生物选择性必修2第1节 群落的结构教学设计

这是一份生物选择性必修2第1节 群落的结构教学设计，共4页。教案主要包含了教学目标，教学重点和难点，教学设想，教学方法，教学过程等内容，欢迎下载使用。

一、教学目标
1.比较在种群和群落水平上研究问题的不同。
2.描述群落的结构特征。
3.研究土壤中小动物类群的丰富度。
二、教学重点和难点
1.教学重点
群落的结构特征。
2.教学难点
从结构与功能相统一的角度描述群落的结构特征。
三、教学设想
在引导学生理解群落的概念时，依然要与生命系统是一个统一的整体的思想相联系。教师要强调，群落不是一定空间内各种生物简单的集合，而是通过种内的斗争或互助，种间的共生、竞争、捕食等关系建立起的有机整体。为了使学生领会和把握群落的概念，教师可以结合“问题探讨”的素材，说明一个群落是共同生活在一个地区的生物大家庭，具有一定的组成和结构，其中的各种生物相互制约，又相互依存。
四、教学方法：
探究—讨论法
五、教学过程：
在学生讨论的基础上，教师应当引导学生认识：在种群水平上的研究对象是同一物种的生物集合体，而群落水平上研究的是不同物种的生物集合体。群落是从比种群层次更高、范围更广的角度来研究生物之间的关系和相互作用。由此引出在群落水平上科学家要研究哪些问题。
利用“问题探讨”中的素材，通过一些事例，进一步说明在群落水平上研究的一些问题，并且通过剖析稻田生物群落，引出群落结构的话题。在进行这些内容的教学时，应联系具体的事例，并尽可能让学生自己比较、归纳和总结，避免教师直接“下定义，举例子”的教学方法。
（一）关于“群落的物种组成”的教学
主要让学生认识到：（1）物种组成是区别不同群落的重要特征，例如，我国新疆北部的森林，主要是由常绿针叶树种组成，而南方许多森林的主要树种是阔叶乔木；（2）不同群落间，种群数量和种群中个体数量差别很大。例如，在热带森林的生物群落中，植物种群数以万计，无脊椎动物种群以10万计，脊椎动物种群以千计。但是，在冻原和荒漠的生物群落中，种群数量要少得多。
认识一个群落的物种组成，首先，要调查该群落分别有多少种植物、动物和微生物，列出它们的名录。其次，还要进一步搞清群落中各种群的相对数量和比例。在生态学上，描述一个群落中种群数量的多少是用丰富度来表示。
在学习完这些内容之后，学生对群落的概念、群落水平上要研究的问题有了一定的认识。这时，可以有两种教学策略：一是先进行探究“研究土壤中小动物类群的丰富度”，然后再回到正文学习种间关系、群落的空间结构等内容；二是按照教材顺序进行教学，将探究活动安排在本节结束时进行。从贯穿、突出科学方法教学的角度，我们提倡运用前一种教学策略。探究的教学策略见下文。
（二）关于“种间关系”的教学
根据教材中提供的资料，教师进行归纳总结。除了书上列举的例子，可以进一步加深讲解：
种间关系的其他实例
（1）种间竞争
种间竞争可以分为资源利用性竞争和相互干涉性竞争两类。
在资源利用性竞争中，两种生物之间没有直接干涉，只有因资源总量减少而产生对竞争对手的存活、生殖和生长的间接影响。例如，两种达尔文雀（勇地雀和仙人掌地雀）之间的竞争。在加拉帕戈斯群岛的小岛上，20世纪70年代晚期有一次干旱大幅度降低了种子（两种雀的食物）的产量，两种雀都在干旱中存活了下来，但食物改变了，勇地雀集中去采食小的仙人掌种子，而仙人掌地雀选择较大的种子。
相互干涉性竞争也很常见。例如，某些植物能分泌一些有害物质，阻止别种植物在其周围生长。
（2）捕食
对捕食的理解，有广义和狭义两种。广义的捕食包括以下几类：典型捕食，指食肉动物吃食草动物或其他动物，如狮吃斑马，猫吃老鼠（狭义的捕食就是指这一类）；食草，指食草动物采食绿色植物，如羊吃草，在这种关系中，植物不一定全部被吃掉；寄生，指寄生物从宿主获得营养，一般不杀死宿主。
（3）偏利共生
两个不同物种个体之间发生的一种对一方有利的现象称为偏利共生。例如，附生植物与被附生植物之间的关系就是一种典型的偏利共生。附生植物如地衣、苔藓等借助于被附生植物支撑自己，可获得更多的光照和空间资源。几种高度特化的鱼类，其头顶的前背鳍转化为卵形吸盘，借以牢固地吸附在鲨鱼和其他大型鱼类的身上，随之移动并获取食物，也是偏利共生的典型例子。
（三）关于“群落的空间结构”的教学
应强调以下几点：群落中植物的垂直结构直接影响群落中动物的垂直结构，动物种类的多少是随植物层次的多少而变化的，因此，由于森林的植物层次比草原植物层次多，所以森林群落一般比草原群落的动物种类多。水生群落也有分层，例如一个池塘，挺水植物、浮水植物、沉水植物就是植物分层；青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼的分布就是动物分层的实例。阳光、温度、水分等生态因素对动植物的分层有直接影响。群落的水平结构往往是由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素造成种群密度上的差别。此外，群落中生物之间的相互关系也是群落表现水平结构的原因之一。例如，林冠下光照的不均匀性，对林下植物的分布就有密切影响。光照强的地方，生长着较多阳生植物，而光照强度弱的地方只生长着耐阴植物。
群落空间结构的实例
（1）群落的垂直结构
大多数群落的内部都有垂直分化现象，即成层现象。以陆生群落为例，成层现象包括地面以上的层次和地面以下的分层。层的数目依群落类型不同有很大变动。森林的层次比草原的层次多，表现也最清楚。大多数温带森林至少有3～4层，最上层是由高大的树种构成乔木层，之下有灌木层、草本层，以及由苔藓与地衣构成的地被层。在地面以下，由于各种植物根系所穿越的土壤深度不同，形成了与地上层相应的地下层。热带雨林的种类成分十分复杂，群落的层数最多。多数农田植物群落仅有一个层次。
正如群落中植物有分层现象一样，各种动物也因生态位不同而占据着不同的层。例如，鸟类经常只在一定高度的林层做巢和取食。在我国珠穆朗玛峰的河谷森林里，白翅拟腊嘴雀总是成群地在森林的最上层活动，吃食大量的滇藏方枝柏的种子；而血雉和棕尾虹雉是典型的森林底层鸟类，吃食地面的苔藓和昆虫；煤山雀、黄腰柳莺则喜欢在森林中层做巢。
在水域生态系统中，垂直分布也是很明显的。藻类总是分布在阳光能够照射或透过的水体上层；浮游动物生活在植物能延伸到的地区，而且能够在较深的水域活动；软体动物、环节动物和蟹类则生活在水体的底层。不同鱼类也常分布在不同层次上，这些动物的垂直分布都与水体的物理条件（温度、盐度和氧气含量等）和生物条件（食物、天敌等）有密切关系。
群落成层现象的出现使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量，能最充分地利用空间和营养物质，产生更多的生物物质。农业生产中的间作、套种和“多层楼”等，就是人们模拟天然植物群落的成层性，在生产实践中的一种创造性的应用。
（2）群落的水平结构
群落的水平结构主要表现特征是镶嵌性。镶嵌性表明植物种类在水平方向上的不均匀配置，它使群落在外形上表现为斑块相间的现象，具有这种特征的群落叫做镶嵌群落。在镶嵌群落中，每一个斑块就是一个小群落，小群落具有一定的种类成分和生活型组成，它们是整个群落的一小部分。例如，在森林中，林下阴暗的地点有一些植物种类形成小型组合，而在林下较明亮的地点是另外一些植物种类形成的组合。这些小型的植物组合就是小群落。内蒙古草原上锦鸡儿灌丛化草原是镶嵌群落的典型例子。在这些群落中往往形成1～5 m左右的锦鸡儿灌丛，呈圆形或半圆形的丘阜。这些锦鸡儿小群落内部由于聚集细土、枯枝落叶，具有良好的水分和养分条件，形成一个局部优越的小环境。小群落内部的植物较周围环境中的返青早，生长发育好，有时还可以遇到一些越带分布的植物。
群落镶嵌性形成的原因，主要是群落内部环境因子的不均匀性，例如，小地形和微地形的变化、土壤温度和盐渍化程度的差异、光照的强弱以及人与动物的影响。人为的干扰，诸如过度放牧、粗放开垦等能破坏地表的植被，增加地表的蒸发，加快土壤盐分向地表聚积的速度，导致地表土壤的含盐量逐渐增加，使一些耐盐碱植物生活良好，而其他植物逐渐死亡，形成碱斑裸地，在景观上体现镶嵌性或植物的斑块分布。
由于存在不大的低地和高地而发生环境的改变形成镶嵌，这是环境因子的不均匀性引起镶嵌性的例子。由于土壤中动物的活动，像因田鼠活动而在田鼠穴附近经常形成不同于周围植被的斑块，这是动物影响镶嵌性的例子。
（四）关于“群落的季节性”和“生态位”的教学
主要说明不同的季节给群落带来的变化。比如群落在春夏秋冬四季中的景象是不一样的；动物迁徙时和不迁徙时是不一样的；动物冬眠与不冬眠时群落又是一番别样的景象。
说明生态位的概念和现象，前面群落垂直结构所举的例子也是生态位的一种体现。最后说明研究生态位的方法和意义。
（五）关于“研究土壤中小动物类群的丰富度”的教学
“研究土壤中小动物类群的丰富度”是课程标准中建议的一项活动，旨在使学生能从种群的组成上描述群落的结构特征。有条件的学校可以让学生依据教材中探究活动的要求与步骤，在野外采样，在实验室进行观察。这样做学生可以感受到采样地点真实的环境情况，利于学生建立群落与环境之间相互联系的观念；若无条件，也可以由教师事先将不同地点的土样采集到实验室（可用大塑料整理箱盛放），注明采集地点的环境（最好配有照片）。这样，学生在实验室便能进行该项探究活动。
1、提出问题
群落中物种的组成与群落所处的环境有着密切的关系，教师应引导学生分析环境因素对群落物种组成的影响，可就此广泛提出问题，进而提炼出比较有探究价值的问题。教材中已列出一些问题，帮助引导、启发学生确定探究的问题。
2、制订计划
制订计划是科学研究的重要环节，在前面的各项探究活动中都强调了这方面的教学要求。本项探究活动的要求是让学生用列表的方法制订一份研究计划，教材中提供了式样，在教学中可以充分发挥学生的创造性，结合具体的探究问题制订可行的研究计划。
3、实施计划
本课题包括三个操作环节；取样、观察和分类、统计和分析。关于“取样”，教材中已作了比较详细的说明。使用诱虫器取样比较方便，且效果好，但时间可能要长一些。也可采用简易采集法：将采集到的土壤放在瓷盆内，用放大镜观察，同时用解剖针寻找。发现体形较大的动物，可用包着纱布的镊子取出；体形较小的动物可用吸虫管来采集。采集到的小动物可放入酒精溶液中，也可将活着的小动物放入试管中。
“观察和分类”需要借助动物分类的专业知识，一般学生难以鉴别。教师可以事先将当地土壤中常见的小动物列好名册，供学生分类时参考。“统计和分析”的教学要求是让学生设计一个数据收集和统计表，并据此进行数据分析，这也是科学研究能力培养的重要方面。教学中要从科学、简明、美观等方面，对学生的设计进行评价。