1.1 种群的数量特征第1课时教学设计-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学教学设计聚焦“种群的数量特征”核心内容，以东北豹保护的真实情境导入，引导学生从已有种群概念出发，从生态学视角深化理解，以种群密度为核心构建各数量特征间的逻辑关系，搭建学习支架。 资料亮点在于真实情境驱动与科学探究结合，通过模拟样方法（五点/等距取样）、标记重捕法实验及误差分析，培养科学思维，辅以调查视频直观演示；融入濒危物种保护案例，渗透生态观与社会责任，助力学生提升解决实际问题能力，为教师提供情境化、可操作的教学方案。

第1章第1节种群的数量特征（第一课时） 学科 生物学 年级 高二 班级 课题 种群的数量特征 课型 新授课 时间 课 标 分 析 课标 依据 根据《普通高中生物学课程标准(2017年版)》，“种群的数量特征”部分需要建立的次级概念是：“列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征”。对应的学业要求是“运用数学模型表征种群数量变化规律，分析和解释影响这一变化规律的因素，并应用于相关实践活动中”。 课标 分解（学什么/到什么程度/怎么学） 新课程标准倡导解决真实情境中问题的学习，因此，本节课以濒危物种保护和生物入侵等近年来的生态学热点问题为背景创设问题情境，引导学生模拟种群密度的调查，掌握取样调查的正确思路和科学方法。 本节内容包括调查种群密度的方法和种群的数量特征两大部分。在“种群密度及其调查方法”部分，首先简要介绍种群密度的概念、调查种群密度的必要性，然后重点介绍样方法和标记重捕法。在介绍调查方法时，要强调根据不同调查对象的特点采用不同的方法。在这部分内容的最后，指出“种群密度反映了种群在一定时期的数量，但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势”，从而自然过渡到对出生率和死亡率等其他数量特征的介绍。接下来依次探讨种群的出生率和死亡率、迁人率和迁出率、年龄结构和性别比例等数量特征。 在完成本节内容的学习后，学生应能概括：科群密度是和群最基本的数量特征：出生率和死亡率、迁人率和迁出率直按決定种群密度，年龄结构影响出生率和死亡率，性别比例影响出生率，从而影响种群密度。 教 材 分 析 本节选自《普通高中教科书·生物学》选择性必修2第1章《种群及其动态》，第1节《种群的数量特征》。本节内容共计2课时，主要讲述了种群的数量特征及它们之间的关系。在种群的数量特征中，最基本的数量特征是种群密度，研究种群的首要任务是调查种群密度，首先向学生介绍种群密度及其调查方法；并在此基础上，引导学生深刻领悟其他种群数量特征对于种群密度均会产生不同程度的影响，并且理清种群数量特征之间的相互关系。 学 情 分 析 经过之前的学习，学生已知“种群”的定义及其在生命系统中的结构层次，但对种群概念的认知还停留在种群遗传学水平，对种群生态学的内容仍是陌生的。尽管学生学习有关种群及其特征的相关概念没有难度，以接受学习的方式能掌握定义。但为帮助学生自主构建并深刻理解种群及种群特征的相关概念，本节课将引导学生从生态学的角度认识种群的概念，并以种群密度为核心，建立种群特征之间的逻辑关系，以真正理解“种群”概念的生态学内涵，深刻理解“种群”作为生命系统的结构单位，以及研究生物与环境之间关系的价值。 教 学 目 标 基础性目标： 生命观念：通过相关生物学概念的学习形成稳态与平衡观。 科学思维:通过样方法和标记重捕法的比较，培养归纳、比较等分析问题的能力 科学探究：通过种群密度调查方法的实验设计和分析，培养科学探究能力。 社会责任：通过对我国现有人口普查数据分析，说明我国政府采取多种措施的意义。 拓展性目标： 对常见的生态学研究取样方法相关文本资料的分析、推理、归纳和概括，能够模拟样方法和标记重捕法调查种群密度活动，建构并运用概念图阐明种群数量特征之间的相互关系。 挑战性目标： 通过对濒危物种、生态入侵等生态学案例的分析，形成关注生态问题意识，提升运用生物学知识解决实际问题的担当和能力。 学习 重难点 学习重点：种群的数量特征；调查种群密度的方法。 学习难点：调查种群密度的方法 教学 评估 1.能结合资料分析总结得出样方法的一般步骤； 2.可以运用标记重捕法的原理，完成模拟实验，估算黄豆数量； 3.可以运用种群数量特征的内容，对珍惜动物的保护和有害生物的防治提出合理建议。 教学过程 环节 教师活动 学生活动 设计意图 自主 学习 成果 展示 指导学生自主确立学习目标，核对课前练习答案，组内交流解决问题。 自主确立学习目标，制定学习计划，核对课前练习答案，做好课前准备。 明确学习目标，建立新旧知识间联系，构建学习基础。 情 境 导 入 展示问题探讨资料：引导学生思考讨论： 1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义? 2.种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律：该种群的个体数量状况如何？其数量将会怎样变化？影响其数量变化的因素有哪些？ 3.教师提出问题:调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义?调查东北豹种群中雌雄个体的数目对于预测该种群的发展趋势有什么意义？ 弄清东北豹的数量现状，才能有针对性地采取有效的保护措施。东北豹种群中雌雄个体的比例影响种群的出生率，从而影响种群数量的变化。 弄清东北豹的数量现状，才能有针对性地采取有效的保护措施。东北豹种群中雌雄个体的比例影响种群的出生率，从而影响种群数量的变化。 联系生活，通过真实情境的设置，激发学生的好奇心和学习的主动性。 种 群 密 度 及 其 调 查 方 法 1. 种群的概念 教师引入事实1，由于人类的盲目活动，使大熊猫生境遭到破坏，导致其栖息地面积缩减。随着大熊猫自然保护区体系不断完善，现已建立大熊猫自然保护区67处，使大熊猫种群在低繁殖率的前提下，数量增长到了两千多只，其中全球圈养总数673只，野生大熊猫达到1864只。得出种群的概念。 给学生讲解种群的概念，并给学生讲解： 从生态学的观点来看：种群是生物繁殖的基本单位，又是生物群落的基本组成单位。 从进化的观点来看：种群是生物进化的基本单位。 教师借助课件给学生展示： 练习：下列叙述中属于种群的是？ A:一个池塘中的全部鱼 B:所有鲤鱼 C:一座山上的成年金丝猴 D：一片草地上的全部蒲公英 教师引入事实2，大熊猫属于杂食动物，但主要食物是竹子，最喜欢吃的是冷箭竹和华桔竹,因为这两种竹子比较嫩、比较脆,营养丰富,口感好。引导学生思考： 思考1：假设已知卧龙大熊猫自然保护区、王朗大熊猫自然保护区、佛坪大熊猫自然保护区的冷箭竹数量分别是30000株、20000株、10000株，你能判断哪个自然保护区大熊猫最爱的食物更丰富吗？ 【提示】不能判断。在三地面积未知的情况下，种群数量多少不足以作为判断依据，只有通过调查种群密度才能对入侵程度进行判断。 教师在学生进行讨论时，要不断巡视，注意倾听，适时给予适当指导，学生回答完问题后，教师进行补充和总结。 2.种群密度及其调查方法 教师给学生讲解种群密度的概念并引导学生写出种群密度的表达式，给学生讲解：种群密度是种群最基本的数量特征。 我们研究种群密度就是为了： 1.濒危动物保护 2.农田杂草状况调查 3.农林害虫的监测和预报 4.渔业上捕捞强度的确定等 那么，我们如何调查种群密度呢？ 调查种群密度的方法 展示思考二的资料，引导学生分析得出结论：分布范围较小、个体较大的种群，可以用逐个计数法来调查种群密度。 展示思考三的资料，引导学生分析得出结论：分布范围较大，个体较小可以用估算法来研究种群密度。 教师给学生讲解估算法的两种方法黑光灯诱捕法和样方法的原理和适用范围。 探究·实践:研究卧龙自然保护区冷箭竹的种群密度 组织学生自主阅读课本P5页相关内容，回答下列问题： 1.为什么选双子叶草本植物为调查对象而不是单子叶植物？ 2.常用的取样方法有哪些？分别适用于什么样的地块？ 3.取样的关键在于什么？ 4.如果所取样本在样方边界线上，我们应该怎样计数？ 5.样方多少及大小会影响调查结果吗？ 1.确定调查对象-双子叶植物 “因单子叶草本植物常常是丛生或蔓生，难以辨认”而双子叶植物则容易辨别个体数目。 2.取样方法： ①调查对象总体分布为近方形地块时，适宜用五点取样法。 ②调查对象的总体分布为长条形地块时，适宜用等距取样法。 3.取样的关键是要做到随机取样，不能参入主观因素 4.同种生物个体无论大小都要计数； 样方内+相邻两边及其夹角（计上不计下，计左不计右）。 只计数相邻两边及夹角上的个体。 5.样方大小 视调查对象的大小及分布情况而定。 样方数量：样方的多少与被调查地段的总面积呈正相关。 一般来说，选取的样方越少误差越大；样方数量越多，统计结果越接近真实值。一般选5-10个。 带领学生总结：样方法调查的程序、适用范围、取样方法和关键。 播放调查草地中某双子叶植物的种群密度的视频。 标记重捕法 教师引入事实3：卧龙自然保护区除了大熊猫，还有金钱豹、金丝猴、猕猴、藏酋猴等保护动物。 思考，对于活动能力强的动物，种群密度的调查样方法用样方法可行吗？ 教师在此基础上引出标记重捕法，给学生讲解标记重捕法的适用范围、原理，带领学生分析在利用标重捕法调查过程中，下列各情况可能会带来的误差： ①标记物意外脱落 ②被标记个体被再次捕获的机会降低 ③标记物导致被标记个体易于被捕食 ④被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体稀少处被捕获 ⑤被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体密集处被捕获 ⑥标记物影响被标记个体的活动，使其被再次捕获的机会增大 以上①②③④估算吲等偏大，⑤⑥估算值将偏小。 给学生强调在用标记重捕法调查种群密度的注意事项： a.标记物不能过分醒目: b.标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动 c.标记物不易脱落 d.标记个体需与未标记个体混合均匀后再重捕，保证在重捕时被 e.确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡。 教师借助课件展示练习： 在某池塘中，第一次捕获鲫鱼106条，做上标记后放回；第二次捕获鲫鱼91条，其中有标记的为25条。由此估算该池塘中共有鲫鱼___________条。 给学生介绍其他的调查种群密度的方法，并带领学生总结：如何选择适合的种群密度调查方法。 教师展示资料：经标记重捕法估计，该种群的种群密度为88.4只/hm2。引发思考：那环境因素稳定不变的情况下，你能预估一段时间后该种群的种群密度的变化情况吗？ 【提示】“种群密度反映了种群在一定时期的数量，但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。” 认真听讲，积极思考，参与课堂，做好笔记。 认真完成练习题。 学生积极参与小组讨论，踊跃发表自己的看法。每个小组派一个代表展示本组的讨论结果，其他小组作出评价和补充。 认真分析资料，得出结论。 认真阅读课本，回答问题。 分析资料，得出样方取样数目和面积需要适宜，计数一般“计相邻两边及顶角”。一般来说，选取的样方越少误差越大；样方数量越多，统计结果越接近真实值。一般选5-10个。 学生认真听讲，跟着老师一起总结。 认真观看视频。 学生思考后回答：不可行。 认真完成练习。 学生认真思考后回答问题。 检验学生学习效果。 为下面种群密度的学习做铺垫。 通过不同的资料，层层深入，引出调查种群密度的方法。 培养学生自主学习的能力。 帮助学生构建知识体系。 加深学生对用样方法调查种群密度的理解。 检验学生学习效果。 课堂小结 自主总结本节内容并构建知识网络。 构建知识体系，及时总结重点内容，加深印象。 课堂练习 练习： 1.用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。下列做法错误的是（B） A随机取样 B.选择植物生长茂盛处取样 C.根据调查数据估算该种群密度 D.根据地段的形状确定取样方法 解析:随机取样，这样可避免主观因素的影响。A正确。各个生长期的个体都要统计。B错误。要根据清地段的形状确定取样的方法(五点取样法，等距取样法)。D正确。 2.某同学查一个面积为100平方米的草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了4个调查方案，其中最可行的是(C) A.统计该草地上该种植物的全部个体数目。 B.设置1个1平方米的样方，统计样方中该种植物的个体数目。 C.随机设置1平方米的样方若干，统计每个样方中该种植物的个体数目。 D.在该种植物密集处设置1平方米的样方若干，统计每个样方中该种植物的个体数目。 解析：调查某种植物的种群密度，一般采用样方法，直接统计该草地上该种植物的全部个体数目难度较大,A错误;只选取一个样方进行调查不具有代表性B错误;要随机选择样方，不能只选择所调查植物分布密集的地段，C正确D错误。 3.东北豹主要栖息在温带针阔混交林中，以野兔、野猪等为食。2015年，我国科研人员监测到的东北豹数量仅42只，属于濒危野生动物，我国 已采取相关保护措施。下列有关东北豹叙述正确的是( ) A.东北豹种群的出生率和死亡率是种群最基本的数量特征，直接决定其种群密度 B.东北豹的食物如野兔、野猪等是影响其种群数量增长的非密度制约因素 C.在监测东北豹的种群密度时，可采用红外触发相机逐个计数 D.建立东北豹繁育中心是对东北豹生物多样性最有效的保护措施 [答案]C [详解]A、东北豹种群的最基本的数量特征是种群密度，A错误; B、东北豹食物数量的多少对东北豹种群数量增长的影响不同，故东北豹的食物如野兔、野猪等是影响其种群数量增长的密度制约因 素，B错误; C、东北豹数量稀少，且危险性较大，在监测东北豹的种群密度时，可采用红外触发相机逐个计数，C正确; D、建立东北豹繁育中心属于易地保护，就地保护才是对东北豹生物多样性最有效的保护措施，D错误。 故选C。 巩固所学知识 学习反馈 （基础性练习）请学生判断种群数量特征相关表述的正误。 结合所学内容，完成练习。 及时查漏补缺，检测学习效果。 板书 设计 教学反思：新课标提倡:“探究式学习”。体现在加强对学生探究能力、问题解决能力和应用知识能力的训练:加强了对学生收集信息能力的要求知识总量减少并且少而精:增加了生物技术的内容。这种探究式学习模式对教师提出了很高的要求，教师必须有较高研究能力，有丰富的教学设计方案和知识储备，能随时调控学生的学习障碍，对学生的研究成果能作出正确的评价。 学科网（北京）股份有限公司 $