第1章種群及其動態(tài)單元教學設(shè)計-2023-2024學年高二上學期生物人教版選擇性必修2

第1章種群及其動態(tài)單元教學設(shè)計-2023-2024學年高二上學期生物人教版選擇性必修2科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）第1章種群及其動態(tài)單元教學設(shè)計-2023-2024學年高二上學期生物人教版選擇性必修2課程基本信息1.課程名稱：種群及其動態(tài)

2.教學年級和班級：高二年級1班

3.授課時間：2023年10月27日星期五第三節(jié)課

4.教學時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標1.科學思維：通過分析種群數(shù)量變化規(guī)律，培養(yǎng)學生運用數(shù)學模型解決生物學問題的能力。

2.科學探究：引導學生通過觀察、實驗等方法，探究種群動態(tài)變化的原因，提高科學探究能力。

3.科學態(tài)度與責任：培養(yǎng)學生關(guān)注生物多樣性，認識到種群動態(tài)對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性，樹立生態(tài)保護意識。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學生在進入高二年級之前，已經(jīng)學習了基礎(chǔ)的生物學知識，包括細胞結(jié)構(gòu)、遺傳學、生物進化等。對于種群的概念和基本特征有所了解，但可能缺乏對種群動態(tài)變化規(guī)律和生態(tài)學原理的深入理解。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高中生對生物學通常有較高的興趣，尤其是對生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)等主題。他們的學習能力較強，能夠通過閱讀、討論和實驗等方式學習新知識。學習風格上，部分學生可能更傾向于通過實驗和觀察來學習，而另一部分學生可能更擅長通過理論分析和數(shù)學模型來理解生物學問題。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學生在理解種群動態(tài)時可能遇到的困難包括對數(shù)學模型的運用、對生態(tài)學原理的抽象理解以及對種群行為和生態(tài)平衡的復雜性的把握。此外，學生可能對種群數(shù)量變化中的“J”型、“S”型曲線等概念感到困惑，需要教師提供清晰的解釋和實例幫助理解。教學資源1.軟硬件資源：計算機、投影儀、電子白板、筆記本電腦、科學實驗設(shè)備（如顯微鏡、培養(yǎng)箱等）。

2.課程平臺：學校生物學科教學平臺、網(wǎng)絡(luò)教學資源庫。

3.信息化資源：種群動態(tài)變化的相關(guān)視頻資料、在線模擬實驗軟件、生物學相關(guān)電子書籍和文獻。

4.教學手段：多媒體課件、實物模型、圖表、實驗報告、小組討論、課堂提問。教學過程一、導入新課

1.老師角色：以提問的方式引入新課。

老師：“同學們，我們已經(jīng)學習了生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識，今天我們來探討一個更深入的話題——種群及其動態(tài)。請大家思考，什么是種群？種群在自然界中是如何存在的？”

2.學生角色：積極思考并回答問題。

學生1：“種群是指同一物種在特定地理區(qū)域內(nèi)的個體總和?！?/p>

學生2：“種群在自然界中通過繁殖和遷移來維持其存在?！?/p>

3.老師總結(jié)：簡要回顧種群的定義和存在方式，引出本節(jié)課的主題。

二、新課講授

1.老師角色：講解種群數(shù)量的變化規(guī)律。

老師：“接下來，我們將學習種群數(shù)量的變化規(guī)律。首先，讓我們來看一下‘J’型曲線和‘S’型曲線?！?/p>

2.學生角色：認真聽講并記錄重點。

學生：“‘J’型曲線是種群在沒有限制條件下的指數(shù)增長，而‘S’型曲線則是種群在有限資源條件下的增長?！?/p>

3.老師講解種群數(shù)量變化的兩種曲線：

a.“‘J’型曲線的特點是種群數(shù)量呈指數(shù)增長，這種增長方式在實際自然界中很少見，因為資源是有限的。”

b.“‘S’型曲線的特點是種群數(shù)量先快速增長，然后逐漸趨于穩(wěn)定，這是由于資源限制和競爭等因素的作用?！?/p>

4.老師引導學生分析種群數(shù)量變化的原因：

a.“資源限制：當資源有限時，種群數(shù)量增長會受到限制，導致增長速度放緩?！?/p>

b.“競爭：同一物種內(nèi)部的個體之間會為了爭奪資源而競爭，競爭會導致種群數(shù)量的增長放緩?！?/p>

c.“天敵：天敵的存在會限制種群數(shù)量的增長，因為天敵會捕食種群中的個體?！?/p>

5.老師講解種群動態(tài)的數(shù)學模型：

a.“種群數(shù)量變化的數(shù)學模型可以幫助我們更好地理解種群動態(tài)?！?/p>

b.“其中，Malthusian模型是最簡單的種群增長模型，它假設(shè)種群增長不受任何限制?！?/p>

c.“Logistic模型則考慮了資源限制等因素，它是一個更復雜的模型。”

6.老師引導學生分析種群動態(tài)的穩(wěn)定性：

a.“種群動態(tài)的穩(wěn)定性是指種群數(shù)量在長時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。”

b.“穩(wěn)定性可以通過種群數(shù)量的變化趨勢和波動幅度來衡量?！?/p>

三、課堂活動

1.老師角色：組織學生進行小組討論。

老師：“請同學們以小組為單位，討論以下問題：為什么‘S’型曲線是種群數(shù)量變化的典型模式？種群動態(tài)的穩(wěn)定性對生態(tài)系統(tǒng)有何意義？”

2.學生角色：積極參與小組討論，分享觀點。

學生小組1：“‘S’型曲線是典型模式，因為自然界中的資源是有限的，種群增長會受到資源限制?！?/p>

學生小組2：“種群動態(tài)的穩(wěn)定性對生態(tài)系統(tǒng)有意義，因為它有助于維持生態(tài)平衡?！?/p>

3.老師總結(jié)小組討論結(jié)果，并進行點評。

老師：“同學們的討論非常精彩。‘S’型曲線確實是種群數(shù)量變化的典型模式，因為它反映了自然界中資源限制和競爭等因素的存在。種群動態(tài)的穩(wěn)定性對生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要，它有助于維持生態(tài)平衡?！?/p>

四、鞏固練習

1.老師角色：布置課后練習題。

老師：“請同學們完成以下練習題，以鞏固本節(jié)課所學知識?！?/p>

2.學生角色：認真完成課后練習題。

學生：“我明白了，我將根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容，嘗試解決以下問題：在一個封閉的生態(tài)系統(tǒng)中，如果種群數(shù)量呈‘J’型增長，那么生態(tài)系統(tǒng)將面臨哪些問題？”

五、總結(jié)與反思

1.老師角色：總結(jié)本節(jié)課的重點內(nèi)容。

老師：“今天我們學習了種群及其動態(tài)，重點掌握了種群數(shù)量的變化規(guī)律、種群動態(tài)的數(shù)學模型以及種群動態(tài)的穩(wěn)定性。希望同學們能夠?qū)⑦@些知識應用到實際生活中，關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。”

2.學生角色：回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，進行自我反思。

學生：“我學會了如何分析種群數(shù)量變化的原因，以及如何運用數(shù)學模型來描述種群動態(tài)。我會努力將這些知識應用到未來的學習中，為保護生態(tài)環(huán)境貢獻自己的力量。”拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

a.《生態(tài)學原理》——喬治·雷·漢密爾頓（GeorgeR.Hamilton），這本書詳細介紹了生態(tài)學的基本原理，包括種群動態(tài)、群落生態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)功能等內(nèi)容，適合對生態(tài)學有進一步興趣的學生閱讀。

b.《種群生態(tài)學導論》——詹姆斯·A.萊特（JamesA.Lady），該書從種群生態(tài)學的角度出發(fā)，探討了種群數(shù)量變化、遺傳多樣性以及種群與環(huán)境的相互作用，對于希望深入了解種群生態(tài)學的學生來說是一本很好的參考書。

c.《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與恢復》——托馬斯·C.格雷戈里（ThomasC.Gregory），這本書討論了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、破壞和恢復過程，以及人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響，對于關(guān)注生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展的學生具有指導意義。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

a.學生可以嘗試分析不同生態(tài)系統(tǒng)中的種群動態(tài)，如森林、海洋、濕地等，了解不同環(huán)境條件下種群數(shù)量的變化規(guī)律。

b.學生可以通過模擬實驗，探究不同環(huán)境因素（如資源、天敵、競爭等）對種群數(shù)量變化的影響。

c.學生可以研究人類活動（如過度捕撈、森林砍伐、污染等）對種群動態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，并思考如何通過生態(tài)保護措施來恢復和維持生態(tài)平衡。

d.學生可以查閱相關(guān)資料，了解現(xiàn)代生態(tài)學領(lǐng)域的研究進展，如基因流、入侵物種、氣候變化對種群動態(tài)的影響等，以拓寬知識視野。

e.學生可以參與社區(qū)生態(tài)調(diào)查活動，實地觀察和記錄當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的種群動態(tài)，將理論知識與實踐相結(jié)合。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

學生在課堂上的表現(xiàn)整體積極，能夠認真聽講，對種群及其動態(tài)的概念有較好的理解。在提問環(huán)節(jié)，大部分學生能夠迅速回答問題，表現(xiàn)出對知識的掌握。課堂參與度高，學生之間互動良好。

2.小組討論成果展示：

在小組討論環(huán)節(jié)，學生能夠積極參與，各抒己見，共同探討種群數(shù)量變化的原因和生態(tài)學原理。小組合作效果顯著，成員之間相互補充，共同完成了對種群動態(tài)問題的深入分析。討論成果展示時，各小組能夠清晰、有條理地闡述觀點，展示出良好的團隊協(xié)作能力。

3.隨堂測試：

隨堂測試結(jié)果顯示，學生對種群及其動態(tài)的基本概念和變化規(guī)律掌握較好。在選擇題和簡答題中，大部分學生能夠準確回答問題。但在分析題和論述題中，部分學生對種群動態(tài)的復雜性和影響因素的理解還不夠深入，需要進一步強化。

4.學生自評與互評：

學生在課后填寫了自我評價表，對自己在課堂上的表現(xiàn)、小組討論的參與度以及知識掌握情況進行自我評價。同時，學生之間進行了互評，互相指出優(yōu)點和不足，促進了彼此的進步。

5.教師評價與反饋：

針對課堂表現(xiàn)，教師給予以下評價與反饋：

a.針對課堂參與度：鼓勵學生繼續(xù)保持積極的學習態(tài)度，提高課堂參與度，積極參與討論和提問。

b.針對知識掌握：對于種群動態(tài)的復雜性和影響因素，教師建議學生加強課后自主學習，查閱相關(guān)資料，提高對知識的深入理解。

c.針對小組討論：肯定學生在小組討論中的表現(xiàn)，鼓勵學生繼續(xù)發(fā)揚團隊精神，提高協(xié)作能力。

d.針對隨堂測試：針對學生在分析題和論述題中的不足，教師提出以下建議：

-加強對種群動態(tài)影響因素的總結(jié)和歸納，提高分析問題的能力。

-培養(yǎng)邏輯思維能力，學會從多個角度分析問題，提高論述題的解答質(zhì)量。

e.針對學生自評與互評：鼓勵學生繼續(xù)進行自我反思和互評，通過評價發(fā)現(xiàn)自己的不足，不斷改進。板書設(shè)計①種群及其動態(tài)的基本概念

-種群：同一物種在特定地理區(qū)域內(nèi)的個體總和。

-種群數(shù)量：種群中個體數(shù)量的總和。

②種群數(shù)量變化規(guī)律

-‘J’型曲線：種群在沒有限制條件下的指數(shù)增長。

-‘S’型曲線：種群在有限資源條件下的增長。

③影響種群數(shù)量變化的因素

-資源限制：資源有限時，種群增長速度放緩。

-競爭：個體之間為了爭奪資源而競爭。

-天敵：天敵捕食種群中的個體。

④種群動態(tài)的數(shù)學模型

-Malthusian模型：種群增長不受任何限制的模型。

-Logistic模型：考慮資源限制等因素的模型。

⑤種群動態(tài)的穩(wěn)定性

-穩(wěn)定性：種群數(shù)量在長時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

-變化趨勢：種群數(shù)量的增長、減少或穩(wěn)定。

-波動幅度：種群數(shù)量變化的幅度。典型例題講解1.例題：

某地區(qū)某物種的種群數(shù)量在一年內(nèi)的變化如下表所示（單位：個）：

月份|種群數(shù)量

---|---

1月|100

2月|120

3月|140

4月|160

5月|180

6月|200

請根據(jù)上表數(shù)據(jù)，判斷該物種的種群數(shù)量變化趨勢是‘J’型曲線還是‘S’型曲線，并說明理由。

答案：根據(jù)表格數(shù)據(jù)，該物種的種群數(shù)量呈線性增長，增長速度逐漸加快，因此可以判斷其種群數(shù)量變化趨勢是‘J’型曲線。理由是‘J’型曲線的特點是種群在沒有限制條件下的指數(shù)增長，而該物種的種群數(shù)量增長速度與時間呈正相關(guān)，符合‘J’型曲線的特征。

2.例題：

某地區(qū)某物種的種群數(shù)量受到資源限制，其種群數(shù)量變化如下表所示（單位：個）：

年份|種群數(shù)量

---|---

2000|100

2001|120

2002|130

2003|140

2004|145

2005|150

請根據(jù)上表數(shù)據(jù)，判斷該物種的種群數(shù)量變化趨勢是‘J’型曲線還是‘S’型曲線，并說明理由。

答案：根據(jù)表格數(shù)據(jù)，該物種的種群數(shù)量增長速度逐漸放緩，并趨于穩(wěn)定，因此可以判斷其種群數(shù)量變化趨勢是‘S’型曲線。理由是‘S’型曲線的特點是種群在有限資源條件下的增長，而該物種的種群數(shù)量增長速度與時間呈負相關(guān)，符合‘S’型曲線的特征。

3.例題：

某地區(qū)某物種的種群數(shù)量受到天敵的影響，其種群數(shù)量變化如下表所示（單位：個）：

年份|種群數(shù)量

---|---

2000|100

2001|80

2002|60

2003|50

2004|40

2005|30

請根據(jù)上表數(shù)據(jù)，分析該物種的種群數(shù)量變化趨勢，并說明可能的原因。

答案：根據(jù)表格數(shù)據(jù)，該物種的種群數(shù)量呈下降趨勢，且下降速度較快?？赡艿脑蚴翘鞌硵?shù)量的增加導致該物種的種群數(shù)量減少。天敵的存在限制了該物種的繁殖和生存，從而導致種群數(shù)量的下降。

4.例題：

某地區(qū)某物種的種群數(shù)量受到資源限制和天敵的影響，其種群數(shù)量變化如下表所示（單位：個）：

年份|種群數(shù)量

---|---

2000|100

2001|90

2002|80

2003|70

2004|65

2005|60

請根據(jù)上表數(shù)據(jù)，分析該物種的種群數(shù)量變化趨勢，并說明可能的原因。

答案：根據(jù)表格數(shù)據(jù)，該物種的種群數(shù)量呈下降趨勢，但下降速度逐漸放緩?？赡艿脑蚴琴Y源限制和天敵的影響共同作用導致種群數(shù)量減少，但隨著時間的推移，種群數(shù)量下降的速度逐漸放緩，可能是因為部分個體適應了環(huán)境變化，或者天敵數(shù)量有所減少。