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        動(dòng)物標(biāo)志重捕法模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

        2019-10-31 08:35:24陳幫強(qiáng)梁碧波左清秋
        生物學(xué)通報(bào) 2019年1期
        關(guān)鍵詞:保鮮袋玻璃珠塑料瓶

        陳幫強(qiáng) 梁碧波 左清秋

        (1貴州省遵義市第一中學(xué) 貴州遵義 5630002貴州省遵義市教育科學(xué)研究院 貴州遵義 563000)

        現(xiàn)行人教版高中生物學(xué)必修3第4章“種群和群落”介紹了動(dòng)物標(biāo)志重捕法探究種群密度。該方法是在被調(diào)查動(dòng)物種群的活動(dòng)范圍內(nèi),捕獲一部分動(dòng)物個(gè)體,做上標(biāo)記后再放回原來(lái)的環(huán)境,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后進(jìn)行重捕,根據(jù)重捕到的動(dòng)物個(gè)體中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例,估算種群密度。在教學(xué)中教師只是講清楚、講透這一知識(shí)點(diǎn),讓學(xué)生到大自然中體驗(yàn)標(biāo)記與捕獲的過(guò)程幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。為此,本研究利用生活材料設(shè)計(jì)了動(dòng)物標(biāo)志重捕法模擬實(shí)驗(yàn)方案,通過(guò)教學(xué)應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)使用效果良好。

        1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

        1.1 實(shí)驗(yàn)材料 塑料瓶(口徑10cm 左右)、2種顏色的塑料球(直徑為0.5cm)、玻璃珠(直徑1.5cm)、保鮮袋。

        1.2 實(shí)驗(yàn)用具 釘子、剪刀、錘子、木板。

        1.3 模型制作

        1)將帶蓋的塑料瓶瓶蓋放在小木板上,用釘子打上5個(gè)均勻分布小眼,再用剪刀打磨至直徑0.7cm 的小孔。

        2)用保鮮袋袋口墊在瓶蓋內(nèi)側(cè)邊緣。

        3)在塑料瓶中放入300粒同一顏色的塑料球,代表需要調(diào)查的動(dòng)物種群,同時(shí)放入20粒玻璃珠,代表生活同一區(qū)域的其他動(dòng)物種群,這樣更能體現(xiàn)模擬自然環(huán)境中同一區(qū)域有不同的動(dòng)物種群,更體現(xiàn)了模擬的真實(shí)性。

        4)將瓶蓋蓋在瓶口上(圖1)。

        圖1

        1.4 模擬步驟

        1)將模型倒置并劇烈搖瓶10s 后停止,瓶身正置,擰松瓶蓋,取出保鮮袋中的塑料球,并統(tǒng)計(jì)數(shù)目。

        2)將另外顏色的塑料球等量放入塑料瓶中,代表第1次捕獲后標(biāo)記的動(dòng)物個(gè)體(圖2)。

        圖2

        3)蓋上瓶蓋,再將模型倒置并劇烈搖瓶10s 后停止,瓶身正置,擰松瓶蓋,取出保鮮袋中的塑料球,統(tǒng)計(jì)總塑料球和被標(biāo)記的塑料球數(shù)(圖3)。

        圖3

        4)計(jì)算:模擬動(dòng)物數(shù)(塑料球數(shù))=(第1次捕獲塑料球數(shù)×第2次捕獲塑料球數(shù))÷(第2次捕獲中標(biāo)記的塑料球數(shù))。

        2 模擬應(yīng)用

        在塑料瓶中放300粒綠色塑料球,放入20粒玻璃珠,重復(fù)5輪,其結(jié)果見(jiàn)表1。

        從表1可以看出,在5輪的實(shí)驗(yàn)中,理論值與實(shí)際值的比值大于95%,小于105%,誤差百分比絕對(duì)值小于5%,充分說(shuō)明此模擬方案的模擬估算值是非??煽康?。

        表1 不同綠色塑料球數(shù)模擬實(shí)驗(yàn)中理論值與實(shí)際值對(duì)比統(tǒng)計(jì)

        3 應(yīng)用反思

        1)該實(shí)驗(yàn)?zāi)P椭谱骱?jiǎn)單,材料易得,操作安全,結(jié)果可靠。只需教師提前講解和布置,學(xué)生即可在家中或?qū)W校獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),因此這一方案有很好的實(shí)用性。

        2)利用該模擬模型,學(xué)生還可以進(jìn)行延伸性探究性學(xué)習(xí)。如果塑料球數(shù)量一定時(shí),將搖瓶時(shí)間作為自變量,捕獲塑料球數(shù)量為因變量,這樣可以探究搖瓶時(shí)間與誤差值的關(guān)系;如果搖瓶時(shí)間為一定時(shí),將塑料球數(shù)量作為自變量,捕獲塑料球數(shù)量為因變量,這樣可以探究瓶中塑料球數(shù)與誤差值的關(guān)系; 如果將不同的瓶蓋小孔大小或多少為自變量,捕獲塑料球數(shù)量為因變量,這樣可以探究重捕區(qū)域大小或重捕區(qū)域多少與種群數(shù)量的關(guān)系。

        3)也可以放在瓶子里搖勻后用手抓,這樣抓上去更像捕捉,將抓出來(lái)的塑料球用記號(hào)筆標(biāo)記后再放回去,讓學(xué)生覺(jué)得更像標(biāo)記,然后搖勻后重新抓。

        致謝:感謝毛亞飛博士(就讀于沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué))對(duì)本文的建議及修改。

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