1.3影响种群数量变化的因素教学设计2026-2027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因素，通过北方草原草本季节消长情境导入，整合前序种群数量特征与增长曲线知识，搭建“自然情境→非生物/生物因素分析→密度制约分类→实践应用→循环因果建模”的学习支架。 特色在于融合科学探究与科学思维，依托人工林郁闭度表格培养数据归纳能力，构建捕食者-猎物循环因果模型训练逻辑推演，结合渔业K/2捕捞等实践案例渗透社会责任，助力学生提升探究实践与系统思维，为教师提供完整教学链条与分层教学支持。

教学设计 课程名称 影响种群数量变化的因素 选用教材 高中生物人教版选修二 教学章节 第一章第三节 授课对象 高二学生 授课类型 新授课 授课学时 1课时（45分钟） 一、教学内容分析 本节是种群章节收尾综合课，整合全部前序种群数量特征、增长曲线知识，系统划分两大类调控因素：非生物因素、生物因素。开篇以北方草原草本季节消长诗词情境导入；第一板块讲解光照、温度、水分等非生物因素，依托人工林郁闭度草本密度数据表格，分析光照强度改变不同植物种群密度的差异化规律，拓展气候、火灾等非密度制约因素；第二板块梳理生物因素，包含种内竞争、种间捕食、种间竞争、寄生四类，区分密度制约、非密度制约概念，剖析捕食者与猎物循环因果数量波动关系；第三板块结合捕鱼收网实景图，落地种群研究三大现实应用：濒危野生动物保护、渔业可持续捕捞、农林有害生物绿色防控；最后设置循环因果关系思维训练，强化捕食 - 猎物双向动态调节逻辑，完整构建 “自然情境导入→非生物因素（光照温度水）→生物因素（种内种间）→密度 / 非密度制约分类→生产实践应用→循环因果逻辑建模” 完整知识链条，为群落、生态系统稳态奠定因果分析基础。 二、学情分析 1. 知识根基 学生已经掌握出生率死亡率、迁入迁出、K 值、J/S 增长曲线基础内容，能理解种群数量会随资源改变升降；生活中见过草原草木春夏繁茂秋冬枯萎、虫害爆发、渔业捕捞现象，但无法系统拆分非生物、生物两类环境诱因；不能区分密度制约、非密度制约因素；不理解捕食者与猎物循环双向因果关系；难以结合 S 型曲线 K 值解释适度捕捞、害虫防控实操原理；缺乏表格数据定量分析种群变化规律的能力。 2. 能力概况 高一学生具备基础表格数据读取、文字案例归纳能力，但多因素复合因果串联能力薄弱；小组讨论时难以自主对比非生物、生物因素作用机制差异；循环因果双向逻辑推演容易单向断裂；结合渔业、虫害、野生动物三类生产场景综合应用分析不完整；表格多组数据变化趋势提取、分类归纳效率偏低。 3. 认知误区 学生典型认知误区：一是认为温度、水分只直接杀死个体，忽略通过改变食物、繁殖间接调控出生率死亡率；二是混淆密度制约、非密度制约，误以为所有气候因素都随种群密度增强作用强度；三是单向理解捕食关系，只认为捕食者压制猎物，忽略猎物数量反过来调控捕食者种群；四是渔业捕捞追求最大捕捞量，不理解维持种群数量 K/2 实现可持续高产；五是防治害虫只追求彻底灭杀，不懂保护天敌降低环境容纳量的绿色思路；六是草本植物季节变化只归因温度，忽略光照、水分协同作用。 三、教学目标 1. 生命观念 1. 结构与功能观：不同植物对光照、温度耐受度存在物种特异性，因此郁闭度提升后草本种群密度升降规律不同；种内、种间生物关系形成差异化种群调控路径； 2. 稳态与平衡观：非生物、生物因素共同调控出生率、死亡率，让种群数量围绕 K 值动态平衡；捕食者与猎物循环双向制约，维持二者种群长期相对稳定，体现生态稳态； 3. 系统整体观：种群属于生态系统子单元，无机环境、其他生物、人类活动多维度联动，单一因素无法独立决定种群变化；生产活动必须兼顾生物、环境双向协调。 2. 科学思维 1. 数据归纳思维：依托人工林郁闭度草本密度表格，提取光照梯度下不同植物种群变化规律； 2. 对比辨析思维：表格区分非生物 / 生物因素、密度制约 / 非密度制约因素的作用特点、实例； 3. 循环因果建模思维：构建捕食者 - 猎物双向循环因果逻辑链条，分析周期性数量波动； 4. 应用推理思维：结合 K/2 增长速率最大值，推导渔业适度捕捞、农林害虫绿色防控实操方案。 3. 科学探究 1. 观察北方原野实景图，小组讨论草原草本季节消长的核心非生物诱因、草本变化对植食动物出生率死亡率的连锁影响； 2. 解读人工林郁闭度草本种群密度数据表格，分组归纳光照梯度对一年生蓬、一枝黄花、刺儿菜三类草本的差异化调控规律； 3. 结合捕鱼收网实景素材，综合 S 型增长曲线，设计可持续渔业捕捞实操方案； 完整走完 “草原季节变化情境→非生物因素表格数据分析→生物因素种内种间关系→密度制约分类→渔业 / 保护 / 虫害实践应用→捕食循环因果建模” 探究流程，提升数据归纳、循环因果建模、生产方案推理探究能力。 4. 社会责任 1. 依托濒危物种种群监测保护案例，树立基于种群数量规律开展栖息地修复、野生动物保护的生态责任； 2. 结合渔业适度捕捞 K/2 原理，理解休渔政策、定量捕捞法规的科学依据，树立水生生物资源可持续利用观念； 3. 掌握农林害虫绿色防控思路，优先保护天敌、降低害虫环境容纳量，减少农药滥用，践行绿色农业； 4. 辩证看待人类生产活动对种群的双重影响，兼顾经济生产与生态平衡，建立人与自然协调发展的环保意识。 四、教学重难点 重点 1. 非生物因素（光照、温度、水分）、各类生物因素（种内竞争、捕食、种间竞争、寄生）对种群数量的调控路径； 2. 密度制约、非密度制约两类因素划分标准、典型实例； 3. 捕食者与猎物循环双向因果关系，周期性数量波动成因； 4. 种群数量规律在濒危动物保护、可持续渔业、农林虫害防治三大领域的实际应用。 难点 1. 依托多组表格定量数据，分析非生物因素对不同物种种群的差异化影响； 2. 构建捕食 - 猎物循环双向因果模型，完整解释二者交替增减的周期性波动； 3. 结合 S 型曲线 K/2 增长速率峰值，推导渔业、虫害防控实操措施的底层逻辑； 4. 区分密度、非密度制约因素，理解作用强度是否随种群密度改变的核心差异。 五、教学方法  诗词实景情境导入法：北方原野实拍插图创设草本季节消长、多环境因素调控探究情境；  表格数据分析法：人工林郁闭度草本密度表格分层提取光照梯度种群变化规律；  对比分类归纳法：分维度对比非生物 / 生物、密度 / 非密度制约因素；  循环模型推演法：分步构建捕食者 - 猎物双向循环因果链条；  生产案例思辨法：捕鱼实景、野生动物保护、虫害防控三大现实场景融合课堂思政。 六、教学资源 北方原野实景图、捕鱼收网实景图；配套素材：郁闭度草本密度数据表；密度 / 非密度制约对比填空表格；捕食猎物循环因果梳理清单；渔业捕捞、濒危保护拓展阅读材料。 七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 环节一 情境导入：北方原野实景图，抛出核心疑问（5 分钟）  出示北方原野实景图 抛出两组课堂讨论问题：第一，北方草原草本春夏种群密度上升、秋冬大幅下降，主导这种季节周期性变化的非生物环境因素有哪些？第二，草本种群数量春夏增多、秋冬减少，会如何改变当地植食动物的出生率与死亡率？  过渡引导：种群数量持续波动由无机环境、其他生物共同调控，分为非生物因素、生物因素两大类；光照、温度、水分等非生物因素会差异化改变不同植物种群密度；种内竞争、捕食、种间竞争、寄生四类生物因素形成双向制约；依据作用强度是否随种群密度变化，可分为密度制约、非密度制约因素；捕食者与猎物存在循环因果双向调控；最后结合渔业捕捞、濒危动物保护、虫害治理三大产业场景，讲解种群规律的现实应用，本节课依次拆解各类调控因素、循环因果关系、生产实践方案。  出示导入思辨问答题，题目具体如下：调控草原草本季节消长的两类核心环境大类是什么？草本植物种群密度提升，会使植食动物出生率发生怎样变化？能同时改变出生率、死亡率、迁入迁出的环境因素分为哪两大类别？  观察原野插图，小组交流：光照、温度、水分季节周期性改变草本生长繁殖；春夏草本充足，食物增加，植食动物出生率上升、死亡率下降；秋冬草本匮乏，出生率降低、死亡率升高。  记录本节课三大主线：非生物因素（光照温度水）、生物因素（种内种间）；密度制约与非密度制约、捕食循环因果；种群规律在保护、渔业、虫害领域的实践应用。  独立完成导入思辨问答题，分层书写非生物因素、生物因素；上升；非生物因素、生物因素两层完整作答逻辑。  同桌互相口述：所有环境因素最终通过改变出生率、死亡率、迁入迁出，间接调控种群整体密度。 环节二 新知探究一：非生物因素对种群数量的调控（12 分钟）  非生物因素核心类型讲解：光照、温度、水分是最核心三类；光照影响植物萌发、开花、光合作用，进而改变种群密度；温度调控繁殖速率、越冬存活；水分决定植被分布与食物供给。  解读人工林郁闭度草本密度数据表：郁闭度提升 = 林下光照减弱；一年生蓬随光照降低持续减少；刺儿菜在中等郁闭度光照下密度达到峰值；不同植物对光照耐受度存在物种差异；拓展气候、火灾、洪涝属于非密度制约因素，作用强度与种群个体数量无关。  概念区分铺垫：非生物因素中，气候、自然灾害为非密度制约；食物资源属于间接关联的密度制约类。  组织小组讨论：人工林郁闭度持续提高，为何三类草本种群密度变化趋势不一致；持续干旱会通过哪些中间环节降低植食动物种群密度。  出示非生物因素探究问答题，题目具体如下：人工林郁闭度提升，林下哪一环境变量发生改变？火灾、洪涝这类自然灾害属于密度还是非密度制约因素？刺儿菜在中等郁闭度下种群密度最高，说明其适宜哪种光照条件？  小组逐行读取表格郁闭度梯度数据，归纳三类草本种群密度升降规律。  分组推演干旱缺水→草本减产→植食动物食物不足→出生率下降、死亡率上升完整因果链。  独立完成非生物因素探究问答题，分层书写光照强度；非密度制约；中等光照两层完整逻辑。  同桌互相完整口述光照梯度改变不同草本种群密度的差异化成因。 环节三 新知探究二：生物因素、密度 / 非密度制约、捕食循环因果（16 分钟）  生物因素四类完整梳理： ①种内竞争：种群密度越大，个体争夺食物、空间越激烈，出生率降低；属于密度制约； ②种间竞争：不同物种争夺共同资源，压制对方种群增长； ③捕食：捕食者以猎物为食，双向循环制约； ④寄生：病菌、寄生虫侵染宿主，提升宿主死亡率；  密度制约、非密度制约划分标准：作用强度随种群密度变大而增强为密度制约（食物、天敌、种内竞争、寄生）；作用强度与种群密度无关为非密度制约（气温、火灾、洪水）。  捕食循环因果模型讲解：猎物数量上升→捕食者食物充足、出生率提升→捕食者种群扩大→大量捕食导致猎物数量下降→捕食者食物匮乏、死亡率上升→捕食者数量回落→猎物重新恢复，循环往复，二者种群周期性交替增减。  思维训练拓展：甲状腺激素分级调节、捕食猎物波动、人类经济循环均属于循环因果关系。  组织小组讨论：非洲狮与猎豹捕食同种猎物，属于哪种种间关系；为何单一捕食者对应多种猎物时，不会严格跟随猎物同步周期性波动。  出示生物因素探究问答题，题目具体如下：食物、天敌、种内竞争属于密度还是非密度制约因素？捕食者与猎物数量循环波动的核心双向因果是什么？寄生虫侵染宿主通过改变哪种种群特征降低宿主种群密度？  小组绘制对比表格，区分密度制约、非密度制约因素的判定标准、典型实例。  分组完整书写捕食者 - 猎物循环因果四步链条，标注每一步出生率、死亡率变化。  独立完成生物因素探究问答题，分层书写密度制约；猎物数量改变捕食者出生率死亡率，捕食者数量反过来改变猎物死亡率；死亡率两层完整逻辑。  小组代表完整梳理四类生物因素分别如何改变种群出生率、死亡率。 环节四 新知探究三：种群数量规律的生产实践应用（12 分钟）  出示捕鱼收网实景图 分三大场景讲解应用逻辑： ①濒危野生动物保护：长期监测种群密度、年龄结构，分析限制种群增长的环境 / 生物因素，修复栖息地、提升 K 值； ②可持续渔业捕捞：依据 S 型增长曲线，种群数量维持在 K/2 时增长速率最大；中等强度捕捞，使种群稳定在 K/2，实现长期持续高产；过度捕捞种群低于 K/2，增长缓慢、资源枯竭；捕捞强度过小种群到达 K 值，增长停滞； ③农林有害生物绿色防控：不彻底灭杀害虫，保护害虫天敌，降低害虫环境容纳量；减少农药使用，避免破坏天敌种群、污染环境。  法规拓展：我国休渔制度、野生动物保护法、绿色植保政策均依托种群数量调控规律制定。  组织小组讨论：完全捕杀农田害虫会带来哪些生态负面影响；为何休渔期能保障鱼类种群持续产出。  出示实践应用探究问答题，题目具体如下：渔业可持续捕捞，需将鱼类种群数量维持在 S 型曲线哪个数值？保护害虫天敌，会通过改变哪类制约因素降低害虫种群密度？濒危动物保护的核心调控思路是提升还是降低环境容纳量 K 值？  小组分栏整理濒危保护、渔业、虫害防控三类场景对应的调控措施与底层种群原理。  分组结合 S 型曲线增长速率，解释 K/2 捕捞方案长期高产的因果逻辑。  独立完成实践应用探究问答题，分层书写 K/2；密度制约（天敌捕食）；提升两层完整逻辑。  同桌互相复述三大生产场景完整实操措施与种群理论依据。 环节五 课堂梳理、分层作业布置（5 分钟）  整体脉络梳理：本节课四大模块，北方原野实景插图导入引出季节种群波动；依托郁闭度表格解析光照等非生物因素差异化调控；讲解四类生物因素、密度 / 非密度制约、捕食循环因果；结合捕鱼收网实景图拆解野生动物保护、渔业捕捞、虫害防控三大生产应用，配套循环因果思维训练强化双向逻辑。  分层布置课后作业 基础作业：列出影响种群数量的非生物、生物因素各三类；区分密度制约、非密度制约的判定标准与实例；完整书写捕食者 - 猎物循环因果链条；写出渔业可持续捕捞的核心原理；完成本节全部讨论思考题。 提升作业：绘制密度 / 非密度制约对比表格；结合人工林郁闭度表格分析三类草本种群变化规律；独立设计农田害虫绿色防控完整方案，说明调控思路。 拓展实践：走访本地水产市场，调查休渔制度对鱼类供给的影响，结合本节课知识撰写简短科普短文；查阅本地草原、林地植被季节变化相关资料。  引导学生整理两张配套图文笔记，梳理北方原野实景图、捕鱼收网实景图核心知识点。  同桌互相抽查非生物 / 生物因素、密度制约判定、捕食循环链条、渔业 K/2 原理，查漏补缺易混知识点。  逐条记录分层作业，结合自身表格归纳、方案设计薄弱点规划完成顺序；存在循环因果模型、渔业捕捞逻辑疑问的学生课后小组交流讨论。 八、板书设计 九、课程思政 本节课依托北方草原季节植被、人工林植物群落、渔业捕捞、野生动物保护等真实生态与生产案例，引导学生建立无机环境、生物、人类活动联动调控种群数量的系统稳态生命观念；通过捕食者与猎物循环双向制约模型，培养辩证、循环、全面分析生态因果的科学思维；结合我国休渔政策、野生动物保护法规、绿色农业植保方案，理解国家生态治理、资源可持续利用政策背后的生物学科学依据，树立珍惜水生生物资源、保护濒危野生物种、减少农药污染、人与自然和谐共生的生态社会责任；借助表格定量数据分析、捕食循环因果建模、渔业方案推演完整探究流程，渗透求真务实、严谨定量、综合考量多因素的科学探究素养。 十、教学反思与修改措施 1 教学反思 本节课使用两张配套图文，按照草原季节情境导入、非生物表格数据分析、生物因素与循环因果、生产实践应用逻辑授课，多数学生能区分非生物、生物两大类环境因素，但课堂存在明显短板：一是学生读取多梯度郁闭度表格时，难以自主归纳不同草本差异化变化规律；二是循环因果链条只能单向推导，无法完整双向描述捕食者、猎物交替增减逻辑；三是混淆密度制约、非密度制约判定标准，误将食物资源归为非密度制约；四是渔业 K/2 捕捞原理记忆模糊，不能结合 S 型增长速率完整解释；五是小组虫害绿色防控方案讨论耗时较长，部分小组仍只提出化学灭杀思路，忽略天敌调控核心。 2 修改措施 课前设计非生物 / 生物因素、密度制约分类填空预习单，提前铺垫基础区分标准；课堂增设线性分栏板书，逐条标注非生物光照调控规律、四类生物因素、循环因果四步链条、三大生产应用底层逻辑；补充 K/2 增长速率峰值醒目标注；课后配套表格数据分析、循环因果建模、生产方案辨析三类专项习题；调整课堂时间分配，压缩概念讲授时长，预留充足小组表格数据归纳、捕食循环链条书写、虫害防控方案讨论时间；增设绘图作业，要求学生依据课堂两张图文绘制捕食者 - 猎物循环因果简易流程图，提升数据归纳、循环因果建模、综合生产方案设计探究能力。 学科网（北京）股份有限公司 $