5、模拟用标志重捕法进行种群的密度调查 P68

模拟用标志重捕法进行种群的密度调查

一、学习任务分析

实验是一切自然科学研究的基础和起点。探究性实验教学在高中生物教学中占有重要的地位。浙教版高中生物必修模块中有1个探究实验,主要围绕有关种群密度的调查的实验探究。因此本实验在整个必修三实验中占有非常重要的地位。所以本次实验课主要以认知学理论为基础，来培养学生“发现问题——提出问题——解决问题”的科学探究方法，初步领悟科学探究思想。

二、学习者分析

从学生的知识结构上看：学生具备了一定的生物细胞知识，了解细胞的结构和功能，对化学催化剂有感性认识，具备了一定的发现问题、提出假设、设计实验以及进行探究活动的一般方法，具有利用网络进行搜集、处理及表达、展示信息的能力。但对在实验中控制变量问题的能力较弱。从学生年龄特征上看：高二学生的逻辑思维能力已经增强，具备了对事物的推理、判断和创造性思维能力。

三、教学重难点

1、教学重点：

(1)标志重捕法的实验步骤。

(2)分析实验结果，得出实验结论。

2、教学难点：实验误差分析。

四、教学目标

1、知识与技能目标：学会运用动物种群数量的计算公式。

2、过程与方法目标：

(1)尝试用标志重捕法调查某种群的种群密度；

(2)尝试对调查结果进行分析并得出结论。

3、情感态度与价值观目标：

(1)通过模拟动物种群密度的调查，学生正确理解科学、技术和社会之间的关系。

(2)能够运用标志重捕法实地调查某珍稀动物的种群密度，进而能参与社会事务的讨论。

五、教学过程

1、情境导入：

师：如果要调查我们二高中校园内田鼠的种群密度，用什么方法才能调查田鼠的种群数量呢？

同学1：不可能逐个数出，应该用标志重捕法估算出田鼠的种群数量。

师：这节课我们就在课堂上模拟标志重捕法调查调查二高中校园内的种群数量。(引题)

2、教学过程:

师：在该模拟实验中有很多注意事项需要关注，我们先一起来熟悉一下这些注意事项。观察你桌子上的实验材料，用什么来代表田鼠的？

同学2：黄豆/黄色塑料子弹。

师：第一次捕获多少只田鼠？怎样模拟该过程？

同学3：第一次捕获50只。从大烧杯中取出50粒黄豆模拟该过程。

师：用什么代表标志后的田鼠？

同学4：红豆/染成红色的黄豆/白色塑料子弹。

师：标志后的田鼠需要放回吗？

同学5：需要。

师：根据你组的实验要求，第二次捕获要捕获多少只，怎样模拟第二次捕获过程？

同学6：第二次捕获捕获20/30/40只，从烧杯中取出20粒豆子模拟第二次捕获过程.

师：此时抓取有什么注意事项？

同学7：闭上眼睛每次从大烧杯中随机抓取一粒豆子放入培养皿中，随即将大烧杯中的豆子再充分混合均匀，再随机抓取一粒豆子放入培养皿中，依此方法，连续抓取。

师：在此过程中，抓取第二粒豆子前，是否将第一粒豆子放回？

同学8：不放

师：为了减少避免误差，第二次捕获过程应该重复几次？对这几次实验结果如何处理？

同学9；重复三次，求平均值。

师：实验过程大体上要注意这些方面。田鼠的实际种群数量我已经数好了，试验后告诉大家，同学们需要计数田鼠的实际种群密度。下面请同学们四人一组，用你实验组上的实验材料按要求完成实验。

（学生实验过程,教师深入到小组中去指导）

师：（20分钟后）大家已经完成了实验，下面请同学们用种群数量公式计算出种群数量，然后将结果告诉我，我来统计一下各组的实验结果（将各组的实验结果用表格统计于黑板上）。

师：田鼠种群的实际数量是200只，请同学们比较出哪一组的实验结果更接近真实值呢？

同学们：组。

师：比较实验结果,思考为什么他们组的误差最小呢？怎样才能尽量使测量值与实际值更接近呢？请大家组内讨论。（思考后）先让组谈谈实验成功的经验。

同学10：二次抓取眼睛不要看着烧杯，目的是为了随机抓取。

随机将大烧杯中的豆子再充分混合均匀，再随机抓取下一粒豆子，依此方法，连续抓取。我们每做完一次，模拟实验材料放回后要搅匀，然后再做下一次模拟实验。

第二次捕获过程重复了三次，增加模拟实验次数，将相同小组的实验结果综合起来。（教师引导学生回答。）

师：为了将标志的和未标志的田鼠混合均匀，方形和圆形的烧杯你会选择哪一个？

同学11：圆形

师：还有什么补充的吗？

同学12：我们组误差最小的原因是选择了黄豆和被染成红色的黄豆。

师：为什么？

同学13：因为体积黄豆>红豆>绿豆、与黄豆与红豆、红豆与绿豆组合相比,我们组的黄豆与被染成红色的黄豆豆选择材料大小最一致，质地要统一，摸抓时手感相同，避免了人为误差。与BB枪的黄色和白色塑料子弹相比,更容易抓取.

师：非常有道理.还有其它原因吗?

同学14：我们组第二次捕获了40只,更有利于实验结果接近真实值。

师：分析的很好.这节课我们顺利模拟了动物种群密度的标志重捕获法，总结了如何减少种群密度调查中的误差？现在，我把它归纳如下：

(1)选择的材料大小要一致且合适，以方便抓取；质地要统一，摸抓时手感相同，以避免误差。

(2)最好采用圆柱形容器，不要采用方形的，以便摇动时能充分混合均匀。容器体积要足够大，以方便抓取。

(3)不要看着抓，要随机去抓，并且搅拌时应注意力度，既要搅拌均匀，以增大抓取的随机性，又不能使得材料洒出容器外。

(4)抓取材料时，注意取出的材料不可再放回，直到下一次抓取开始，否则影响计数的准确性。每做完一次，材料放回后要搅匀，然后再做下一次模拟实验。

(5)如果时间允许，每组重复的次数可增多，即重复三次或三次以上，求其平均数。

(6)可将全班中每小组的计算结果综合起来，扩大样本范围，这样得出的实验数据更可能与实际值相符。

（以上六点部分参考生物必修3稳态与环境·教学指南71页）

3、归纳总结

这节实验中有很多引起误差的环节.虽然表面看似简单:只需抓抓、数数、算算，实际上要想让学生真正弄懂并不容易：例如，到底是一把抓，还是一个一个抓更能减少误差？而且容易引起学生的的骄傲心理，导致忽略实验中减少误差的关键环节。