高中生物“种间关系”教学案例论文

高中生物“种间关系”教学案例

摘要：高中生物“种间关系”教学案例，以学案为基础，以资料分析为主线，辅以网络资源，较好完成了教学内容，达到了教学目的，教学效果不错。

关键词：生物；种间关系；学案；资料分析

一、教材分析及教学策略

“种间关系”是高中生物课本新人教版必修3第4章第3节“群落结构”中的一个重要内容。课本中讲到了种间竞争、捕食、互利共生及寄生4种关系；课本主要以概念和“资料分析”（包括大、小两种草履虫的混合培养，猞猁与雪兔的种群数量关系。）的形式呈现出来，并将本内容放在了本节教学内容的中间。此内容在课本中呈现的篇幅仅1页多点，但它既是前一节中“种群数量的波动和下降”的拓展和深入，也为下一章中食物链和食物网的学习奠定基础。

《课标》要求学生能够描述群落的结构特征。学生对几种种间关系的概念容易理解，但往往对相关种间关系图表的分析感到困难。一个重要的原因就是没有清晰构建出相关关系的数学模型。而培养学生处理科学信息的能力，建构数学模型等是高中新课标的重要要求[1]。根据本节教材的内容，笔者将“种间关系”单独作为本节教材的第2课时，其它内容作为第1课时。教学中以学生的课堂学案为基础，以资料分析为主线，辅以网络资源进行本课时内容的教学。

二、教学目标

1.知识目标

知道常见的四种种间关系及所对应的数学函数模型。

2.能力目标

根据提供的资料信息，尝试构建种间关系的数学函数模型，以提升对科学信息的归纳总结能力和构建数学模型的能力。能利用构建的种间关系函数模型，对群落中的物种关系进行正确的判断和分析。

3.情感态度价值观目标

赞同生物之间是相互联系的，生命系统是一个有机整体的观点。赞同每种生物都是生命体统中不可或缺的一员。

三、教学过程

1.新颖视频导入新课

向学生播放一段约2min的配以轻音乐的草原景观视频：草地，上面生活的牛羊和兔子，天空中展翅的雄鹰，给人一种自然和谐的氛围。指出，群落中的各种群通过复杂的种间关系，形成一个有机的整体。利用问题“上述视频中有哪些常见的种间关系，你能建立他们的数学模型吗”进入到新课的学习。

2.竞争关系

（1）一种胜利一种失败的竞争关系学生阅读分析课本72-73页“1934年生态学家高斯的草履虫实验”内容，完成下列学案填空：草履虫的生活繁殖都需要一定的空间、食物等。两种草履虫单独

培养，呈 s 型增长；混合后的培养结果：小草履虫种群数量上升，达到环境容纳量，但小于单独培养时的最大种群数量；大草履虫的种群数量先上升，后来种群量下降，最后种群消失。（注：下划线内容为学生填写内容，后同。）

现象解释：混合培养中，开始两种群都上升，说明开始的时候，空间、食物等丰富，两物种相互影响不大；后来，随着种群数量不断增大，两种群个体对食物、空间的竞争激烈，最后大草履虫逐渐竞争失败，数量越来越少。

总结上述竞争特点：一个物种竞争胜利，另一个物种竞争失败。据此，学生在学案中画出上述竞争模式下两种群的数量变化图（图1）

思考：如果某外来物种比当地物种的竞争能力强，结果会出现什么情况？

学生能够想到会出现上述的竞争模式。教师进而提醒，所以外来物种的引进，可能导致某些当地物种的灭绝。我们在外来物种引进时一定要慎重。让学生课后收集当地有哪些外来物种，组织小组调查对当地其它物种有怎样的影响。

（2）种群出现交互波动的竞争模式展示资料：社鼠和中华姬鼠同属鼠科物种，体型相似，均主要以植物种子为食，在一些地方同域分布。2008年某自然保护区阔叶林中社鼠和中华姬鼠种群密度变化情况如下（表1）：

如果2009年的变化与2008年的变化情况一样，用描点法作出二

物种在2008和2009年中的种群数量变化图。

一名学生在黑板上描点作图；其余学生在草稿纸上完成上述作图。教师观察作图情况。

分析黑板上的作图。指出描点作图中应注意的问题，如描点不明显，曲线不平滑等。修正图形后，要求学生观察图形特征。重点注意曲线的波峰和波谷的关系及曲线的走向特征。

总结图形特征：波峰波谷相对，曲线走势完全相反。（学案内容）

要求学生根据总结出的图形特征，在学案中画出此种竞争关系的模式曲线图（如图2所示）。

3.捕食关系

学生观察课本课本73页“资料2”——猞猁与雪兔的关系，完成学案中的填空：

（1）：捕食者是猞猁，被捕食者是雪兔；多数时候雪兔种群数量大，猞猁种群数量小。

（2）：曲线的波峰是否完全重叠？否（是或否）；每上下相对应的波峰中，雪兔的在前，猞猁的在后。

课本中两物种数量关系图学生不容易看懂，我们网络连接到美国耶鲁大学生态学与进化生物学系（department of ecology and evolutionary biology）的教学资源站点（http：

///courses/envsci/interactives/ecology/eco logy.html），展示捕食关系的动态曲线。界面如下（图3）：

动态演示举例：点击“物种选择区”的兔子和青草，然后点击运行按钮“run”，然后“种群数量动态显示区”如下图（图4）：

总结曲线（前半部分）特点：①一般，捕食者的最大种群数量小于被捕食者；②上下同一组波峰中，被捕食者的波峰在前，捕食者的波峰在后。（学案中）

根据曲线特征，要求学生在学案中画出二者关系的模式曲线图。（如图5所示）

问题：有没有捕食者数量大多时候多于被捕食者的情况？

学生大部分说没有。原因是如果是这样，捕食者就没有食物了，这样的情况是不会存在的。

师：这种情况是有的。比如说某种捕食者食物来源有多种，如某种鸟要吃多种虫子。而图中只画出这种捕食者与其中一种被捕食者的关系，所以就有可能出现捕食者数量多于被捕食者的情况了。

这下学生明白了。

有学生提出，自动模拟模型中，为什么后来捕食者与捕食者的种群数量趋于平衡，没有出现波动现象了呢。

师：提得好。想想前面学习过得内容，影响种群数量的因素。种内的，种间的捕食与被捕食，非生物的气候，空间等，有很多种因素。在多种因素下，是有可能达到相对平衡的。即使如课本中猞猁与雪兔的种群变动关系，最新有研究认为，这不是由于捕食关系造成的[2]。所以说，群落中各物种间，物种与环境之间是密切联系，关系是非常复杂的。