害虫的性引诱剂是如何达到种群密度明显下降的目的的？在探讨中明确种群密度、年龄组成、性别比例、迁入率和迁出率、出生率和死亡率都会影响种群数量的变化，但年龄组成是通过影响出生率和死亡率影响种群数量变化的，性别比例是通过影响出生率影响种群数量变化的。

设计意图：教师留给学生自主探究的空间，充分发挥同伴互助效应。通过他们之间的信息沟通、彼此解惑，来得出正确答案。

4 教学反思

课堂中的错误资源并非都是显性的且能被直接发现的，一些问题可能是隐形的，还可能被学生下意识的行为所掩盖。据调查显示，半数以上的学生认为错误就等同于失败或是耻辱，而且随着年龄的增长对这种态度的认同感越强[2]。当然，学生的这种隐藏也并非悄无声息，往往会通过学生的表情、动作、语言等方面传递出来。如果教师观察得不够仔细，极容易错失利用时机或处理得不够妥帖。教师通过善于认错，引导思错、自主纠错、梳理记错等环节，帮助学生在思考解决问题的过程中掌握“种群的特征”相关知识点，形成和提高探索能力和思辨能力。