STEM实施方案昆虫多样性.doc

昆虫多样性年级：小学，中学，高中生态概念：生物多样性，物种丰富度亚利桑那州科学的标准：科学探索;生命科学材料：1） 放大镜/放大镜*2） 捕捉盒*3） 白色布4） 镊子*5） 写作/画图材料6） 吸气装置，可选7） 贝氏漏斗，可选8） 扫描网9） 卷尺*10） 昆虫指南*背景昆虫是具有外骨骼的六足节肢动物它们几乎可以在全球任何一个生态系统中被发 现有食肉类，食草类，杂食类，寄生类或拟寄生类（如胡蜂）昆虫占据了许多小生境 和微生境它们并不总是显而易见的，但每一个栖息地都異有某种昆虫昆虫儿乎生活在地球上的所有区域在所占据的区域，它们的类型和种类非常依赖于生物 和非生物的特征此外，通过昆虫的数量和类型中可以发现移栖息地时间的变化引起这 些变化的潜在因素是出生，死亡，昆虫的迁入和迁出而这些因素反过來又影响了栖息地 昆虫的生存和繁殖引导探宄观察/勘探期：检斉栖息地，寻找昆虫或昆虫活动的痕迹，或考其他节肢动物，如蜘蛛，螨 类或等足类动物痕迹包括蜘蛛网，蚕茧，被吃掉部分树叶，产在植物的叶或茎上的卵，叶面上的痕迹，在叶或茎上的虫瘿，在地面上的洞，外骨骼，死虫和昆虫虫粪（粪）看 起来并根据植物，叶子里面，在空旷处使用捕虫网，也可以在在植物残体（枯枝落叶）中， 在地面上，在围栏上，或者在土壤中寻找。

小组讨论及提问阶段：为什么有些植物或某些部分上有比其他地方更多的昆虫？我们为什么在某些植物上 看不到许多昆虫？什么昆虫待在土壤中？在栖息地有多少种不同种类的昆虫？在一天或 一年中不同的时间段里会出现什么昆虫？在我们的栖息地有什么种类的昆虫？在栖息地 的一些地方比其他地方有更多的昆虫吗？引导探宄的重要方面是鼓励学生产生多个假设，并让学生知道什么数据是重要的，并决定 创建自己的数据表保持这样的领悟，在下面示例中说明了更多可以开展探索的例子样本假设：我们使用的问题，“为什么柄息地的一些地区比其他地区有更多的昆虫？”我们假设成立，“更多的植物意味着更多的食物，所以会有更多的昆虫”或者，“因为植 物总量的增加，昆虫的数量和种类也会增加样品实验设计：在校园植物栖息地的原始位置是人为设置的，在这里可以发现昆虫的种类、 数量、以及未知的品种在开始之前，我们要设立收集基线数据的方法为了测试昆虫 喜欢与更多的植物地方的假设，我们设立了测试自变量为植物密度的实验，而因变量是发 现的昆虫的种类和数量调查：绘制岀的栖息地的轮廓，画上植物和其他相关的事物将栖息地分成若干相同的尺 寸和形状的区域在每个区域随机搜索活着的昆虫或活动的痕迹。

图1一个栖息地面积分为或多或少相等的部分学生分组每个小组需要一个白色托盘，网，手持放大镜，镊子，纸笔，以及任何其他可 用的昆虫收集设备每个小组挑选栖息地的面积搜索昆虫和其他节肢动物查看实际的昆 虫或活动痕迹的植物如果可以的话，将白色托盘放在植物下方，摇动植物收集掉落的昆 虫其他成员可以使用镊子，吸气装置，筛子和网收集昆虫，地点可以是：落叶中，地面 上，土壤中，空气中请注意，为了您和昆虫的安全，一旦数据被收集，请立即把昆虫放 生样本预测：昆虫的种类和数量会随着栖息地中植物的增多而增多记录结果：记录植物的数量和种类是什么，他们都为栖息地的每个部分根据一般的身体特征（如甲虫，飞蛾，其他节肢动物)分类昆虫在这一点上是没有必要知道昆虫的名字计算每 种发现的类型的数量数据分析和演示：把每个区域中昆虫的总数和每种类型的昆虫数量绘成条形统计图，横轴 为植物密度，纵轴为昆虫的数量讨论：你的假设得到支持了吗？若是，请继续测试其他假设若否，原因为何？发生了什 么？为什么呢？这是一个很好的机会来修改你的假设，做一做其他的测试更多：(1) 小学：(a) 利用土壤筛，寻找土壤中的昆虫如上计算b) 在托盘上摊开树叶，寻找昆虫。

使用贝氏漏斗如上计算2) 中学：(a) 在每个栖息地面积随机选择五个小区域调查的昆虫如上面继续每个更小的区域是 一个实验单元，产生5个数据模型b) 求栖息地子区域范围内的平均值，中位数，及范围值通过将做到这一点，从一个区域中的每个子区域数相加得到的区域的总数量，然后把子区域的数H除以总数得 到平均值c) 将子区域以植物密度的高、中、低进行分类比较基于在每个区域植物密度的昆虫数 量在条形统计图的横轴上标出植物密度，在纵轴上标出昆虫的数量3) 高中：(a) 计算的五个子区域扩展的平均数据的方差和标准差b) 在一天或一年中不同的时间内进行计数用于测试的两个变量之间的相关性，昆虫 和采集时间的数量绘制出散点图，和计算样本相关系数产生的数据表明栖息地内昆虫 群体的变化把数据映射到栖息地的地图上c) 计算每一株植物的体积测量高度，长度和每株植物的深度如果植物的形状趋向球 体，使用计算球体体积的方式体积测量将产生的子区域A植物总量的估计值计算昆虫的生物总量可以更精确的证明植物的密度，如同计算出区域内的植物总量d) 计算每个栖息地内昆虫和植物的物种丰富度e) 基于每种植物单位体积，进行物种丰富度的T-检验。

T-检验是一种推论统计的检 验方法，用于判断两个样本平均值之间是否存在实质上的差异，即存在统计显著性)(六)在夜晚的区域使用黑光灯对昆虫进行收集，整理，和计数比较G天和夜间的物 种丰富度。