基于探究思想的“种群的特征”教学设计

【摘 要】在探究为本思想的指导下，笔者提出了实现“种群的特征”这节课的教学目标需要做到的五个基本要求，并围绕种群密度的调查设计了五个探究活动，引导学生完成探究过程，在教授学生新知识的同时，培养学生的交流与合作能力、创新精神和实践能力。

【关键词】高中生物;探究为本;教学设计;探究活动

【中图分类号】G633.91  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）16-0146-02

新课标指出，倡导探究式学习的目的在于促进学生学习方式的改变，引导学生主动参与探究，勤于动手和动脑，培养学生获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力[1]。培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的核心，要落实这一培养目标，就必须从课堂教学入手，改革传统教学模式，构建探究式教学模式。本文以“种群的特征”部分的教学设计为例，探讨如何构建探究式教学模式。

1   教材分析

人教版高中生物教材必修三第四章“种群的特征”一节，学生之前学过与种群相关的内容，在课堂教学时，教师应引导学生回忆旧知识，建立学习新知识的自信。然后围绕种群密度的调查方法，采用探究学习的教学思路设置问题情境，引导学生动脑思考，动手操作，通过交流与合作，分析问题并最终解决问题。

2   学生分析

高二学生对本节涉及的种群概念有一定的了解，种群的知识与学生的生活实际联系密切，可在教学中联系生活，培养学生的知识迁移能力。学生动手实践的愿望强烈，可充分利用生物学实验科学的特色，合理设计教学实验，给学生提供实践的机会，在实践中锻炼学生的思维，培养学生的实践能力，提高学生的生物学素养[2]。

3   教学目标

知识目标：理解种群的概念。

能力目标：通过学习种群密度的调查方法，体验探究过程，培养分析、比较、归纳、知识迁移等能力，培养创新精神和实践能力。

情感目标：能对种群的研究提出有建设性的看法;关注濒危动物种群数量的变化及应对措施。

4   教学过程

4.1  基本要求

为达成教学目标，以探究为本的高中生物课堂教学要做到以下五点：

（1）教师转变教学观念是前提。要将探究落到实处，教师就要学会放手，给学生创造机会，让他们自己去探索;给学生提出问题，让他们自己去解决。

（2）精心划分探究小组是基础。小组的划分需要根据学生的学习能力、性格特点等，保证组间同质、组内异质，要培训组长的组织、协调能力，让组长引导每一个组员参与探究活动。

（3）探究内容的设计是核心。遵循学生的认知规律进行探究内容的设计，由旧知识到新知识，由简单到复杂，层层递进。

（4）教师适时的指导是保证。在探究活动中，教师应做一个参与者，走到学生中间，认真观察学生的表现，及时了解探究活动的进度，在学生遇到问题时给予指导。

（5）合理的评价是升华。探究的最终目的是让每一学生都获得成就感，教师不能吝啬自己的表扬，要善于发现学生的闪光点，给予学生充分的鼓励和肯定。

4.2  具體实施

4.2.1  导入新课

生物是一门自然科学，与生活联系密切，所以创设的情境应体现理论与实际的结合。教师可以生活中的例子引入种群的概念，如教室的学生、菜市场的白菜、校园湖泊里的锦鲤等，让学生判断，以上哪些属于种群。通过比较分析，体会种群的要点：①一定自然区域内;②同种生物;③全部个体。这样通过创设问题情境进行导入，可以让学生初步认识种群的特征，同时实现新旧知识的有效衔接，简明扼要地引入新课，激发学生的探究欲望。

4.2.2  开展探究

种群的特征主要表现为数量的变化，种群密度是种群最基本的数量特征，教师可联系生活提问学生校园某种名贵的树木有多少棵，校园内老鼠有多少只，从而引出种群密度的定义，并引导学生思考该如何统计个体数量。校园内名贵的树木数量有限，学生容易想到逐个计数的办法，但如果问题是草地上有多少棵蒲公英，该怎么统计？生物数量较大时，无法用计数的方法来进行统计，学生会陷入思考，教师可趁热打铁，引出种群密度的调查方法，使探究活动自然开展。

探究活动1：每个小组的桌子上有一张纸，假设这张纸代表一块面积为100m2的草地。黑色圆点代表蒲公英，白色圆点代表其他植物，估算一下这块草地上蒲公英的数量。

教师组织学生探究，学生通过合作交流，寻找解决问题的方法。学生会得出不同的认知和解决问题的方法，合作学习可以使学生了解彼此的见解，看到同一问题的不同侧面，既培养学生的自我分析、调整等认知能力，又培养他们的合作意识和沟通能力。学生讨论结束后，各组派代表阐述观点，师生通过分析比较得出可行性方案：取若干相同的样方，分别计数，再求平均值估算种群密度，再乘以草地面积。引入样方法，教师沿着这一线索继续给出探究的方向。

探究活动2：联系我们生活中熟悉的生物，探究样方法适用于什么生物？取样原则有哪些？取样方法有哪些？样方大小如何确定？如何计数？

探究活动2在探究活动1的基础上开展，学生的思维在探究活动1中得到了一定的发散，探究的内容逐渐增多，学生仍可以得出科学的结论。对“样方法适用于研究什么生物？”这一问题，学生会很自然地想到植物，但是何种植物适用？动物是否适用？这是学生要深入思考的问题，思考这一问题有利于培养学生思维的深度与广度。对于取样原则问题，纸片上蒲公英的分布不是均匀的，学生在此基础上再联系生活实际就能想到随机取样。教师在参与学生的小组探究时，要注意引导学生解决以下几个问题：纸片的形状是正方形的，怎样取样合理？对于非正方形的地块，又如何取样？对于压在边线及夹角的个体如何处理？最后如何处理各样方的数据？学生也可能会有不同的思考，如样方大小问题，学生可能想到调查对象体积较大或者数量较少时，样方面积要适当扩大。对于不同的观点，教师要给予合理的评价，并对学生的科研态度给予肯定。

探究活动3：每个小组的桌子上各有一个瓶子，瓶子里装了若干黄豆，估算本小组瓶子中黄豆的数量。

以探究为本的课堂教学的优点之一在于其高度的民主性。学生在这一探究活动中可能会产生各种想法，教师要用欣赏的眼光看待学生，培养学生的创新能力。学生代表发言完毕后，师生共同总结出解决方案：先取出一定数量的黄豆做标记，再将标记过的黄豆重新放回瓶子，摇匀，再取出一定数量的黄豆，统计其中带标记的黄豆数量。教师引入标志重捕法，M为标记的黄豆数，n为第二次取出的黄豆数，m为第二次取出的带标记的黄豆数，则该瓶中黄豆数量约为N=M ×。

探究活动4：标志重捕法适合调查什么样的生物？操作步骤是怎样的？使用时需要注意什么问题？

学生根据之前的探究，可以得出适用范围为活动能力强、活动范围大的动物。探究操作步骤时，教师可引导学生根据探究活动3的操作进行归纳，学生能够总结出操作步骤为捕捉、标记、放回、重捕。在探究使用此方法需要注意的问题时，学生根据之前的体会踊跃发言，如用什么方法标记能不掉色？把标记的黄豆放回去搖匀与否对实验结果有影响？在此基础上，学生会注意到标记物的选择与使用、被研究种群本身的数量变化及分布都会影响实验结果，从而使学生通过探究促进思考，通过思考得出合理的结论。

探究活动5：选取校园内的生物作为研究对象调查其种群密度。

开展探究性学习离不开实践探究，实践探究能让学生体验实验操作的过程与乐趣，培养学生的知识迁移能力。学生首先要制订可行的实验方案，包括研究对象、调查方法、调查步骤、调查中需要注意的问题等，并按照实验方案开展探究活动，在实践中升华理论知识。教师则需要根据调查结果引导学生关注有害生物的防治及濒危生物的保护，进一步达成教学目标。

综上所述，本节以探究为本的课堂教学，在达到五个基本要求的基础上，在探究活动的安排上遵循了由易到难的原则，有利于锻炼学生的思维能力;将课内和课外探究相结合，使生物课堂得到了延伸，有利于提高学生的实践能力;增强了教学活动的民主性与互动性，有利于培养学生的合作与交流能力。以探究为本的课堂教学为提高学生学习效率、培养学生创新精神、提升学生实践能力提供了一条新的路径。探究式教学本身没有固定的模式，教学内容、教育对象都会影响教学过程的实施，教师应在深刻领会探究式教学实质的基础上，结合生活实际，灵活运用以探究为本的教学思想，最终提高高中生物课堂教学的有效性，促进学生的全面发展。

【参考文献】

[1]谢爱莲.探究式教学模式浅析[J].试题与研究，2013（2）.

[2]韩秋娜.基于核心素养的《种群的特征》教学设计[J].中学教学参考，2019（23）.

【作者简介】

范艳琴（1980～），女，汉族，辽宁沈阳人，本科，中学高级教师。研究方向：高中生物教学。