1.2 种群数量的变化 第2课时（教学设计）生物人教版2019选择性必修2

该高中生物学教学设计聚焦种群数量波动及酵母菌种群数量变化探究，通过回顾上节课“J”形和“S”形增长模型导入，提出实际环境中种群数量变化的问题，搭建新旧知识衔接的学习支架。 以酵母菌种群数量变化探究为核心，结合血球计数板操作、误差分析等实验环节，培养科学思维（建模与数据分析）和探究实践能力，联系蝗灾、濒危物种等实例渗透生命观念，助力学生理解模型应用，提升教师教学效率。

1.2　种群数量的变化 第2课时 年级 高二年级 授课时间 1课时 课题 第2节　种群数量的变化 第2课时 教材分析 本节是高中生物选择性必修2《生物与环境》中第1章《种群及其动态》中的第2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。 教学目标 1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。 2.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况。 3.阐明环境容纳量原理在实践中的应用。 教学重、难点 1.建构种群增长模型的方法。 2.种群的“J”形增长和“S”形增长。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 情境导入：回顾上节课内容，复习“J”形增长和“S”形增长模型。 提出问题：在实际环境中，种群数量是否总是按照“J”形或“S”形增长？ 【设问】：种群数量在实际环境中是如何变化的？ 回顾上节课内容，回答问题 新知探究 1、 种群数量的波动 二、培养液中酵母菌种群数量的变化 二、种群数量的“J”形增长 三、种群数量的“S”形增长 种群数量波动的原因 (1) 种群数量波动的定义：种群数量在一定时间内出现的增减变化。 (2) 结合课本展示种群数量波动的实例，如东亚飞蝗 (3) 讲解种群数量波动的原因：非生物因素（气候条件、水资源等）和生物因素（天敌、食物、病原体等其他生物的影响，人类的捕杀等）。 通过具体实例，让学生理解非生物因素和生物因素对种群数量波动的影响。引导学生分析种群数量波动的原因，讨论不同因素的作用机制。 种群数量波动的影响 (1) 种群数量波动对生态系统的影响：易成灾种群和易消亡种群。 (2) 易成灾种群和易消亡种群的实例，如蝗灾、鼠灾、赤潮、鲸类濒危等。 (3) 讲解易成灾种群和易消亡种群的特点及其影响。 通过具体实例，让学生理解种群数量波动对生态系统的影响。 引导学生分析种群数量波动的影响，讨论不同种群的特点和保护措施。 【情境回顾】 酵母菌在生产生活中应用广泛，如酿酒、做馒头等，具有哪些优点，哪种呼吸类型呢？ 兼性厌氧型生物（单细胞真核生物）； 生长周期短，繁殖速度快，易于研究种群数量的变化 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？ 二、培养液中酵母菌种群数量的变化 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。 设计思路 【设问】怎样进行酵母菌的计数？ 血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法（抽样检测法），一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。 【设问】显微镜计数操作具体步骤为？ 【引导分析】实验中应该注意的事项及误差应该怎么分析呢 【设问】怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞？ 死亡细胞多集结成团，可以借助台盼蓝染色（死亡细胞呈蓝色）。 【引导分析】结合图片分析酵母菌数量为何会下降？ 经分析得出的实验结论是：在适宜条件下 ，酵母菌种群呈“S” 形增长；种群的增长速率是: 先增加后减少，在K/2时增长速率最大。 阅读教材相关内容，种群数量波动的原因、种群数量波动的影响。 学生回顾探究性实验的一般过程。运用所学方法探究培养液中酵母菌种群数量的变化。 阅读教材，观察血细胞计数板的结构，对血细胞计数板的计数原理有一定了解。利用相关信息，计算出每一格中的细胞的计数公式。 总结出探究过程中的注意事项。 分析实验，得出实验结论。 课堂小结 板书设计 第2节 种群数量的变化 第2课时 提出问题 ( 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 )作出假设 实验思路 实验过程 实验结果 分析结果和表达交流 课后作业 1．有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的表述，错误的是（ C   ） A．如果一个方格内的酵母菌过多，可以采用稀释后再计数的办法 B．实验过程中，时间是自变量，酵母菌数量是因变量 C．制片时，先滴加培养液后，让培养液自行渗入计数室后，盖上盖玻片 D．计数时，应将试管轻轻振荡使酵母菌分布均匀 2．高中生物学实验中，由取材不当引起的是（  A  ） A．用显微镜没有观察到菠菜叶表皮细胞中叶绿体的运动 B．观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，只有部分细胞的叶绿体在运动 C．利用血细胞计数板计数酵母菌时，相同条件下不同同学计数结果偏差较大 D．观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一 3．调查物种资源现状可以评估濒危物种和生态系统的受威胁状况，这对提出科学合理的物种资源保护和利用建议具有重要作用。下列叙述错误的是（　A　） A．可采用样方法调查草原上某种田鼠的种群密度 B．植物种群的数量会随着季节的变化而出现波动 C．可采用抽样检测法调查培养液中酵母菌种群数量的变化 D．可用逐个计数法调查鄱阳湖保护区内丹顶鹤的种群数量 4．某同学进行了“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，最终实验结果如下图，下列叙述正确的是（　D　） A．本实验必须再设置一组对照组以增加实验的准确性 B．取样时滴管从静置的培养液底部吸取，不会影响实验数据 C．滴加培养液时，应先在血细胞计数板的中心滴加培养液，再盖盖玻片 D．依据“计上不计下、计左不计右”的原则，上图中格里有24个酵母菌 5．为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某兴趣小组按下表完成了有关实验。将酵母菌接种到装有10mL液体培养基的试管中，通气培养并定时取样计数，然后绘制增长曲线(图中曲线a、b是相同培养条件下两批次酵母菌培养的结果)。请回答下列问题。 试管编号 培养液/mL 无菌水/mL 酵母菌母液/mL 温度/℃ A 10 一 0.1 28 B 10 一 0.1 5 C 一 10 0.1 28 (1)该实验的自变量有 。 (2)在取样前应轻轻振荡试管，目的是 。制片时应该在盖盖玻片 (填“前”或“后”)滴加样液。 (3)如图可知，t₁时，两批次培养的a、b两个种群的增长速率、种内竞争的强度依次是 、 。(填“a>b”“a=b”或“a<b”)。t₂时两批次发酵液营养物质剩余量较少的是 。若在t₂后继续培养，最终发现种群的数量均会下降，可能的原因是 。科研人员将样液稀释10倍，采用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)计数，观察到的计数室中细胞分布如图一，则推测10ml原培养液中酵母菌的数量大约为 个。 (4)用 (填方法)调查田鼠种群密度时，若经捕获后的动物更难被捕获，则调查的结果要比实际数 (填“多”或“少”)。 (5)图二中，该昆虫种群数量在前5年呈 形曲线增长，在第 年时种群的数量达到最大值。 【答案】(1)温度 培养液的有无 (2) 使酵母菌均匀分布，减少计数误差 后 (3) a＞b a<b a 营养物质耗尽、代谢废物积累、pH 改变等 1.5×108 (4) 标记重捕法 多 (5) “J” 10 教学反思 本节课利用真实情境，为学生建构种群数量增长模型提供支持本案例充分利用教材和学生的生活经验，创设真实、科学、恰当的情境，引导学生进入深度学习，进而发展生物学学科核心素养。 / 学科网（北京）股份有限公司 $