王宝晨

（广东省中山市中山纪念中学 广东中山 528454）

1 教材分析及设计思路

本节内容选自人教版高中生物学教材《选择性必修2·生物与环境》第一章第一节的第一课时，《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称《课程标准》）中对该部分内容的要求是“列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征”。

学生在初中阶段已经接触过生态学内容，但多为现象描述，本模块则更加注重探讨群落、生态系统结构和功能的关系及系统运转的内在规律。种群是从个体向群体过渡的关键概念，学生在《必修1·分子与细胞》和《必修2·遗传与进化》中已经接触过该概念。因此，本节的关键在于数量特征之间的联系。

种群的数量特征之间并非简单的并列关系，而是有内在的逻辑联系。为了体现这一联系，本节课采用“情境教学”策略，以濒危动物长江江豚为情境，通过真实的数据引导学生分析江豚濒危的现状、原因和对策，使学生在解决实际问题的过程中逐步构建种群数量特征概念模型。

2 教学目标

①列举种群的数量特征，构建概念模型说明“出生率和死亡率”“迁入率和迁出率”“年龄结构和性别比例”等种群的数量特征与种群密度的关系，锻炼科学思维。

②认同十年禁渔政策的合理性和必要性，关注濒危物种的保护，提升社会责任素养。

3 教学过程

3.1 情境导入，激发动力

教师展示10元人民币背面“长江瞿塘峡”景色，并说明长江曾是世界上生物多样性最丰富的河流之一，展示长江中几种特有的生物——白鲟、鲥鱼、白鳍豚、江豚的彩色照片，接着将照片变为黑白色并用红色的“灭绝”文字加以强调，引导学生关注到江豚的现状。教师首先对江豚进行简单介绍，并结合图片和文字说明江豚数量濒危的现状，激发学生保护江豚的欲望。教师说明任何物种都不可能以单一个体生存和繁衍，保护江豚要从种群入手，借此引出种群概念，导入新课。

设计意图：长江是中华民族的母亲河，教师以长江生物多样性的剧变为例，更容易唤起学生心底最深沉的情感。可爱的白鳍豚从欢快的彩色一下变成黑白色，给学生造成强烈的视觉冲击，激起学生内心对濒危江豚保护的欲望，对十年禁渔计划产生认同感，同时产生学习的动力。

3.2 问题驱动，突破重点

教师说明种群研究的中心问题是种群的数量特征及变化规律，研究江豚种群数量时首先研究种群密度。教师给出江豚相关的数据，学生根据概念计算江豚的种群数量。教师设问：哪些因素会导致江豚种群密度发生变化？学生容易想到个体出生或者死亡，教师可据此引出“出生率”和“死亡率”的概念。关于出生率和死亡率的计算，教师提问：某种群原有个体100个，当年新出生10个，死亡5个，该种群该年的出生率和死亡率分别是多少？学生可能对分母的数值存在分歧，教师应强调分母为初始种群数量。教师呈现江豚的死亡率数据曲线图（图1），并展示江豚因污染和酷渔滥捕致死的照片，继续设问：如果你是江豚，当一个地方的环境越来越差，你会怎么办？学生想到迁徙，教师自然引出“迁入率”和“迁出率”的概念。

图1 江豚死亡率曲线

教师通过展示江湖通道淤塞的图片说明，由于江豚迁徙受到影响，科学家展开了江豚迁地保护。教师继续提问：易地（迁地）保护难以大规模开展，应优先选择怎样的个体才能加快种群繁衍速度？学生可以想到：年轻的江豚繁殖力强，年老的江豚容易死亡，因此年龄结构对种群密度也有影响。教师对3种年龄结构简单介绍后提问：划分各年龄期的标准是什么？学生分析出繁殖能力是划分不同年龄结构的依据。教师利用希沃白板的课堂活动功能，对不同年龄结构类型种群数量变化的趋势和原因进行讨论分析，引导学生发现年龄结构与出生率和死亡率的关系，使得学生学习后可以从3个年龄期的相对多少来区分3种年龄结构。教师提出教材中的思考题：年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？学生可以想到气候、食物等因素也会对种群数量的影响，年龄结构对种群数量的影响不是决定性的。

接着，教师依次给出江豚在1992年（表1）和2009年（图2）的年龄结构数据，学生分析得出江豚在1992年的年龄结构为增长型。2009年的数据中由于老年群体较少，幼年和成年群体相近，学生可能会在稳定型和增长型之间犹豫。教师应及时对学生的疑问进行反馈，抛出问题：2009年江豚的年龄结构接近稳定型，但是种群数量仍在下降，你认为图中数据哪里存在异常？据此，引导学生再次观察数据。学生可以发现江豚的雄性个体数明显多于雌性个体数，教师据此自然过渡到性别比例的教学内容。教师给出江豚1998年和2009年的性别比例数据并提问：研究人员认为江豚性别比例的偏移（正常应为1∶1）是导致其种群数量下降的原因之一。为什么？学生经思考后可发现：雌性偏少导致出生率下降。如果学生对雌性大量减少的原因感到疑惑，教师可结合雌性江豚的护幼行为略加解释。

图2 江豚性比（2009年）

表1 江豚性比（1992年）

设计意图：江豚的可爱形象易于引起学生的怜爱，教师以“江豚保护”为情境紧扣教学目标，能够激发学生学习热情。教师从江豚数量调查开始，围绕江豚种群数量特征设计一系列环环相扣的问题串，自然而然地将各个数量特征衔接在一起，如通过问题“哪些因素会导致江豚种群密度发生变化”引出出生率和死亡率，通过“如果你是江豚，当一个地方食物不足以维持生存时，你会做什么”引出迁入率和迁出率概念。江豚的死亡率曲线图、年龄结构图、性别比例数据等均取材于真实的研究论文，力求为学生创造真实的情境，给学生带来沉浸式学习的体验。教师应用探究性的问题，让学生不知不觉中将所学知识与实践相结合，让知识不再是虚无缥缈的、高高在上的东西，而是实实在在的、接地气的东西。本环节的情境创设可用表2概括。

表2 数量特征学习过程中的情境创设

3.3 总结归纳，构建模型

各数量特征之间不是简单的并列关系，而是有着内在的逻辑联系和层次之分。教师提问：哪些数量特征对种群密度的影响是直接的，哪些是间接的？引导学生构建种群数量特征概念模型（图3）。

图3 种群数量特征概念模型

之后，教师通过希沃白板的课堂活动功能对学生的学习成果进行检测。在题目训练后，教师再把学生的注意力重新拉回江豚，利用视频让学生知道江豚的生活环境已经得到改善，自然引出十年禁渔计划，并要求学生应用本节的知识对禁渔计划如何影响江豚种群数量进行分析，引导学生思考实行十年禁渔可能会遇到的实际困难（如社会、经济等方面），并提出可能的解决思路。教师使用希沃白板的拍照上传功能展示学生的答案并进行点评。最后，教师从构建人类命运共同体的角度向学生说明，在当今世界高度全球化的今天，只有构建人类命运共同体才能长久发展；要构建人类命运共同体，首先要保护环境，特别是保护绿水青山，保卫长江。

设计意图：教师通过构建概念模型，引导学生利用模型中的因果关系分析实际问题，锻炼学生的科学思维；让学生提出禁渔过程中可能遇到的问题和对策，在密切联系实际的同时提升学生社会责任感。

4 教学反思

《课程标准》要求课程内容情境化，让学生在解决真实情境的问题中逐渐发展生物学学科核心素养。教师在教学中应该尽量为学生创造真实的情境。长江江豚本身是一种非常可爱的动物，相关图片和视频非常容易引起学生的喜爱。在了解其濒危现状后，学生的同情心被激发，利于产生学习动力。关于长江江豚的报道非常多，学生在生活中有机会接触到，也有很多照片、视频可供教师选择。另外，关于长江江豚的研究非常多，通过查阅文献可以获得大量详实的资料，教师在课堂中呈现真实的资料，让学生在分析解决真实问题的过程中发展生物学核心素养。例如，在分析江豚2009年年龄结构时，从图中的数据来看，该年龄结构并不完全符合任何一种类型，学生在分析时必须从根本上把握三种年龄结构的本质区别。本题并没有标准答案，最重要的是锻炼学生的思辨能力从而发展核心素养。

情境的连续性是情境教学中应特别注意的问题之一。这一方面体现学习内容的内在逻辑和递进关系，另一方面增加学生学习的连贯性和思维上的递进性，有利于深度学习。教材用东北豹来创设情境，较为新颖，容易激发学生的兴趣，但是其相关研究数据较少，难以用来支撑整节课，会导致在学习不同数量特征时可能需要切换不同的情境，从而造成情境的碎片化。本课例选用长江江豚创设“大情境”，贯穿整节课的教学，一“境”到底，在发现问题（江豚濒危）—分析问题（原因分析）—解决问题（如何应对）的过程中，自然地从种群密度过渡到出生率和死亡率，从迁入率和迁出率过渡到年龄结构和性别比例，从而有机地把所有数量特征整合在一起，自然形成逻辑关系。整堂课下来，学生如同观看了一部悬疑电影，有效锻炼了思维。

本课例在实施过程中，为了保持情境的连续性，进行了内容的取舍。样方法和标记重捕法的理论学习会占用较多时间，故在设计课程时将其推后至第二课时。但是，这样的处理造成了本课时的知识容量偏少、思维深度偏浅。另外，我国人口老龄化和性别比例失衡问题由于与情境联系不大，也未涉及，但这些问题有着重要的现实意义，有助于提升学生的法治观念和社会责任意识，后续都应在第2课时中加以补充。