1.3影响种群数量变化的因素教学设计-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影响种群数量变化的非生物与生物因素及种群研究应用，以“离离原上草”诗句创设情境，通过问题探讨连接学生经验，搭建从生活现象到科学原理的学习支架，衔接种群特征与数量变化的知识脉络。 特色在于以丰富情境（诗句、实验数据、种群曲线）驱动学习，通过分析高斯实验、猞猁雪兔周期性变化培养科学思维（循环因果、辩证分析），结合濒危动物保护等实例渗透态度责任，提升学生解决实际问题能力，为教师提供结构化流程与素材。

课题 第1章 第3节 影响种群数量变化的因素（1个课时） 时间 教材分析 第3节"影响种群数量变化的因索"，首先从非生物因素方面讨论其对种群数量变化的影响,教材通过列举实例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。生物因素既包含种内关系，也包含种间关系,影响种群数量变化的生物因素除不同物种之间的相互作用外,还有种内竞争。种群研究的应用主要从濒危动物的保护、渔业上的合理捕捞、有害生物的防治三个方面，介绍了种群研究在实践中的应用。 学情分析 教学目标 1.举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。 2.举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。 3.阐明种群研究在实践中的应用。 教学重难点 1.教学重点 非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响。 2.教学难点 非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。 教学内容及流程 学习任务 教学过程(第1课时) 备注 问题探讨 【问题探讨】“离离原上草，一岁一枯荣。野火烧不尽，春风吹又生。”在我国北方的原野上，各种草本植物在春夏时节种群密度越来越高，在秋冬时节则相反。这些植物种群的数量变化对当地动物种群的出生率和死亡率有什么影响？春夏时节，草木繁盛，植食性动物食物充足，出生率提高，死亡率降低，秋冬时节则相反。植食性动物的种群数量变化，又会影响肉食性动物的出生率和死亡率。 像“离离原上草”一样，自然界种群总有盛有衰，数量处于不断变动中。凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群数量变化。 充分挖掘学生已有的经验，将当前所学的内容与学生自身的经验联系起来，训练比较与分类、分析与综合的科学思维。 非生物因素 【教师讲述】郁闭度：林冠层遮蔽地面的程度。 1.分析人工林调查数据，影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？阳光 2.在同样非生物因素影响下，刺儿菜的种群密度变化与一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？不同植物对光照条件的适应性是有差异的。 3.除上述因素外，种群数量的变化还受哪些非生物因素的影响？除光照外，还受温度、水、风等非生物因素的影响。 【教师讲述】1.阳光：森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度，即主要取决于林下植物受到的光照强度。 林冠层郁闭度低，林下光照强度高；阳生植株种群密度高，阴生植株种群密度低 林冠层郁闭度高，林下光照强度低；阳生植株种群密度低，阴生植株种群密度高 2.温度：温度会影响酶的活性。 许多植物种子在春季萌发为新的植株，主要是受气温升高的影响；蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，主要是受气温降低的影响 3.水：细胞内许多生物化学反应需要水的参与，影响渗透压。 干旱缺水，致使多数动植物种群死亡率升高；气候干旱，可使东亚飞蝗种群爆发式增长；蝗虫将卵产在土壤中，含水10%～20%时最适合它们产卵和孵化 4.各因素之间的联系：非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。 ①阳光、温度、水 ②春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，日照延长、降水增多也是重要原因。 ③对于动物来说，食物日益充足也是导致种群增长的重要因素，这就涉及生物因素了。 利用图片，营造情境，丰富教材中的资料，有助于激活学生 的思维。 生物因素 【教师讲述】1.种群内部生物因素的影响（种内竞争）（同种生物之间） 种内竞争源于种群内部个体对有限食物和空间等资源的争夺，食物和空间等资源越有限、种群密度越大，则种内竞争越激烈、种群增长率越小。 【思考讨论】影响种群数量的其他生物因素(外部生物因素) 资料1：1934年，生态学家高斯选用了两种形态和习性上很接近的草履虫进行了以下实验：取相等数目的双小核草履虫和大草履虫，以一种杆菌为饲料，放在某个容器中培养。结果发现：与单独培养不同，混合培养开始时两个种群的数量也都有增长，但随后双小核草履虫个体数继续增加，而大草履虫个体数下降，最后完全消失。这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。 ·怎样解释的实验结果？双小核草履虫和大草履虫之间是竞争关系，竞争力弱的数量会不断下降。 【教师讲述】种群外部生物因素的影响（不同种生物之间） 森林中不同植物竞争阳光和养分，草原上非洲狮与猎豹竞争猎物，这也会导致种群数量的变化。 【思考讨论】资料2：研究人员在90多年的时间里，对猞猁和雪兔的种群数量做了研究，结果如图。 ·怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？猞猁和雪兔之间是捕食关系。作为猎物的雪兔种群数量上升时，猞猁因为食物充足，其种群出生率上升，死亡率下降，数量会随之上升；反之，数量会随之下降。 ·猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？如此循环，二者的种群数量相互影响，是循环因果的关系。 ·循环因果关系：在生物学上，许多生理或生态过程的因果关系是循环性的，也就是说，一定的事件作为引起变化的原因，所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为原因的事件，使之产生新的结果，如此循环往复。 【思考讨论】除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗？其他捕食者、其他植食性动物的竞争、作为食物的植物、非生物因素…… ·除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象，每种动物都需要以其他生物为食。如果食物匮乏，动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象。 【教师讲述】2.种群外部生物因素的影响（不同生物之间） ①捕食：松鼠以红松、云杉等植物的种子为食，其种群数量与食物的丰欠密切相关。 ②寄生：作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起传染病，也会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化。 展示培养的大草履虫及实验结果，反映出高斯的实验是可以重复的，培养学生的实践能力和科学精神。 在高斯所做的单独培养、混合培养两种草履虫的实验基础上，补充水蚤与大草履虫混合培养实验，是为了围绕草履虫建立一套相对完整的种内关系、种间关系网。 水蚤和大草履虫混合培养的实验为介绍猞猁和雪兔的资料做铺垫。先分析短期的捕食关系曲线，明确简单的因果关系，再分析长期的捕食关系曲线，理解循环因果关系。 通过分别分析捕食、种间竞争、寄生等生物因素对种群数量变化的影响,让学生理解循环因果关系，认可种群数量变化中一因一果、一因多果、一果多因，理解生物因素可能通过影响种群的出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构、性别比例等种群特征来改变种群数量,学会辩证地、全面地分析问题。 种群研究的应用 【教师讲述】研究种群的特征和数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。 1. 濒危动物的保护 ①调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等特征以及影响该种群数量变化的因素。 ②了解种群生存状态 ③预测种群的数量变化趋势 ④采取保护措施以降低环境阻力，提高K值（或环境容纳量） 2. 生物资源的利用指导渔业捕捞 研究表明：中等强度的捕捞（捕捞量控制在K/2左右）有利于持续获得较大的鱼产量。 思考：渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量。这是为什么？请从种群特征的角度作出解释。 如果渔网网目过小，许多幼鱼也会被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年鱼产量降低。 3. 有害生物的防治 ①如果渔网网目过小，许多幼鱼也会被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年鱼产量降低。 ②有效保护或引入天敌生物，则有利于将农林害虫数量控制在较低的水平。 对本片段的教学，教师可尽可能多地列举所在地区的实例，从而引导学生应用所学知识讨论社会议题，培养社会责任感。 教师引导学生通过种群增长的特点提出保护濒危动物、有害动物防治及经济生物生设计意图产的策略,重点是凸显人类活动对野生物种种群数量变化的积极影响,同时培养学生的社会责任感,帮助学生树立生态观和可持续发展理念。 帮助学生建立知识间的联系、培养学生的系统观。 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 引导学生关注知识内容的梳理，尝试构建概念图。 板书设计 1.3 影响种群数量变化的因素 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 通过本节学习，学生应该能够分析和解释影响种群数量变化的因素，并将其应用于相关实践活动中。"林下草本植物种群密度随林冠层郁闭度变化情况""生态学家高斯培养草履虫的实验"等情境既为学生的学习提供了素材，又能启发学生发现问题,分析问题，从而促进新知的形成。通过分析"雪兔和猞猁种群数量周期性变化"资料,回顾甲状腺激素的负反馈调节，理解循环因果关系，继而构建猎物一捕食者模型，使学生在一定程度上理解生物界复杂的因果关系,如一因多果、一果多因、多因多果和循环因果等关系，以及这些因果关系对生物种群数量变化的影响，进而形成科学的稳态与平衡观。 种群研究的应用部分通过濒危物种的保护、野生生物资源的合理利用与保护、有害生物的防治等问题,培养学生的社会责任感,帮助学生树立生态观和可持续发展理念。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $