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

该高中生物学课件聚焦种群的数量特征及调查方法，通过复习生命系统结构层次引入，结合东北豹种群案例创设情境，以问题探讨建立种群概念，为后续学习奠定基础。 其亮点在于融合科学思维、探究实践与态度责任，如样方法强调随机取样和误差分析，标记重捕法结合实例驱动思考，通过调查草地双子叶植物实验提升探究能力，结合人口数据培养社会责任。采用情境问题驱动与概念图小结，助学生建构知识，也为教师提供结构化方案，提高教学效率。

课题 第1章 第1节 种群的数量特征（1-2个课时） 时间 教材分析 “生物与环境”模块是在宏观水平上研究不同层次的生命系统。个体是细胞的群体，种群是个体的群体，群落是种群的群体,各个层次的群体构成一个有机的整体，引导我们开始本模块的学习。 本章内容本章研究的内容是个体的集合种群。本章分三节来研究种群的动态变化，种群学习的核心就是种群的数量特征、数量变化的规律。本章知识点在学考、高考中多以选择题的形式出现,偶有与群落、生态系统结合的简答题。重点考查的知识点包括:种群的数量特征之间的联系、样方法调查种群密度、标记重捕法调查种群密度、种群的"]"形增长、种群的"S"形增长、K值的动态变化、K值和K/2的应用、种群数量的波动、用血细胞计数板对酵母菌种群数量进行计数、影响种群数量变化的非生物因素和生物因素、种群研究的应用等。 第1节是“种群的数量特征”。种群主要的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁人率和迁出率、年龄结构、性别比例。种群密度是种群数量最基本的特征,种群的其他数量特征是影响种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁人率和迁出率直接决定种群密度,年龄结构可以预测种群未来的发展趋势,性别比例通过影响出生率影响种群密度。种群的数量特征是种群研究的核心之一。种群的数量总是不断变化的,是动态的。调查种群密度的方法有样方法、标记重捕法等。 选择性必修一已经学习了稳态及其调节机制等相关知识，这一章节将从宏观生物学的角度分析种群这个生命系统的重要特征。相较于这节中种群密度的概念和调查方法比较难掌握的情况，种群的其它几个数量特征理解起来相对比较容易，所以在实施教学的过程中，我们通过开展多种形式的学生活动来有意识培养学生主动参与课堂教学活动的意识，巧妙借助生活实例，将种群的几个数量特征放到具体情境中去加深理解，并在现实中加以应用。 学情分析 学生已学习生命系统的结构层次，对种群已经有了一个大致的了解，而且在平时的生活学习中已经接触到了有关计划生育、物种保护等内容，迫切地想了解进一步的知识，想用专业的、科学的知识来解决有关问题。以此为切人点可充分激发学生的求知欲，能取得较好的效果。 教学目标 1.列举种群的数量特征，说明出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例与种群密度的关系。 2.说出调查种群密度的主要方法，运用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。 教学重难点 1.教学重点 (1)种群的数量特征。 (2)调查种群密度的方法。 2.教学难点 调查草地中某种双子叶植物的种群密度。 教学内容及流程 学习任务 教学过程 备注 问题探讨 【思考讨论】生命系统的结构层次有哪些？生物学前3本书都学了啥？ 【教师讲述】种群：在一定自然区域内（同一区域）的同种生物的全部个体。 （种群具有一定的时间和空间限制，离开一定的时间和空间的种群是不存在的。） 【思考讨论】为什么要研究种群？生物多样性的保护、有害生物的防治、渔业合理捕捞量的确定都和种群相关， 【教师讲述】2015年，我国科学家基于长期的野外观测宣布：在我国东北长白山脉北部地区，共监测到东北豹42只，其中幼体2只，雄性和雌性的成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只。 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？ 东北豹种群中雌雄个体的比例直接影响出生率，间接影响种群密度，从而预测种群数量的发展趋势。 上述所说的长白山脉北部地区有42只东北豹，以及组成种群个体的年龄状况和雌雄个体的数目，都是种群的数量特征。 本章教学的核心概念是种群的数量特征，因此在第一个环节复习并解读种群的概念，让学生对种群建立正确的认识，为整个第1章的学习奠定基础。 猜想东北豹濒危的可能原因，小组合作探究教材中“问题探讨设置的讨论题。通过创设情境，让学生体验科学精神认同基础科学研究的重要意义，激发学生的学习兴趣。 明确种群的概念。认识到种群是在宏观和群体水平上研究生物的基本单位，它不是个体的简单累加，种群内的个体通过特定关系构成一个整体。 设置情境结合实例，让学生理解种群概念的本质。 种群密度及其调查方法 【教师讲述】1.种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，是种群最基本的数量特征。单位面积（陆生生物）：如每平方千米草原上某种鼠的个体数量；单位体积（水生生物）：如每立方米水体中某种鱼的个体数量。 【教师讲述】2.种群密度调查方法 ①逐个计数法：在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以逐个计数。如调查某山坡上的珙桐（湖北神农架的国家一级保护植物）密度。因珙桐的花形酷似展翅飞翔的白鸽而被西方植物学家命名为“中国鸽子树”。 【思考讨论】大多数情况下，逐个计数很困难，这时该怎么办？ ②估算法 ·黑光灯诱捕法： 黑光灯是一种发射人眼看不见的、波长在365nm左右的紫外线的电光源。黑光灯具有很强的诱虫作用，是杀虫用灯的理想光源。 注：紫外光在肉眼可见范围之外，称“黑光”。 ·样方法： · 实验原理：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。 · 适用范围：一般适用于植物,也可以用于昆虫卵的数量调查及一些活动范围较小的动物, 如作物植株上的蚜虫、跳蝻等。 · 样方的数量：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；选取的样方越多，求得的种群密度越接近实际值。 · 样方的大小：视调查对象的大小及分布情况而定。【注意】如果该种群个体数较少，样方面积可适当扩大。 · 如何取样：原则——随机取样，不能掺入主观因素 · 如何计数： 同种生物个体无论大小都要计数，对于压在边线上的生物，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。计数样方内部和相邻两边及其顶角的个体数量。 【探究实验】调查草地中某种双子叶植物的种群密度。 单子叶植物：常常丛生或蔓生，从地上部分难以辨别是一株还是多株；叶片一般呈条形或披针形，叶脉一般是平行脉。 双子叶植物：双子叶草本植物容易辨别个体数目；叶脉一般是网状脉。 实验流程： 【思考讨论】活动能力强的生物应该使用什么方法呢？ 【教师讲述】3.标记重捕法 · 实验原理：在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估算种群密度。 · 适用范围：活动能力强、活动范围大的动物。 · 调查程序： ①确定调查对象 ②捕获并标记个体后放回充分混合，其捕获数记为M ③重捕，计数为n，其中被标记个体数m ④计算种群密度 · 标记注意事项： ①标志物和标志方法不能影响标志对象正常生理活动。 ②标志个体需与未标志个体混合均匀后再重捕，保证在重捕时被捕的概率相等。 ③确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡。 ④标志物不能过分醒目。 ⑤标志物不易脱落。 · 标志重捕法导致种群总数出现误差的原因： 【教师讲述】其他调查方法： ①无人机航航拍法：2017年利用无人机航拍调查对黄河源玛多县县域内的岩羊种群数量进行提示。无人机航拍共获取影像23784张，有效面积326.6 km2，通过目视解译，获取样带内的岩羊种群数量为203只，种群密度为0.6215只/km2。通过推算，得到玛多县岩羊种群数量为8968只。 ②红外触发相机调查技术：如对东北虎和东北豹的种群数量计算等会采取红外触发相机调查技术。 ③动物粪便—微卫星DNA分子标记 ④动物的声音 【教师讲述】东北豹一般每年最多生一胎，通常每胎产仔2－3只，偶尔有产1只或4只的情况。幼豹2－3岁后性成熟。而鼠一年可生数胎，每胎产多只鼠，幼鼠当年即可性成熟。可见东北豹的繁殖能力比鼠弱得多。 为什么东北豹在实施人为保护的措施下，种群数量仍不能迅速增长，而鼠，尽管人们采取各种防除措施，却仍然数量繁多？繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。 通过模拟实验，经归纳和总结，让学生掌握“抽样调查”的科学研究方法，领会抽样调查的随机性原则及相关的误差分析方法。 设置情境问题驱动，使学生深入分析掌握标记重捕法调查种群密度的方法，并发展分析、归纳的科学思维。 出生率和死亡率 【教师讲述】1.概念：在单位时间内新产生的（死亡的）个体数目占该种群个体总数的比值。 2. 与种群密度的关系：其他数量特征保持不变的情况下：人口增长率＝出生率—死亡率 3.意义：出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度。 通过问题引领，使学生体会出生率和死亡率对种群数量的影响。 迁入率和迁出率 【教师讲述】1.概念在单位时间内迁入（或迁出）的个体数目占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率）。 2.与种群密度的关系：其他数量特征保持不变的情况下： 3.意义：迁入率和迁出率是决定种群数量和种群密度的直接因素。 ·如果研究一座城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素 创设情境使学生了解迁人和迁出对种群数量的影响。 年龄结构 【教师讲述】年龄结构：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。 【思考讨论】分析种群的年龄结构 1.图中A、B、C三种年龄结构的种群，哪种类型的种群数量会越来越大，属于增长型？哪种类型的种群数量会越来越小，属于衰退型？哪种类型的种群数量会在一段时间内保持相对稳定，属于稳定型？为什么？ A属于增长型，C属于衰退型，B属于稳定型 因为一般来说，幼年和成年个体数越多，老年个体数越少，出生率就越高，死亡率就越低，种群数量增长就越快；反之，种群数量增长就越慢，或者种群数量下降。 2.年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？年龄结构为衰退型的种群呢？ 不一定。因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响 3.据统计，1990~2013年的24年间，我国0~4岁少年儿童的人口占总人口的比例由27.69%，下降到16.41%；15~64岁人口的比例由66.74%上升到73.92%；65岁以上老龄人口比例由5.57%上升到9.67%。这说明我国人口的年龄结构发生了什么变化? 这说明我国少年儿童的人口占比在减少，老龄人口占比在增加。我们应该关注我国人口的老龄化问题。 【教师讲述】1.种群年龄组成的类型判断 2， 与种群密度的关系 ·年龄结构通过影响出生率和死亡率来影响种群密度。 ·年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据。 基于事实让学生运用分析和比较等科学思维方法，深入理解年龄结构和性别比例对种群数量的影响。 性别比例 【教师讲述】1.概念：指种群中雌雄个体数目的比例。（ 这里的雌雄个体指的是具有生殖能力的个体，如工蜂就不计算在内。） 2.类型：雌雄相当型——多见于高等动物 雌多雄少型——多见于人工控制的种群 雌少雄多型——多见于社会生活的昆虫 注意：不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。 3.与种群密度的关系：性别比例通过影响出生率，间接影响种群密度。 4.应用：利用人工合成的性引诱剂（信息素）诱杀某种害虫的雄性个体，改变了害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度明显降低。 【拓展】种群的空间特征：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态。（均匀分布、随机分布、集群分布） 增强学生保护生态环境的社会责任意识。 本环节以翔实的资料和数据引导学生认同出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接影响种群数量的动态变化，年龄结构和性别比例通过影响出生率和死亡率影响种群数量的动态变化，并学以致用，利用这些知识分析某地人口金字塔,引导学生关注人口变化。 小结与练习 【课堂小结】同板书 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用，处理双导学案和分层作业 建构概念图，帮助学生巩固所学知识，深化对概念的理解。 板书设计 1.1 种群的数量特征 作业布置 【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价、2.完成双导学案对应内容和下一节问题式预习部分 教学反思 本节课的核心内容是调查种群密度的方法。利用东北豹种群数量现状作为情境素材导入新课,提出两个问题让学生进行讨论。在学生讨论得出初步结论后,进一步利用情境素材，引出本节学习的内容。师生一起回顾种群的概念,指出"种群虽然是由许多同种个体组成的，但它并不是个体的简单相加",提出种群层面需要研究的问题,引出种群密度的概念、调查种群密度的必要性。在介绍调查种群密度的方法时，教师强调要根据不同调查对象的特点采用不同的方法。重点介绍了样方法和标记重捕法，以数学的视角分析各种调查方法的原理。学生在学习样方法和标记重捕法的过程中，通过模型建构、演绎推理、归纳概括等方法，主动获取两种方法的相关知识,完成概念建构。之后引导学生分析调查数据产生误差的主观和客观原因，学会分析调查中可能遇到的问题及处理方法，加大思维的深度，培养科学探究能力。 通过整合和利用教材内容,通过展示和分析国家统计局人口数据，完成出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别。建构概念的各个环节都通过问题引领，使学生体会种群的其他数量特征对种群数量的影比例的概念建构。彰显种群密度是种群最基本的数量特征。在学习理解小概念的基础上,让学生通过分析、比较、归纳，在小组讨论和数据分析的过程中完成概念图建构,彻底厘清种群的数量特征及相互关系，完成核心概念的教学，很好地发展了学生的学科核心素养。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $