1.2种群的数量变化教学设计-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

种群数量的变化 以发展学生的核心素养为出发点，遵循新课标的理念，设置“加拿大一枝黄花的防控”的问题式驱动项目，用本章节的基础知识解决生态保护、防止外来物种人侵等实际问题。在解决项目问题的过程中，促进学生能力、素养的全面提升。 本节以加拿大一枝黄花为情境，解决种群研究的核心问题：种群的数量变化规律。根据本节内容，确立本节教学内容的两大核心问题：加拿大一枝黄花刚引入我国时的种群数量是如何增长的、加拿大一枝黄花的种群数量最终会是怎样增长的。同时，探讨如何从种群数量变化规律的角度进行加拿大一枝黄花的防控。 在对种群数量增长规律建模的基础上，根据新课标注重实践的理念，进一步模拟种群数量增长的情况，理解“S”形增长曲线中K值的含义，进行探究培养液中酵母菌种群数量的变化。 1．教学内容分析 本节的核心问题是种群数量变化的“J”形和“S”形增长模型。课程标准中对本节的内容要求为：尝试建立数学模型解释种群的数量变动。本节的教学内容拆分为三个方面：一是构建种群数量变化的模型，理解“J”形和“S”形增长模型的前提条件和内涵；二是根据种群数量变化的模型，解释种群数量变动的几种情况；三是掌握两种科学方法-建立数学模型和抽样检测法（培养液中酵母菌种群数量的调查方法）。 本节课还关注探究实践。通过实践活动，深刻理解现实情况下的种群数量变化及影响K值的因素。为了达成以上探究目的，需要学生掌握实验数据的记录、实验结果的分析、实验结论的得出等基本技能。 2．学生分析 知识基础：学生已学习过种群的数量特征，掌握了数列通项公式、函数图像等数学知识，在进行探究实践之前，学生已经理解了“J”形和“S”形增长模型及其成立的前提条件、种群数量变化的类型及其原因。 思维方式：高二年级学生已经具备一定的数据收集、处理、分析能力和推理能力，具有了一定的概括和抽象的科学思维能力。通过上节课的学习，也已掌握了应用种群的数量特征来分析种群数量变化的思维模式。因此，学生有一定的能力构建种群数量的增长模型，能够分析种群数量变化的几种情况及其原因。 素养基础：通过学习种群数量增长模型的建立过程，学生已经掌握了分析种群数量变化的思维方式，对种群K值有了初步的理解，这些都为本节课探究实验的顺利进行奠定了基础。 1．尝试构建种群数量增长的模型，说出其成立条件，并分析模型内涵。 2．说出种群数量变化的几种情况，并尝试解释其中原因。 3．尝试应用种群的数量变化规律指导物种保护和外来物种防控等现实问题。 4．掌握调查培养液中酵母菌种群数量变化的实验原理、实验操作流程、实验结果记录、实验结论的得出等探究内容。 5．根据实验结果，分析培养液中酵母菌种群数量变化的情况和原因。 1．教学重点 （1）种群数量增长的模型； （2）培养液中酵母菌种群数量调查的实验方法。 2．教学难点 （1）种群数量变化的类型及其原因； （2）培养液中酵母菌种群数量变化的原因。 本节教学内容设计2个课时： 第1课时：种群数量的变化 第1章 种群及具动芯 017 第2课时：探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化第1章 种群及具动芯 017 学科网（北京）股份有限公司 第1课时：种群数量的变化 I.课堂结构 II.实施过程 活动1：情境导学，引发思考。 教师：（展示加拿大一枝黄花的照片）通过上节课的学习，我们知道了如何调查加拿大一枝黄花的种群数量及判断变化趋势。但是其种群数量到底是怎样变化的？变化的具体规律是什么呢？ 活动2：学习与理解数学建模的科学研究方法。 教师：为了研究加拿大一枝黄花的种群数量变化规律，我们先要学习一种科学研究方法：建立数学模型。 教师展示教材“问题探讨”，设问： （1）请递推出第n代细菌数量的计算公式。 （2）请思考上述公式成立的前提条件。 （3）通过以上细菌种群数量的计算过程，体悟数学建模的过程，试说出数学建模的流程。 （4）数学建模中的数学形式有哪些？各自的优缺点是什么？ 学生：（1）2”。 （2）食物充足、空间充裕、没有天敌等。 （3）观察对象、提出问题→提出假设→应用适当的数学形式进行表达（数学建模）→检验、修正。 学科网（北京）股份有限公司 （4）函数式／公式、曲线。函数式／公式，精确但不直观；曲线，直观但不精确。 活动3：构建加拿大一枝黄花种群数量增长的“J”形增长模型。 教师展示材料1：一株加拿大一枝黄花一个生长季可以产生2万多粒种子，三年就可成片。 教师：（1）加拿大一枝黄花刚开始引入我国时，其种群数量增加很快，试分析有利于其繁殖的条件。 （2）试分析引入初期，其种群数量是如何增长的。 （3）试写出一株加拿大一枝黄花按照上述模式增长的计算公式。 （4）请写出种群在上述条件（理想条件）下数量增长的一般公式。 学生：（1）空间充足、没有天敌、气候适宜等。 （2）按照指数级增长，类似于上述细菌数量的