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1、2015年第5期2015年第5期20 1 6年第5期28摘 要 本文以“校园鸟类多样性调查与分析”为案例，阐述通过文献研究、调查和统计分析等，引导学生学会设计并开展校园鸟类多样性调查，掌握科学研究的一般方法，领悟保护生物多样性的意义的教学组织过程。关键词 鸟类多样性调查 教学设计 教学组织策略“校园鸟类多样性调查与分析”的 教学设计与组织策略刘俊峰笔者以上海市级创新实验室杨浦高级中学“生物多样性和体验研究中心”为平台开发了“生物多样性调查与研究”校本课程。“校园鸟类多样性调查与分析”是该课程最早实施的一个活动项目，作为学校研究型课程重要组成部分，旨在激发学生主动获取和建构知识的热情，学会设计并
2、开展生物多样性调查，掌握科学研究的基本方法，同时为中小学开展生物多样性调查积累经验、探索教学方法。一、教学目标理解样线法的原理；学会通过样线法调查鸟类的种群密度；掌握数据的统计与分析方法。学习并应用样线法调查校园鸟类的多样性，分析各类生态环境中鸟类种群密度和物种丰富度存在差异的原因，理解保护生物多样性的意义。通过调查实践体会科学的态度和方法对于研究的重要性，增强对科学探究的兴趣，提升生物多样性保护的意识。二、实验准备（一）确定研究内容城市鸟类多样性调查多在校园和公园等地进行，视场地的大小和地形、On-the-spot Discussion29教研现场生境的类型等确定合适的调查方法，修正调查的参
3、数。基于高中生现有知识基础，同时参考有关文献，我们将调查研究的内容定为校园鸟类的种类、种群密度、物种丰富度、对栖息地的利用 1 。（二）确定调查方法调查方法和研究内容是课程实施、教学组织的两个关键点，在专业知识有限的情况下，文献研究显得至关重要。在阅读一定的文献后，学生了解了常用的鸟类数量调查方法有标图法、样线法和样点法，其中样线法是基于统计学中样本反映总体的思想，通过对样线条带内的个体进行绝对数量调查，来反映整个地区的种群数量或密度2。由于样线法不受季节的限制，灵活多样，因此已成为目前鸟类生态学中被广泛使用的数量调查方法之一。布设样线的数量、位置以及特征 ( 样线长度、宽度等 ) 需要根据具
4、体的研究地区和调查对象的特点，按照随机取样、系统取样或者分层取样的原则来进行。根据我校校园纵深长、主干道和辅道生境差异大、人类活动的影响程度不同等因素，设定两条平行的样线。1930 年 King 首次提出有效宽度的概念，他用鸟类个体到样线的垂直距离的平均值作为有效宽度，从而得到有效面积。根据经验，空旷地带有效宽度为 50m，森林中有效宽度为 25m3。本次调查考虑到绿化区植被密度和校园建筑物的遮挡，经预调查后，设定有效宽度为 15m。（三）准备教学材料熟练地辨识物种是调查研究的基础，这也是阻碍中小学开展此类教学的主要因素。在教学过程中，笔者通过三个途径解决了鸟类识别技能欠缺的问题。通过上海市区
5、主要鸟类的图谱和标本静态观察大致了解校园鸟类的种类，通过咨询专家和在社交媒体交流拍摄的照片、视频、音频及时获取信息，经过反复的观察实践获得基本识别优势物种的能力。此外完成教学所需的设备有数码相机、鸟类图谱、双筒望远镜，数量视参与调查的人数而定。三、教学设计整个教学过程共安排 10 课时：文献研究安排在课余时间；观鸟培训 3 课时；预调查 1 课时；调查实践 4 课时；数据处理 1 课时；结果分析与小组汇报、交流 1 课时。（一）学习与观察以学生拍摄的校园鸟类的照片、视频、音频为主要素材，通过观图识鸟、听音辨鸟的竞猜互动方式，呈现学生文献研究及观鸟实践的成果，发现学生共观察到麻雀、棕头鸦雀、棕背
6、伯劳、白鹡鸰、 珠颈斑鸠、 乌鸫、 白头鹎、 北红尾鸲8种鸟。教学中，组织学生以小组汇报交流的形式展示阶段性成果，总结观鸟识鸟和调查的经验，分享学习和研究过程中的困难与收获，寓教于乐、边学习边实践，学生熟练地掌握了相关技能和方法。（二）设计与调查根据拟定的调查方法和内容，指导学生设计调查表，详细记录调查地点、物种及数量、生境及动物行为特征、影响鸟类活动的因素、调查时间、 天气、 温度等。 学生结合电子地图与校园图纸，对两条样线的长度、样带的面积和鸟类有效栖息面积进行了估算和实地测量。为检验调查的方法与内容的可操作性，特安排了 1 课时的预调查。预调查后及时调整了有效距离，确定了正式调查的时间段
7、。（三）结果与分析正式调查期间，共观察到 7 种鸟，其中雀形目 6 种，分属 6 科，鸽形目 1 种。麻雀、白头鹎是校园中普遍的优势种，而且喜欢集群活动。观鸟培训期间发现的北红尾鸲在正式调查期间没有2015年第5期2015年第5期20 1 6年第5期30发现，可能与该生物的季节性活动及数量少、难以发现有关，这也为落实客观、严谨、科学的科研价值观提供了鲜活的教育素材。调查表明，麻雀、白头鹎、乌鸫在建筑物附近、行道树、树林均有分布；珠颈斑鸠经常在草地觅食，而白鹡鸰通常发现于视野开阔的地面；棕头鸦雀喜欢在灌丛中活动，对外界干扰很敏感。棕背伯劳总是独立枝头，俯瞰四野。样线 1 的主要区段是学校的主干道
8、，人为干扰远大于样线 2，且两条样线周边的植被类型相似。而统计分析表明样线 1 中麻雀和白头鹎种群密度明显高于样线 2，这与调查前的预测恰好相反。这一调查结果促进了新一轮的文献研究，进而发现了食物易获性的影响因素，最终作出了更为全面和合理的解释。通过比较分析同一样线不同区段的物种丰富度和种群密度的差异的形成原因，学生深刻体会到栖息地对于生物多样性的重要性，对于保护生物多样性的意义有了深层次的理解。四、教学组织策略（一）突出学生的主体性坚持边实践边学习，种群、群落、多样性等概念都是在实践中得以理解并展开应用的。关注结果，但更注重过程体验。记忆习得的知识终究会遗忘，学生在学校所学的知识和技能也是有
9、限的、基本的，更多的是依靠本身的能力自我发展而得到的。主动探索、自主学习才能激活创新性思维。（二）突出组织的有效性教学采用课题汇报和简易答辩的形式展开，就课型而言，结构比较明确，从对鸟类的观察和技能培养，到调查方案的设计，然后是结果的分析和讨论，学生小组汇报的重点突出，任务明确。就难度而言，超越了教材要求，以学术性课题研究为载体，对老师和学生专业知识及技能要求都比较高，课堂效果能客观反映出该研究项目实施的有效性。（三）突出实践的研究性学生实践贯穿于整个教学的始终，文献研究为调查方法和内容的确定提供科学参考与经验；调查设计突出科学性与操作性，取样及有效样线宽度经实践后得以修正；分组讨论更关注挖掘问题的深度与研究的内涵，更注重学生科学思维习惯的培养和探究能力的发掘。经过系统的探究与实践，学生的实验设计、协作和表达能力均有一定提升。参考文献：1 上海市中小学（幼儿园）课程改革委员会 . 生命科学高中第三册（试用本）M. 上海：上海科学技术出版社，2007：75-77.2 张军平 , 郑光美 . 黄腹角雉种群数量及结构研究J. 动物学研究，1990，11（4）：291-297.3 许龙等 . 样线法在鸟类数量调查中的运用J. 生态学杂志，2003，22 （5）：127-130.刘俊峰 上海市杨浦高级中学 200092
