第第頁2.1群落的結(jié)構(gòu)第1課時教案一、教學目標1.識別群落，擬定視角，說出群落水平上研究的問題。（生命觀念、科學思維）2.描述群落的種間關(guān)系、結(jié)構(gòu)特征。（生命觀念、科學思維）3.嘗試進行土壤中小動物類群豐富度的研究。（科學探究）二、教學重點和難點1.教學重點：群落的結(jié)構(gòu)特征。2.教學難點：從結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的角度描述群落的結(jié)構(gòu)特征。三、課時安排1課時四、教學過程【導入新課】引入以“問題探討”引入，學生思考回答，老師提示。稻田中生活著多種底棲動物，如大臍圓扇螺、中國圓田螺、蘇氏尾鰓蚓、羽搖蚊的幼蟲等，在稻田中飼養(yǎng)中華絨螯蟹（俗稱“河蟹），由于河蟹喜食底棲動物和雜草，底棲動物和雜草都會減少。同時，河蟹的爬行能起到松動田泥的作用，因而有利于水稻的生長。討論：1.河蟹與底棲動物（如螺類）的關(guān)系是怎樣的？提示：河蟹捕食底棲動物，它們之間存在捕食關(guān)系；河蟹和某些底棲動物可能還會捕食水中的浮游生物，因此河蟹與底棲動物的種間關(guān)系可能還包括種間競爭。2.提高河蟹的種群密度，稻田中其他動物種群會發(fā)生怎樣的變化？提示：河蟹的種群密度增大，會使很多生物種群的數(shù)量發(fā)生變化。河蟹會吃掉更多的底棲動物和雜草，導致底棲動物等的數(shù)量減少；河蟹的爬行活動對田泥有松動作用，可以改善田泥的土壤肥力而有利于水稻的生長，可能會引起以水稻為食物的其他動物的數(shù)量增加。有研究表明,養(yǎng)蟹稻田底棲動物的種類數(shù)、密度和多樣性均低于常規(guī)稻田，且放蟹密度越大，降低得越明顯。為保護底棲動物的多樣性，可以在稻田中增加河蟹餌料的投喂量?！局v授新課】一、群落的概念1.概念：在相同時間聚集在一定地域中各種生物種群的集合，叫做群落。問題以“本節(jié)聚焦”再次引起學生的思考。2.科學方法視角決定問題——以群落和種群研究為例學生活動閱讀P22。二、群落的物種組成1.群落的物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征每個群落都由一定的植物、動物和微生物組成。物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征，也是決定群落性質(zhì)最重要的因素。展示我國從北方到南方群落的變化圖片，引導學生歸納出越靠近熱帶地區(qū)，單位面積內(nèi)的物種越豐富。2.不同種群的物種豐富度不同（1）物種豐富度：一個群落中物種的數(shù)目。（2）物種豐富度是群落的首要特征，不同群落的物種豐富度是不同的。物種組成的規(guī)律：一般來說，環(huán)境條件越優(yōu)越，群落發(fā)育的時間越長，組成群落的物種越豐富，群落結(jié)構(gòu)也越復雜。從赤道到北極，動植物及微生物的種類逐漸減少，并且物種豐富度隨海拔高度的增加而逐漸降低；水體中物種豐富度有隨深度增加而降低的趨勢。物種豐富度的變化規(guī)律：①隨緯度增加，物種豐富度逐漸降低；②隨海拔升高，物種豐富度逐漸降低；③隨水深的增加，物種豐富度逐漸降低。3.優(yōu)勢種在群落中，有些物種不僅數(shù)量很多，它們對群落中其他物種的影響也很大，往往占據(jù)優(yōu)勢，稱為優(yōu)勢種。如武夷山常綠闊葉林中米櫧，甜櫧，木荷等4.常見種一些物種在群落中比較常見，但是對其他物種影響不大，它們不占優(yōu)勢，如，武夷山常綠闊葉林中狗脊，芒萁等。5.組成不同群落的優(yōu)勢種是不同的群落的物種組成不是固定不變的。隨著時間和環(huán)境的變化，原來不占優(yōu)勢的物種可能逐漸變得有優(yōu)勢；原來占優(yōu)勢的物種也可能逐漸失去優(yōu)勢，甚至從群落中消失。由此可見，控制放牧強度對于維持草原群落穩(wěn)定、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展非常重要。探究實踐研究土壤中小動物類群的豐富度“研究土壤中小動物類群的豐富度”是課程標準中建議的一項活動，旨在使學生能從種群的組成上描述群落的結(jié)構(gòu)特征。有條件的學?？梢宰寣W生依據(jù)教材中探究活動的要求與步驟，在野外采樣，在實驗室進行觀察。這樣做學生可以感受到采樣地點真實的環(huán)境情況，利于學生建立群落與環(huán)境之間相互聯(lián)系的觀念；若無條件，也可以由教師事先將不同地點的土樣采集到實驗室（可用大塑料整理箱盛放），注明采集地點的環(huán)境（最好配有照片）。這樣，學生在實驗室便能進行該項探究活動?！緦嶒炘怼?.采集方法：取樣器取樣法即用一定規(guī)格的捕捉器（采集罐、吸蟲器）進行取樣，通過調(diào)查樣本中小動物的種類和數(shù)量來推測某一區(qū)域內(nèi)土壤動物的豐富度。不適合采用“樣方法”和“標志重捕法”的原因：許多土壤動物（如蜘蛛、鼠婦、蜈蚣、馬陸、蚯蚓、各種昆蟲）有較強的活動能力，而且身體微小，因此不適于用樣方法或標志重捕法進行調(diào)查。2.豐富度統(tǒng)計方法（1）記名計算法：在一定面積的樣地中，直接數(shù)出各種群的個體數(shù)目，這一般用于個體較大，種群數(shù)量有限的群落。（2）目測估算法：按預(yù)先確定的多度等級來估計單位面積上個體數(shù)量的多少。等級的劃分和表示方法有：“非常多、多、較多、較少、少、很少”等等?！緦嶒炦^程】1.提出問題群落中物種的組成與群落所處的環(huán)境有著密切的關(guān)系，教師應(yīng)引導學生分析環(huán)境因素對群落物種組成的影響，可就此廣泛提出問題，進而提煉出比較有探究價值的問題。教材中已列出一些問題，幫助引導、啟發(fā)學生確定探究的問題。2.制訂計劃制訂計劃是科學研究的重要環(huán)節(jié)，在前面的各項探究活動中都強調(diào)了這方面的教學要求。本項探究活動的要求是讓學生用列表的方法制訂一份研究計劃，教材中提供了式樣，在教學中可以充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造性，結(jié)合具體的探究問題制訂可行的研究計劃。3.實施計劃本課題包括三個操作環(huán)節(jié)：取樣、觀察和分類、統(tǒng)計和分析。關(guān)于“取樣”，教材中已作了比較詳細的說明。使用誘蟲器取樣比較方便，且效果好，但時間可能要長一些。也可采用簡易采集法：將采集到的土壤放在瓷盆內(nèi)，用放大鏡觀察，同時用解剖針尋找。發(fā)現(xiàn)體形較大的動物，可用包著紗布的鑷子取出；體形較小的動物可用吸蟲管來采集。采集到的小動物可放入酒精溶液中，也可將活著的小動物放入試管中?！坝^察和分類”需要借助動物分類的專業(yè)知識，一般學生難以鑒別。教師可以事先將當?shù)赝寥乐谐Ｒ姷男游锪泻妹麅裕W生分類時參考?！敖y(tǒng)計和分析”的教學要求是讓學生設(shè)計一個數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計表，并據(jù)此進行數(shù)據(jù)分析，這也是科學研究能力培養(yǎng)的重要方面。教學中要從科學、簡明、美觀等方面，對學生的設(shè)計進行評價?？偨Y(jié)：討論：1.如果要調(diào)查植物類群豐富度調(diào)查應(yīng)如何對研究方法進行改進？（拓展）（1）調(diào)查方法：樣方法。（2）樣方最小面積的確定具體做法：隨著樣地面積的增大，樣地內(nèi)植物的種類數(shù)也在增加，當物種增加到一定程度時，通常把曲線開始變緩處所對應(yīng)的面積作為最小面積。組成群落的種類越豐富，其最小面積越大一般情況下：喬木：最小面積為100m2灌木，最小面積為25m2草本，最小面積為1m2在調(diào)查群落的豐富度，也可以同時調(diào)查某植物的種群密度2.如果要調(diào)查水中小動物類群的豐富度應(yīng)如何對研究方法進行改進？(P31)取樣器：網(wǎng)兜、瓶子等。取樣：定點（選取有代表性的地點取樣）。定量（每次取樣數(shù)量相同）三、種間關(guān)系群落中不同物種之間的關(guān)系包括原始合作（互惠）、互利共生、種間競爭、捕食和寄生等類型。1.原始合作①概念：兩種生物共同生活在一起時，雙方都彼此受益，但是分開后，各自獨立生活。②特點：雙方都受益，分開也能獨立生活。③舉例：海葵與寄居蟹。2.互利共生①概念：兩者生活在一起，相互依賴，彼此有利。②特點：相互依賴，彼此有利。③舉例：如豆科植物和根瘤，人和腸道細菌。3.捕食①概念：一種生物以另一種生物為食的現(xiàn)象。②特點：數(shù)量上呈現(xiàn)“被捕食者先增加先減少，捕食者后增加后減少”的不同步性變化。③舉例：如羊吃草，狼吃鹿。4.寄生：，如植物和菟絲子，噬菌體和病毒，絳蟲和豬。①概念：一種生物從另一種生物（宿主）的體液、組織或已消化的物質(zhì)中獲取營養(yǎng)并通常對宿主產(chǎn)生危害的現(xiàn)象。②特點：寄主受害，寄生者受益，分開對寄生者不利。③舉例：體內(nèi)寄生，體表寄生5.競爭：，如牛和羊，田里的水稻和雜草。①概念：兩種或更多種生物共同利用同樣的有限資源和空間而產(chǎn)生的相互排斥的現(xiàn)象。②特點：A.一方占優(yōu)勢，另一方處于劣勢甚至滅亡即呈現(xiàn)“你死我活”的變化；B.相互抑制，呈現(xiàn)“此消彼長”的變化。思考討論分析種間關(guān)系對群落的影響資料1：紅尾鴝和鹟都捕食飛蟲，也常常從樹葉及樹冠末梢上啄食昆蟲。在兩種鳥共同生活的地區(qū)，紅尾鴝喜歡在疏林和緩坡處活動，而鹟更喜歡選擇密林和陡坡。如果只有一種鳥存在，那么無論是紅尾鴝還是鹟，它們覓食生境的范圍都比共存時更大。資料2：某地海邊潮間帶分布著海星、藤壺、貽貝、帽貝、石鱉等動物，海星可以捕食該群落中的其他四種動物，其他四種動物之間無捕食關(guān)系。在一個16m2的實驗樣地中，人為去除該樣地中的所有海星，幾個月后，藤壺在該樣地中占據(jù)優(yōu)勢，數(shù)量最多；再經(jīng)過一段時間，貽貝成為最終占優(yōu)勢的物種。討論：1.紅尾鴝和鹟的種間競爭對兩個種群的分布有什么影響？提示：紅尾鴝和鹟的食性比較相似，種間競爭導致兩個種群的分布范圍縮小，甚至錯開。2.資料2說明捕食、種間競爭在群落中是怎樣相互聯(lián)系的？提示：海星與藤壺、貽貝、帽貝和石鱉四種動物存在捕食關(guān)系，后四種動物以水中的浮游生物、腐殖質(zhì)等為食，彼此存在種間競爭關(guān)系；自然狀態(tài)下，這五種生物可以共存，但在人為去除捕食者——海星之后，而發(fā)生變化藤壺、貽貝、帽貝和石鱉之間是種間競爭，且占優(yōu)勢的物種隨時間推移而發(fā)生變化。3.除了種間關(guān)系，還有哪些影響群落的因素呢？提示：影響群落的因素有自然因素和人為因素。自然因素有生物因素和非生物因素。除種間關(guān)系外，生物因素還有種內(nèi)競爭等;非生物因素主要有光照、溫度、水、無機鹽等?！舅季S訓練溯因推理】某湖泊中生活著鱸魚和短吻鱷，短吻鱷會捕食鱸魚，而鱸魚又是人們喜愛的美味。當?shù)鼐用駷榱颂岣哌@種鱸魚的產(chǎn)量而大量捕殺短吻鱷。在短吻鱷被捕殺兒乎絕跡之后，鱸魚的產(chǎn)量卻沒有增加。調(diào)查表明湖中鱸魚的種群數(shù)雖竟然比原來還下降了。追溯原因，有人提出了以下可能：A.氣候變化造成鱸魚的食物短缺；B.短吻鱷捕食的另一種魚以鱸魚為食；C.捕殺短吻鱷前鱸魚的種群已經(jīng)衰退；D.人類主要捕撈鱸魚幼齡魚造成種群衰退。以上四種解釋都有道理嗎。你認為哪種是最可能的原因？作出推測后，應(yīng)該怎樣進一步判別？【提示】該題提出的四種解釋，都有一定道理。鱸魚種群數(shù)量下降可能是多種因素共同作用的結(jié)果，但僅根據(jù)所給信息判斷，B說法是最可能的原因。這是因為，湖泊中一般生活有多種生物、各個種群之間存在復雜的種間關(guān)系和相互作用，短吻鱷是頂級捕食者，捕食多種魚類和其他動物，鱸魚則以小魚、蝦、貝類浮游動物等為食。當短吻鱷幾近消失時，被它捕食的動物數(shù)量可能會增長，進而影響原本比較穩(wěn)定的落結(jié)構(gòu)，最終影響鱸魚的種群數(shù)量。作出推測后，應(yīng)深人調(diào)查該湖泊中的物種組成及其相互關(guān)系。尤其是與短吻鱷、鱸魚存在緊密聯(lián)系的物種，看看它們的種群數(shù)量發(fā)生了哪些變化，從而作出進一步的判別。要判斷A、B、D的解釋是否合理，也需要做更多調(diào)查。例如，調(diào)查湖泊所在地是否發(fā)生了氣候變化，氣候變化對湖泊中的生物帶來了哪些影響，