1.2 种群数量的变化（教学设计）-【思维课堂】2022-2023学年高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修2）

人教版（2019）选择性必修2 生物与环境 第1章 种群及其动态 第2节 种群的数量的变化 教学设计（第2课时） [课标分析] 普通高中生物学课程标准(2017版2020年修订)明确提出了生物核心素养的四个方面，包括生命观念，科学思维，科学探究和社会责任，在“种群数量的变化”的教学中，我们应当时刻贯穿生物核心素养，促进学生知识与身心等各方面全面发展。 1.核心概念：生态系统中各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态 2.重要概念：不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落 3.次位概念：尝试建立数学模型解释种群的数量变动 [教材分析] 本节是高中生物选择性必修2《生物与环境》中第一章《种群及其动态》中的第二节内容，本节是在学习《种群的基本特征》的基础上对种群的进一步认识。学生对数学应用生物学已经比较熟悉，但在生物学中进行构建数学模型还是比较陌生。通过本节内容的学习，可以使学生学习如何构建数学模型。 [学情分析] 1、 知识水平：学生们在本章的第一节已经习得了种群的概念，了解了种群的特征，尤其是各种数量特征，在此基础上过渡到种群数量变化的学习顺理成章。学生们在数学课上学习过指数函数的表达式和坐标图的绘制，这为本节课数学模型的构建奠定了基础。学生对血球计数板使用还是没有接触过，因此应在课前指导学生学会规范的实验操作，只有这样才能保证实验探究活动的成功。 2、 心理水平：高中的学生对于新鲜事物有很强的的求知欲，思维活跃，动手实践能力强，具有一定的比较、分析和解决问题的能力，为本节课激发学生的探索思考精神，奠定了良好的基础；但对探究的目的性、过程及结论的形成缺乏科学的思维，需要教师的引导。 人际交往：高中学生善于与人合作交流，乐于与别人分享自己的看法，并接受不同的观点，有利于学生合作交流，共同完成探究学习。 [教学目标] 1. 通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，学会使用血球计数板进行计数尝试建构种群增长的数学模型。（科学思维、科学探究） 2. 通过“J”形和“S”形曲线分析，用数学模型解释种群数量的变化。（科学思维） [教学重点] 通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化。 [教学难点] 通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化 [教学策略] 1、利用多媒体技术，帮助学生了解并熟悉血球计数板的使用; 2、通过教师的演示及师生的有效互动，帮助学生学会利用血球计数板检测酵母菌种群数量的动态变化。 四、教学步骤 一、新课导入 教师：我们已经知道种群的增长曲线有两种：“J”形和“S”形。这节课我们通过实验来体会种群数量的增长过程，了解种群数量的增长趋势。 二、新课讲授 1. 设置疑点：在封闭的环境中，酵母菌的种群数量是怎样随时间而变化的？ 2. 回顾旧知： （1）“J”形曲线的种群增长率及种群增长速率。 （2）“S”形曲线的种群增长率和种群增长速率。 3. 探究与实践——培养液中酵母菌种群数量的变化 （1）提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？ （2）作出假设： 培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”形增长；随着时间的推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH改变，酵母菌数量呈“S”形增长。 （3） 实验思路： 自变量——时间 因变量——酵母菌数量 无关变量——培养液的体积等 （4） 实验过程 怎样进行酵母菌计数？ 抽样检测法操作。 血细胞计数板的使用和计算。 怎么记录结果？记录表怎么设计？ 课件展示抽样检测法和血细胞计数板的操作方法及注意点 课件展示显微镜直接计数法操作步骤及注意点 课件展示实验注意事项 a.从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是？ (使培养液中的酵母菌分布均匀，减小误差。) b.如果一个小方格内酵母菌数过多，难以数清，应采取怎样的措施？ (适度稀释，目的是便于酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。) c.对于压在小方格界限上的酵母菌，应当怎样计数？ (“计上不计下，计左不计右”) d.实验需要设置对照吗？为什么？ (不需要，不同时间取样已形成自身对照) e.需要重复实验吗？为什么？ （需要，） 设计记录表： 时间 次数 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 平均 （5） 分析结果和表达交流 根据实验结果数据，计算种群增长率和增长速率，并画出酵母菌种群增长的曲线图进行分析。 （6） 实验结论：酵母菌在开始一段时间类似“J”形增长，但随着时间的推移，由于资源和空间有限，将呈“S”形增长。 【课堂练习】课件展示探究培养液中酵母菌种群数量变