1.2种群数量的变化教学设计2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2

1.2种群数量的变化教学设计2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2一、教学内容

本节课选自人教版选择性必修2《生物学》第二单元“种群和群落”第一章“种群的数量特征”，具体为第1.2节“种群数量的变化”。

本节课主要内容包括：种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线，种群数量增长的两种曲线模型，影响种群数量增长的因素，种群数量增长的数学模型（指数增长模型和逻辑斯蒂增长模型）。二、教学目标分析

本节课的教学目标基于生物学科的核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。具体目标如下：

1.生命观念：通过学习种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线，使学生理解种群数量变化的基本规律，培养学生的生命观念。

2.科学思维：通过分析影响种群数量增长的因素，培养学生运用科学思维分析问题和解决问题的能力。

3.科学探究：通过学习种群数量增长的数学模型，培养学生进行科学探究的能力，如观察、实验、数据分析等。

4.社会责任：通过本节课的学习，使学生认识到种群数量变化对生态环境的影响，培养学生的环保意识和社会责任感。

本节课的教学目标旨在培养学生具备生物学科的核心素养，为学生的终身学习和全面发展奠定基础。三、学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：在之前的学习中，学生已经了解了种群的基本概念，包括种群的数量特征、年龄结构、性别比例等。此外，学生还掌握了生物学的基本原理，如遗传、变异、进化和生态平衡等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：大部分学生对生物学感兴趣，特别是对生态学和环境科学方面的话题。在学习能力方面，学生具有一定的观察力、实验操作能力和数据分析能力。在学习风格方面，学生喜欢通过实际操作、观察和讨论来学习，同时也能够通过阅读教材和笔记来获取知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习种群数量增长的过程中，学生可能会对“J”型曲线和“S”型曲线的概念和应用感到困惑。此外，学生可能会在理解种群数量增长的数学模型（指数增长模型和逻辑斯蒂增长模型）时遇到困难。同时，学生在分析影响种群数量增长的因素时，可能会遇到分析问题和解决问题的挑战。

为了帮助学生克服这些困难和挑战，教师需要采用适当的教学策略，如提供直观的图表、案例研究和实际操作机会，以及鼓励学生进行小组讨论和合作学习。通过这些方法，教师可以帮助学生更好地理解和应用种群数量增长的知识。四、教学资源准备

1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料。教材包括人教版选择性必修2《生物学》第二单元“种群和群落”第一章“种群的数量特征”第1.2节“种群数量的变化”。教师需要提前检查教材的完整性和准确性，确保学生能够顺利地进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。这些资源可以包括种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线示意图、影响种群数量增长的因素图表、种群数量增长的数学模型（指数增长模型和逻辑斯蒂增长模型）的动画演示等。通过这些多媒体资源，学生可以更直观地理解种群数量变化的概念和规律，提高学习效果。

3.实验器材：如果涉及实验，确保实验器材的完整性和安全性。实验器材包括显微镜、计数器、种群数量增长实验装置等。教师需要提前检查实验器材的完好性和功能性，确保实验的安全性和准确性。通过实验，学生可以亲身体验种群数量增长的过程，加深对知识的理解和掌握。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等。教室布置应该有利于学生的学习活动，如设置小组讨论区域，鼓励学生进行小组合作和交流。同时，设置实验操作台，为学生提供实验操作的空间和设备。通过合理的教室布置，可以提高学生的学习积极性和参与度，促进教学效果的提升。五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生对种群数量变化的学习兴趣。

过程：教师通过展示一些关于种群数量变化的实际案例，如城市人口增长、森林中昆虫种群的变化等，引发学生的兴趣和思考。然后，教师简要介绍本节课的内容和目标，使学生对种群数量变化的概念和规律有一个初步的了解。

2.种群数量增长的两种曲线模型（10分钟）

目标：使学生理解和掌握种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。

过程：教师通过多媒体资源展示种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线示意图，让学生观察和理解这两种曲线的特点和形成原因。然后，教师引导学生分析影响这两种曲线形成的关键因素，如食物、空间、疾病和竞争等。

3.影响种群数量增长的因素（20分钟）

目标：使学生了解影响种群数量增长的各种因素。

过程：教师通过多媒体资源展示影响种群数量增长的各种因素，如出生率、死亡率、迁入率、迁出率等。然后，教师引导学生分析这些因素如何影响种群数量的增长，以及它们之间的相互关系。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生分析和解决问题的能力。

过程：教师将学生分成小组，每个小组选择一个影响种群数量增长的因素，进行深入研究和讨论。讨论内容包括该因素对种群数量增长的影响机制、实际案例分析等。通过小组讨论，学生可以更好地理解和掌握影响种群数量增长的因素，并培养分析和解决问题的能力。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：使学生展示和分享自己的研究成果。

过程：每个小组代表向全班展示自己的研究成果，包括讨论内容、分析方法、结论等。其他学生认真倾听并记录，准备进行点评。教师对每个小组的展示进行点评，强调优点和需要改进的地方，鼓励学生互相学习和交流。

6.课堂小结（5分钟）

目标：总结本节课的主要内容和收获。

过程：教师对本节课的主要内容进行简要回顾，强调种群数量变化的概念、规律和影响因素。同时，教师强调学生在本节课中学到的分析问题和解决问题的能力，以及培养的科学思维和社会责任意识。最后，教师鼓励学生继续深入学习生物学，关注生态和环境问题，为保护地球家园做出贡献。六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

（1）种群数量增长的数学模型（指数增长模型和逻辑斯蒂增长模型）的深入研究，包括模型的建立、参数估计和模型预测等。

（2）种群数量变化对生态环境的影响，如对物种多样性、生态系统功能和人类活动的影响等。

（3）种群数量变化的实际案例分析，如城市人口增长、森林中昆虫种群的变化、草原上草食动物种群的变化等。

（4）人类活动对种群数量变化的影响，如过度捕猎、环境污染、气候变化等。

（5）保护生物学中的种群管理策略，如保护濒危物种、控制害虫种群等。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

（1）学生可以利用图书馆、网络等资源，进一步学习和研究种群数量变化的数学模型，了解模型的应用和局限性。

（2）学生可以深入研究种群数量变化对生态环境的影响，探讨如何通过保护生物学的方法来保护生态环境和物种多样性。

（3）学生可以研究人类活动对种群数量变化的影响，探讨如何减少人类活动对生态环境的负面影响，促进可持续发展。

（4）学生可以进行实际案例分析，选择一个具体的种群数量变化的案例，进行深入研究和讨论，了解其发生的原因和影响。

（5）学生可以进行小组合作，共同研究和探讨种群数量变化的某个方面，如种群数量变化的数学模型、种群数量变化对生态环境的影响、人类活动对种群数量变化的影响等。七、教学评价与反馈

1.课堂表现：评价学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性、对课堂内容的关注程度等。通过观察和记录学生的课堂表现，教师可以了解学生的学习态度和兴趣，从而调整教学策略和方法。

2.小组讨论成果展示：评价学生在小组讨论中的参与程度、合作能力和研究能力。教师可以观察学生的小组讨论过程，评估学生的分析和解决问题的能力，以及对知识的理解和应用能力。

3.随堂测试：通过随堂测试，评价学生对种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线、影响种群数量增长的因素、种群数量增长的数学模型等知识的掌握程度。测试结果可以反映学生的学习效果和理解程度，帮助教师了解学生的学习情况。

4.作业和练习：评价学生完成作业和练习的情况，包括作业的准确性、思考的深度和广度、对知识的应用能力等。通过作业和练习的反馈，教师可以了解学生的学习进度和问题所在，及时进行指导和帮助。

5.教师评价与反馈：针对学生的课堂表现、小组讨论成果展示、随堂测试和作业练习等方面，给予学生积极的评价和反馈。教师应该鼓励学生的优点和进步，同时指出存在的问题和需要改进的地方，帮助学生提高学习效果和能力。八、典型例题讲解

1.例题1：种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线的特点和形成原因。

答案：种群数量增长的“J”型曲线特点是种群数量呈指数增长，不受环境资源的限制。形成原因是出生率大于死亡率，没有天敌的捕食和疾病的影响。种群数量增长的“S”型曲线特点是种群数量增长到一定程度后，增长速度减慢，最终趋于稳定。形成原因是环境资源的限制，如空间、食物和氧气等，以及天敌的捕食和疾病的影响。

2.例题2：分析影响种群数量增长的各种因素，如出生率、死亡率、迁入率、迁出率等，并解释它们如何影响种群数量的增长。

答案：出生率是种群数量增长的直接因素，较高的出生率会导致种群数量的增加。死亡率是种群数量减少的直接因素，较高的死亡率会导致种群数量的减少。迁入率是种群数量增加的间接因素，较高的迁入率会导致种群数量的增加。迁出率是种群数量减少的间接因素，较高的迁出率会导致种群数量的减少。

3.例题3：种群数量增长的数学模型（指数增长模型和逻辑斯蒂增长模型）的建立和应用。

答案：指数增长模型是一种简单的种群数量增长模型，假设种群数量随时间呈指数增长。逻辑斯蒂增长模型是一种更复杂的种群数量增长模型，考虑了环境资源的限制和天敌的捕食。这些数学模型可以用来预测种群数量的变化趋势，为保护生物学和生态学的研究提供依据。

4.例题4：分析种群数量变化对生态环境的影响，如对物种多样性、生态系统功能和人类活动的影响。

答案：种群数量变化对生态环境的影响是多方面的。首先，种群数量的增加可能导致物种多样性的减少，因为竞争和资源争夺可能导致某些物种的灭绝。其次，种群数量的减少可能导致生态系统功能的下降，因为某些物种的消失可能会破坏生态系统的平衡和稳定性。最后，种群数量的波动可能会对人类活动产生影响，如农业害虫的增加可能会影响农作物的产量，而某些濒危物种的保护可能会影响到人类的经济发展和利益。

5.例题5：分析人类活动对种群数量变化的影响，如过度捕猎、环境污染、气候变化等。

答案：人类活动对种群数量变化的影响是多方面的。过度捕猎会导致某些物种的数量减少甚至灭绝，如过度捕猎导致一些野生动物的数量急剧减少。环境污染会导致某些物种的生存环境恶化，如工业污染导致河流中的鱼类数量减少。气候变化会导致某些物种的生存环境发生改变，如全球变暖导致某些物种无法适应新的气候条件而数量减少。因此，保护生物学需要关注人类活动对种群数量变化的影响，采取有效的保护措施来保护生态环境和物种多样性。九、内容逻辑关系

①种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线是本节课的重点知识点。其中，“J”型曲线表示种群数量呈指数增长，不受环境资源的限制；“S”型曲线表示种群数量增长到一定程度后，增长速度减慢，最终趋于稳定。这两个曲线模型能够帮助学生理解种群数量变化的规律和特点。

②影响种群数量增长的因素是本节课的另一个重点知识点。这些因素包括出生率、死亡率、迁入率和迁出率等，它们分别影响着种群数量的增加和减少。通过分析这些因素，学生可以更好地理解种群数量增长的原因和机制。

③种群数量增长的数学模型（指数增长模型和逻辑斯蒂增长模型）是本节课的重要内容。这些数学模型能够帮助学生预测种群数量的变化趋势，为保护生物学和生态学的研究提供依据。通过学习这些模型，学生可以更好地理解和应用种群数量增长的知识。

板书设计：

1.种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线

2.影响种群数量增长的因素

3.种群数量增长的数学模型（指数增长模型和逻辑斯蒂增长模型）十、教学反思与改进

教学是一个不断反思和改进的过程。在完成本节课的教学后，我会进行一系列的反思活动，以便评估教学效果并识别需要改进的地方。

首先，我会观察和评估学生的课堂表现。通过观察学生的参与程度、提问和回答问题的积极性、对课堂内容的关注程度等，我会了解学生的学习态度和兴趣。如果我发现学生的参与度不高，我会考虑调整教学策略和方法，以提高学生的兴趣和参与度。

其次，我会评估小组讨论的成果展示。通过观察学生的小组讨论过程，评估学生的分析和解决问题的能力，以及对知识的理解和应用能力。如果我发现学生在讨论中存在困难，我会考虑提供更多的指导和帮助，以提高学生的讨论效果。

再次，我会分析随堂测试的结果。通过测试结果，我会了解学生对种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线、影响种群数量增长的因素、种群数量增长的数学模型等知识的掌握程度。如果我发现学生在某些知识点上存在困难，我会考虑重新讲解和