河南省新乡市2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修二第一章第二节《种群的数量变化》课后作业设计

《种群数量的变化》分层作业设计 应用场景：课后分层作业（必做＋选做）｜适用地区：河南省｜高二（2026—2027学年上学期 ）生物｜人教版（2019 版）选择性必修 1《稳态与调节》第 1 章 种群及其动态第2节《种群数量的变化》课后作业设计。 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 《种群数量的变化》分层作业设计 学段学科 高中·生物 适用年级 高二（2026—2027学年上学期） 教材版本 人教版（2019 版）选择性必修 1《稳态与调节》 对应内容 第 1 章 种群及其动态・第 2 节 种群数量的变化 作业类型 课后作业（课时作业）＋探究实践作业 完成时长 总时长 40 分钟以内（基础约 15 分钟＋提高约 10 分钟＋拓展选做约 15分钟） 设计者 邓爽 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 课标要求：本作业对应《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》选择性必修课程 “生物与环境” 模块，聚焦 “种群的数量会发生动态变化”核心概念，需达成学业质量水平二至水平三要求：能够解释 J 形、S 形种群增长模型产生条件与特点；结合曲线图识别 K 值、λ 值，说明环境容纳量的含义；能够运用种群增长模型分析有害生物防治、濒危动物保护、渔业捕捞等现实生产情境；基于曲线、实验数据开展模型分析与推理，树立稳态与平衡观，落实保护生物的社会责任。 教材地位：本节是第 1 章的核心建模课时。第 1 节学习种群数量特征，为本节做铺垫；本节建构 J 形、S 形数学模型，分析模型建立条件、曲线特点、K 值的生物学意义；为第 3 节《影响种群数量变化的因素》分析种群波动、下降提供模型工具，是连接种群特征与环境影响因素的桥梁。本节课承载模型与建模、稳态与平衡观核心素养，模型思想是新高考高频考查方向；同时联系渔业、农林虫害、本地野生动物保护真实案例，实现理论联系生产生活实际。 教学重难点：重点：J 形增长、S 形增长的发生条件、曲线特征；λ值的含义；环境容纳量 K 值的概念；K 值在渔业捕捞、有害动物防治、濒危物种保护中的实践应用。难点：①区分 J 形、S 形增长的前提条件，辨析“理想条件”与“有限自然环境”；②λ值变化曲线与种群数量曲线的相互转换；③K与K/2的生物学意义，学生极易混淆捕捞、灭鼠对应的目标；④自然条件下种群数量的波动、下降，区分模型理论曲线与自然界真实种群变化；⑤数学模型建构思维，理解模型是对真实自然的简化，模型有适用条件。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 高二学生已经学习种群密度、出生率、死亡率等种群数量特征；具备基础曲线图读取能力；在数学学科学习过指数增长；生活中接触过渔业捕鱼、农田虫害爆发等现象；初步了解模型简化客观现实的思想；能够读懂简单生物增长曲线图。 现有困惑 一是混淆 J 形、S 形增长发生条件，做题时忽略 “理想条件” 这一前提；二是对λ值理解不到位，分不清λ＞1、λ＝1、λ＜1 分别对应种群数量变化；三是极易混淆 K 值与 K/2 的实践意义，渔业捕捞、鼠害防控目标经常写反；四是把课本理想化模型等同于自然界真实种群，不能解释种群数量波动；五是面对复合多曲线、λ-t图像，不会和种群数量曲线互相转化；六是不会利用模型去分析新乡本地渔业、农林保护真实情境。 差异分析 班内分为三层学生：基础层，能够识记曲线基本形状，但陌生图像、情境无从下手，需要夯实概念，强化基础识图；能力层，可以读懂单条增长曲线，能完成常规情境，但 λ 变化图像、多曲线对比、K 与 K/2 应用容易出错；拓展层，学有余力，可以自主建构数学模型，解读复合曲线图，能结合新乡黄河湿地渔业、野生动物案例开展分析评价。本作业分层设置，必做保障课标基础达成，选做探究留给学有余力学生，落实减负提质，适配不同层次学习需求。 3.设计意图 本作业围绕 “J 形增长、S 形增长、λ 值、K 值及实践应用、种群的波动与下降” 五大主线，按照 “基础 — 提高 — 拓展” 三层展开；基础题保证全体学生掌握两种增长模型、λ、K 核心概念，落实课标水平二；提高题以渔业捕捞、农田鼠害、λ 变化复合曲线图为载体，训练曲线转换、模型在生产实践中的推理应用，集中突破 K 与 K/2 易混点；拓展题包含模型建构、本地黄河渔业数据分析、建模探究任务，落实模型与建模、数据分析与社会责任。分层尊重学生差异，突出生物模型思想，呼应作业减负提质的教学目标。 4. 作业实施建议 分层指导：基础题（1‑7）全员必做，覆盖 J、S 增长模型，λ含义，K 值概念；提高题（8‑10）建议 80% 以上学生完成；拓展题（11‑12）供学有余力者选做，不作统一硬性要求，避免加重课业负担。 时长控制：基础题约 18 分钟、提高题约 12 分钟、拓展题选做约 18 分钟，总时长控制在 48 分钟以内，符合减负要求。 安全提示：本作业以资料分析、曲线模型解读、数据处理、纸面建模为主，不开展野外捕捞、捕捉动物、野外采样等实践操作；作业涉及渔业、虫害均为纸面情境分析；若实地观察，不得捕捞水生生物，不干扰野生动物，外出观察务必家长陪同。 资源支持：建议配合教材 J 形、S 形增长曲线图；鼓励学生用流程图梳理 “条件→模型曲线→λ/K 含义→生产应用” 逻辑链条；可以结合新乡黄河湿地渔业资源作为本地案例。 提交与反馈：基础与提高题书面提交；拓展题可提交模型草图、数据分析报告、文字建模提纲。依据 “五、作业评价” 量表分层反馈；重点讲评 λ 图像转换、K 与 K/2 实践应用两大高频易错点；表扬拓展层学生模型建构、数据分析表达。 提交与反馈：基础与提高题书面提交；拓展题可提交模型草图、数据分析报告、文字建模提纲。依据 “五、作业评价” 量表分层反馈；重点讲评 λ 图像转换、K 与 K/2 实践应用两大高频易错点；表扬拓展层学生模型建构、数据分析表达。 三、作业目标 目标维度 编号 具体目标 对应核心素养 评价证据 知识理解 A 说出 J 形、S 形种群数量增长模型的发生条件、曲线特征；解释 λ 值的含义，区分 λ 大于、等于、小于 1 对应的种群数量变化；说出环境容纳量 K 的概念；区分种群增长、波动、下降。 生命观念（稳态与平衡观） 基础题正确率、曲线识图、概念复述 能力运用 B 能够解读种群数量曲线、λ‑时间变化曲线，实现两类图像互相转换；运用 K、K/2 的生物学意义，解释渔业捕捞、有害动物防治、濒危物种保护生产情境；区分理想化模型和自然界真实种群数量变化。 科学思维（模型与建模、归纳演绎） 曲线分析推理过程、情境答题思路 思维发展 C 能够辨析数学模型的适用条件；建构种群增长模型；解读渔业实测数据表；评价生产实践方案的合理性，指出理想化模型局限性。 科学思维（模型与建模）、科学探究（数据分析） 模型草图、数据分析报告、评价论述 情感态度 D 关注新乡黄河湿地渔业资源保护；认同合理利用生物资源的理念；辩证看待捕捞与资源保护的关系，树立可持续发展、保护生物资源的社会责任意识。 社会责任 开放性作答、反思表述 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 题目概要 对应作业目标编号 设计意图 参考答案/评价要点 1 选择题 J 形增长模型条件与特点辨析 A 夯实 J 形增长 “理想条件” 核心前提，纠正概念误区 答案C；评价要点：能记住食物空间无限、无天敌理想条件 2 选择题 S 形增长曲线、环境容纳量 K 概念辨析 A 落实 S 形有限环境条件，理解 K 值的本质含义 答案B；评价要点：理解 K 是环境所能维持的种群最大数量 3 选择题 λ 值含义判断，λ 不同取值对应种群数量变化 A B 本节高频难点，训练 λ 的概念理解 答案B；；评价要点：分清 λ＞1 增加；λ=1 稳定；λ＜1 下降 4 选择题 结合 S 曲线图，辨析 K、K/2 对应的种群增长速率 A B 区分种群数量和增长速率，落实 K/2 增长速率最大 答案B；；评价要点：分清增长速率变化趋势 5 选择题 生产实践应用：渔业捕捞、鼠害防治对 K、K/2 的利用 A B 突破最高频易错：捕捞保留 K/2，灭鼠要降低 K 值 答案B；；评价要点：区分两种实践的不同目标 6 判断题 本节核心概念正误判断 A 集中突破学生典型错误，模型条件、K、λ 易错辨析 见答案解析；评价要点：甄别模型适用条件陷阱 7 填空题 本节主干知识综合填空，搭建 J‑S‑λ‑K 知识框架 A 系统梳理本节全部主干概念，构建知识体系 见答案解析；评价要点：概念填写完整准确 8 案例分析题 新乡黄河鲤鱼养殖情境，结合 S 曲线分析渔业捕捞策略 B、D 本地真实生产情境，训练 K/2 的应用，落实可持续发展观念 见答案解析；评价要点：完整写清捕捞后维持在 K/2 的原理 9 图表分析题 λ‑时间变化曲线图，结合曲线分析种群数量变化 B、C 训练 λ 图像向种群数量的转换，新高考图像考法 见答案解析；评价要点：分段描述每一段 λ 对应的种群数量变化，说理完整 10 简答题 农田鼠害防控的方案评价，辨析降低 K 值与单纯捕杀 B、C、D 评价灭鼠不同方案优劣，区分治标与治本，联系农林实际 见答案解析；评价要点：能够说出降低环境容纳量才是治本策略 11 探究题 建构种群 S 形增长数学模型，写出模型假设、曲线草图、模型局限性 C、D 落实模型建构核心素养，认识模型是现实简化 见答案解析；评价要点：假设合理，能说出理想化模型的局限 12 跨学科题 黄河湿地鱼类资源实测数据表（生物 + 地理），数据分析，提出资源保护建议 C、D 跨学科数据分析，对接新乡本地生态，落实社会责任 见答案解析；评价要点：从数据提取信息，保护建议贴合本地实际 五、作业评价 采用"维度×层级"评价量表，注重过程与分层达成，体现弹性与选择性。 综合等级：合格——基础题达标；良好——基础＋提高题达标；优秀——三个层级均有高质量产出。 维度 A（优秀） B（良好） C（待改进） 权重 得分 知识理解 基础题全对；J、S 模型条件、λ、K、K/2 概念表述准确；曲线识别无误。 正确率≥85%；少量细节错误，核心概念掌握，个别曲线细节判断失误。 正确率低于 70%；混淆 J、S 条件；分不清 λ、K/2 含义，图表识别错误较多。 20% 能力运用 提高题全部完成；曲线图、λ 图像解读准确；渔业、鼠害情境推理链条完整，K、K/2 应用原理表述完整。 能完成大部分提高题，分析思路大体正确，个别逻辑环节缺失。 仅能完成少部分提高题，不会转换图像，因果逻辑断裂。 30% 实践创新 拓展探究模型建构假设严谨，能指出模型局限性；数据表解读充分；生产保护方案评价有理有据。 拓展任务大体完成；模型、数据分析基本到位，深度不足。 成部分拓展任务，方案笼统，缺少严谨假设与分析。 30% 情感态度 主动思考新乡黄河渔业本地情境；答题严谨；能够辩证看待资源利用与保护，具备可持续发展意识。 态度端正，必做题全部完成，可以理解情境蕴含生态价值。 态度消极，空题漏题，对现实生态情境缺少思考。 20% 总分计算：知识理解得分 ×0.2 + 能力运用得分 ×0.3 + 实践创新得分 ×0.3 + 情感态度 ×0.2；等级参考：≥85 优秀；70‑84 良好；60‑69 合格；＜60 待改进。 六.试题详情 说明：1-7 题为必做基础题（选择、填空、判断），8-10 题为选做提高题，11‑12 题为选做拓展探究、跨学科题；标注（原创）（探究）（跨学科）的为题目标识。 【试题】1.（基础·选择题） 下列关于种群 J 形增长的叙述，正确的是（　） A. J 形增长发生在食物、空间有限，存在天敌的自然环境 B. J 形增长的种群，每年的 λ 值不断发生大幅度下降 C. J 形增长是理想化模型，现实自然条件下一般不会长期存在 D. 一个湖泊中鱼类自然种群可以长期维持 J 形增长 【试题】2.（基础·选择题） 关于 S 形增长曲线和环境容纳量 K 的说法，正确的是（　） A. K 值代表种群能够达到的最大瞬时个体数量 B. K 值会受到食物、栖息空间、天敌等环境条件影响发生改变 C. 种群数量达到 K 之后，种群数量将永久固定不再变化 D. S 形增长出现的根本原因是生物个体繁殖能力有限 【试题】3.（基础·选择题） λ为该种群当年数量与上一年种群数量的比值，下列叙述正确的是（　） A. λ＞0，种群数量一定增加 B. λ＝1 时，种群的数量保持相对稳定 C. λ＜1，代表种群个体全部死亡 D. J形增长过程中 λ值逐年变小 【试题】4.（基础·选择题） S 形增长曲线中种群增长速率会发生动态变化，下列说法正确的是（　） A. 种群数量到达 K 值时增长速率达到最大 B. 种群数量为 K/2 的时候，种群增长速率最大 C. S 形曲线增长速率持续不断增大 D. 种群数量超过 K 之后，增长速率持续大于0 【试题】5.（基础·选择题） 种群增长模型可以指导生产实践，下列生产操作思路符合生物学原理的是（　） A. 渔业捕捞，捕捞之后务必让鱼类种群数量低于 K/2 B. 灭鼠只需要大量捕杀老鼠，不需要改变环境条件 C. 渔业合理捕捞，应使捕捞后种群数量维持在 K/2，利于种群快速恢复 D. 保护濒危动物，应当想方设法降低该动物种群的K值 【试题】6.（基础·判断题） 判断正误： （1）J 形增长模型需要食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等理想条件。（　） （2）环境容纳量 K 就是种群能够达到的最大个体数目。（　） （3）种群数量 K/2 时，种群增长速率最大。（　） （4）λ大于 1，种群数量增长；λ等于 1，种群稳定；λ小于 1，种群数量下降。（　） （5）自然界真实种群数量达到 K 之后，就固定不变，不会发生波动。（　） （6）灭鼠的根本思路是改变环境，降低鼠的环境容纳量 K 值。（　） 【试题】7.（基础・填空题） 在______条件充裕、气候适宜、没有天敌等理想条件，种群数量呈现______形增长；该增长模型中 λ 保持______（“不变”“逐年减小”）。 自然界资源空间有限，种群数量一般呈现______形增长。S 形曲线中，种群增长速率在______达到最大值；种群数量达到______之后，数量趋于相对稳定。 环境容纳量 K，是指一定环境条件所能维持的种群______数量，K 值______（会 / 不会）随着外界环境改变发生变化。 λ 是指______一年的种群数量除以上一年种群数量；λ______，种群数量增加；λ______，种群数量稳定；λ______，种群数量下降。 自然界中，很多种群数量达到 K 之后，并不会恒定不变，而是在 K 值附近______；当环境遭到剧烈破坏，种群数量还会______甚至消亡。 渔业捕捞，捕捞后最好维持种群数量在______，理由是此处______最大，种群可以快速恢复；防治鼠害，要尽量______（提高 / 降低）老鼠的环境容纳量 K 值；保护濒危野生动物，需要改善栖息环境，______（提高 / 降低）K 值。 【试题】8.（提高·案例分析题） （原创）黄河新乡段湿地开展黄河鲤鱼人工增殖放流。受食物、空间等条件限制，湿地内鲤鱼种群呈 S 形增长。合理捕捞可兼顾生态与经济效益，水体污染则会改变其环境容纳量。回答下列问题： （1）写出 S 形增长曲线出现的环境条件。 （2）渔民捕捞黄河鲤鱼，有人提出捕捞到种群数量略高于 K/2 即停止捕捞，请分析该捕捞策略的生物学原理。 （3）如果过度捕捞，使鲤鱼种群长期低于 K/2，推测种群数量会如何变化，请说明理由。 （4）若湿地水域遭到污染，水体环境恶化，推测鲤鱼种群 K 值如何变化？为什么？ 【答题区】 　 　 　 　 【试题】9.（提高・图表分析题） （原创）新乡南太行山区分布着多种野生动物，科研人员对当地某动物种群开展长期监测，统计得到种群λ（某阶段种群数量/上一阶段种群数量）随时间变化曲线。0～a 段：λ=1.5；a～b 段λ=1；b～c 段λ=0.7。回答下列问题： （1）分别说明 0-a、a-b、b-c 三个时间段种群数量怎么变化。 （2）哪一个时间段种群增长速率最大？判断依据是什么？ （3）该种群在 b‑c 阶段 λ 小于 1，是否代表种群个体大量立刻死亡，请做出解释。 【答题区】 　 　 　 　 【试题】10.（提高・简答题） （原创）新乡部分农田发生田鼠危害庄稼。有两种防控思路： 思路甲：投放捕鼠夹、毒饵，大量捕杀田鼠。 思路乙：清除田间杂草，密封粮食储存场所，改造栖息环境，再配合捕杀。 （1）评价思路甲的不足，只依靠大量捕杀为什么很难长期控制鼠害？ （2）思路乙从改变环境容纳量角度分析，原理是什么？ （3）结合 S 形模型说明：防治有害动物，不能仅仅将种群数量降到 0 附近，请写出一条理由。 【答题区】 　 　 　 　 　 　 【试题】11.（拓展·探究题） （拓展·探究题）尝试建构 S 形种群数量增长的数学模型。 （1）建构该模型，需要做出哪些理想化假设？写出两条。 （2）简要描述 S 形曲线的大致变化趋势。 （3）S 形是理想化数学模型，请写出一条该模型应用到真实野外种群时存在的局限性。 【答题区】 　 　 　 　 　 　 【试题】12.（拓展・跨学科题） （原创）下表是新乡黄河湿地某监测点连续四年，某种经济鱼类种群相对数量，以及该水域主要环境变化记录。 年份 鱼类种群相对数量 水域环境情况 第 1 年 110 水质良好，饵料充足，适度捕捞 第 2 年 175 水质良好，饵料充足，适度捕捞 第 3 年 92 周边排污，水体富营养化，饵料减少，过度捕捞 第 4 年 162 治理污水，限制捕捞，投放饵料修复水域 （1）第 1-2 年，鱼类种群数量上升，推测该阶段种群数量大概处在 S 曲线哪一段？依据是什么。 （2）第 3 年种群数量明显下降，请从环境容纳量 K 角度分析原因。 （3）结合表格信息，写出两条保护该湿地鱼类资源合理化建议。 【答题区】 　 　 　 　 　 　 七．答案与解析 【答案】1.C 【解析】J 形增长为理想条件：食物空间充裕、气候适宜、无天敌，A 错误；J 形增长 λ 恒定不变，B 错误；J 形属于理想化模型，现实自然环境很难长期满足条件，C 正确；自然湖泊资源有限，鱼类不会长期 J 形增长，D 错误。 【答案】2.B 【解析】K 是环境所能维持的种群最大数量，不是瞬时最大值，A 错误；K 受食物、空间、天敌等环境条件制约，环境改变 K 改变，B 正确；达到 K 之后，自然种群一般是波动，不会永久固定，C 错误；S 形根本原因是资源空间有限，环境阻力存在，D 错误。 【答案】3.B 【解析】λ 是当年 / 上一年种群数量。λ＞1 数量增加；λ=1 稳定；λ＜1 数量下降。B 正确；λ 大于 0 但小于 1 种群下降，A 错误；λ＜1 代表种群数量下降，不等于全部死亡，C 错误；J 形增长 λ 保持不变，D 错误。 【答案】4.B 【解析】S 形增长速率先增大，K/2 时增长速率最大；到达 K 增长速率降为 0。B 正确；A、C、D 表述均错误。 【答案】5.C 【解析】渔业捕捞维持 K/2，此时增长速率最大，种群恢复快，C 正确；捕捞不能低于 K/2，A 错误；灭鼠要改变环境降低 K，不能只捕杀，B 错误；保护濒危动物要提高 K 值，D 错误。 【答案】6.（1）√（2）×（3）√（4）√（5）×（6）√ 【解析】（2）K 是环境所能维持的种群最大数量，不是瞬时最大数目；（5）自然种群达到 K 之后往往发生数量波动，不是固定不变。 【答案】7. 食物和空间；J；不变；S；K/2；K；最大；会；当年；大于 1；等于 1；小于 1；波动；下降；K/2；种群增长速率；降低；提高。 【解析】本题为本节综合框架填空；重点区分 J、S 发生条件；理解 λ 三种取值对应的种群变化；区分 K/2 增长速率最大的实践意义；理解自然界种群不是恒定不变，存在波动。 【答案】8. 见解析 【解析】（1）资源和空间有限；存在天敌、种内竞争，环境阻力客观存在。 （2）K/2 处种群增长速率最大；捕捞之后维持略高于 K/2，种群可以快速繁殖恢复，既可以持续获得渔获物，又能够保护种群资源，实现可持续捕捞。 （3）种群恢复速度变慢；若长期低于 K/2，种群增长速率小，繁殖更新能力弱，容易进一步衰退，甚至难以恢复。 （4）K 值下降；水体污染，食物、栖息环境被破坏，环境所能维持的鲤鱼最大种群数量下降。 评分要点：条件表述完整；能把 K/2 和增长速率联系起来；K 值变化要和环境条件挂钩。 【答案】9. 见解析 【解析】（1）0-a：λ=1.5＞1，种群数量持续增加；a-b：λ=1，种群数量保持相对稳定；b‑c：λ=0.7＜1，种群数量不断下降。 （2）0-a 时间段；依据：该时间段 λ大于1且数值更大，种群数量增长明显。 （3）λ 小于1，代表当年种群数量小于上一年，种群整体数量下降；不代表个体大量立刻死亡，有可能是出生率下降，出生率小于死亡率，造成种群数量缓慢下降。 评分要点：分段分析，λ含义解释到位，区分“数量下降”不等于“大量个体死亡”。 【答案】10. 见解析 【解析】（1）思路甲仅仅捕杀个体，没有改变环境容纳量；捕杀之后，环境条件仍然适宜鼠生存，存活个体快速繁殖，鼠害很快再次爆发，治标不治本。 （2）思路乙改造栖息环境、清除食物来源，降低田鼠的环境容纳量 K 值；环境所能维持田鼠最大种群数量下降，从根源上限制鼠种群规模。 （3）若把有害动物种群数量降到接近 0，会破坏当地食物链；以田鼠为食物的天敌会缺少食物，破坏本地生态系统的结构，因此只需要把有害动物种群数量控制在危害水平之下即可。 评分要点：区分治标（捕杀个体）和治本（改变 K）；能够从生态系统食物链角度作答。 【答案】11. 见解析（探究题，合理即可） 【解析】（1）假设示例：①环境条件相对稳定；②种群内个体繁殖能力不受年龄结构之外因素干扰；③资源、空间有限，环境阻力随着种群密度增大不断增大。（写出两条即可） （2）S 曲线：种群数量开始增长比较慢，随后快速增长，K/2 之后增长速率变慢，最后数量接近 K 值趋于稳定。 （3）局限性示例：S 形模型属于理想化模型；野外环境条件会发生改变，K 值会变化；自然界会存在迁入迁出、疾病、灾害，真实种群不会完美贴合 S 理论曲线。 评分要点：假设是建构模型的前提；局限性要指出模型是对现实的简化。 【答案】12. 见解析 【解析】（1）处于 S 曲线 K/2 之前快速增长阶段；依据：环境条件良好，饵料充足，种群相对数量持续明显上升。 （2）水体污染，饵料减少加上过度捕捞，环境被破坏，该鱼类的环境容纳量 K 值下降，所以种群数量下降。 （3）建议示例：①管控污水排放，保护湿地水域水质；②制定合理捕捞量，禁止过度捕捞；③适度投放饵料，改善鱼类生存环境，提高 K 值。（写出两条，合理即可） 评分要点：结合表格环境信息作答，保护建议贴合新乡黄河湿地本地实际。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $