2023-2024學(xué)年人教版選擇性必修2 1-1種群的數(shù)量特征（教學(xué)設(shè)計(jì)）

課題1.1種群的數(shù)量特征課型新授課課時(shí)3課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)生命觀念：通過(guò)資料分析，思考討論，列舉種群的數(shù)量特征，并說(shuō)明他們之間的關(guān)系，形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀?？茖W(xué)思維：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)和情境探究，能夠分析出調(diào)查種群密度的主要方法，并能夠獨(dú)立的運(yùn)用樣方法和標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和實(shí)踐能力?？茖W(xué)探究：模擬調(diào)查草地中蒲公英的種群密度。社會(huì)責(zé)任:通過(guò)理解研究種群的意義，明確合作的重要性，通過(guò)關(guān)注瀕危動(dòng)物的保護(hù)，落實(shí)社會(huì)責(zé)任，保護(hù)生物多樣性。學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.種群的數(shù)量特征。2.調(diào)查種群密度的方法。學(xué)情分析學(xué)生在必修1生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次部分對(duì)種群已經(jīng)有了一個(gè)大致的了解，從能力的方面說(shuō)，此時(shí)的學(xué)生已經(jīng)具備相對(duì)較強(qiáng)的探究、分析、解決問(wèn)題的能力，具有一定的生物科學(xué)素養(yǎng)。從知識(shí)方面說(shuō)，高二的學(xué)生已經(jīng)具有與數(shù)學(xué)建模相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備，學(xué)生已經(jīng)可以理解種群數(shù)量變化。所以，這堂課的學(xué)習(xí)，是在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生將種群數(shù)量變化的生物學(xué)問(wèn)題歸結(jié)成數(shù)學(xué)問(wèn)題，進(jìn)而應(yīng)用建模成果去解決身邊的環(huán)境問(wèn)題。而且在平時(shí)的生活學(xué)習(xí)中已經(jīng)接觸到了有關(guān)計(jì)劃生育、物種保護(hù)等內(nèi)容，迫切地想了解進(jìn)一步的知識(shí)，想用專業(yè)的科學(xué)的知識(shí)來(lái)解決有關(guān)問(wèn)題，可以此為切入點(diǎn)充分激發(fā)學(xué)生的求知欲，能取得較好的效果。核心知識(shí)種群的數(shù)量特征教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課新課導(dǎo)入問(wèn)題探討：1.調(diào)查東北豹的種群數(shù)量對(duì)于保護(hù)它們有什么意義？弄清東北豹的數(shù)量現(xiàn)狀，才能有針對(duì)性地采取有效的保護(hù)措施2.調(diào)查東北豹種群中雌雄個(gè)體的數(shù)目對(duì)于預(yù)測(cè)該種群的發(fā)展趨勢(shì)有什么意義？東北豹種群中雌雄個(gè)體的比例影響種群的出生率，從而影響種群數(shù)量的變化?！厩榫耙曨l】：云南會(huì)澤黑頸鶴國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)黑頸鶴，國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物，與大熊貓、金絲猴并稱為中國(guó)動(dòng)物的三大國(guó)寶。在云南東北部的會(huì)澤、昭通、永善、喬家，西北部的麗江、寧蒗等地由于自然條件優(yōu)越，又有豐盛的食物，每年來(lái)越冬的黑頸鶴很多?！救蝿?wù)一】：種群的概念思考1：判斷以下實(shí)例是否屬于一個(gè)種群？①一個(gè)池塘中的全部魚。（）②一塊農(nóng)田中全部長(zhǎng)出籽粒的玉米。（）③菜市場(chǎng)上所有的鯉魚。（）④一個(gè)學(xué)校中所有的學(xué)生。（）種群：生活在一定自然區(qū)域的同種生物全部個(gè)體的集合叫作種群。注意：同種生物、同一區(qū)域、同一時(shí)段包括全部個(gè)體（幼年、老年、成年)種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是生物繁殖的基本單位思考2：種群、個(gè)體、物種三者之間有什么關(guān)系？(1)個(gè)體是種群的基本組成單位。(2)通常同一物種可以形成許多個(gè)種群，物種無(wú)地域，種群有。物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配，并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。種群：生活在一定的自然區(qū)域內(nèi)的同種生物的全部個(gè)體。思考并回答觀看視頻思考并作出判斷溫故而知新新課教學(xué)【任務(wù)二】：種群密度事實(shí)1近年來(lái)，為了保護(hù)黑頸鶴等野生鳥類，在黑頸鶴的繁殖地、越冬地建立了多個(gè)自然保護(hù)區(qū)，使得我國(guó)的黑頸鶴種群在低繁殖率的前提下，實(shí)現(xiàn)了高增長(zhǎng)，從2000年統(tǒng)計(jì)的6000只左右到現(xiàn)象的16000多只，成為我國(guó)生物多樣性保護(hù)中的典型成功案例。事實(shí)2為了滿足黑頸鶴冬、春季節(jié)的食物需求，保護(hù)區(qū)曾考慮引入植物新物種，但是受到加拿大一枝黃花在我國(guó)南方多地生物入侵的教訓(xùn)，科學(xué)家在這件事上保持非常謹(jǐn)慎的態(tài)度。假設(shè)已知A、B、C三地一枝黃花的數(shù)量分別是8000株、20000株、30000株，你能判斷哪個(gè)地區(qū)加拿大一枝黃花生物入侵現(xiàn)象更嚴(yán)重嗎？種群密度及調(diào)查方法合作探究一：自主閱讀課本P2-3頁(yè)相關(guān)內(nèi)容，小組合作完成下列相關(guān)內(nèi)容。1.種群密度的概念是什么？2.如何表示(計(jì)算)種群密度？3.是不是種群數(shù)量多，種群密度就大？4.研究種群密度的意義？5.調(diào)查種群密度的常用方法有哪些？原理是什么？6.不同的調(diào)查方法適用的調(diào)查對(duì)象分別是什么？1.種群密度（1）概念:種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)。（陸地）（水體）（2）計(jì)算公式：種群密度=種群密度是種群最基本的數(shù)量特征?！舅伎?：】根據(jù)種群密度的概念判斷，“一塊麥田中所有的蝗蟲”是對(duì)種群密度的描述嗎？為什么？不是。因?yàn)榉N群密度的概念強(qiáng)調(diào)的是“在單位面積或單位體積中種群的個(gè)體數(shù)”。2.是不是種群數(shù)量多，種群密度就大？不是；因?yàn)榉N群密度強(qiáng)調(diào)的是單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)。研究種群密度的意義？2.研究種群密度的意義：①瀕危動(dòng)物保護(hù)②害蟲的防治③生物資源的合理利用和保護(hù)【思考4】：下列草地（5m2），其中?代表加拿大一枝黃花，則種群密度為6.4株/m2。逐個(gè)計(jì)數(shù)法【思考5】：如果是5000m2，還能這樣逐個(gè)計(jì)數(shù)調(diào)查種群密度嗎？分布范圍較大，個(gè)體較小——估算法3.種群密度的調(diào)查方法（1）逐個(gè)計(jì)數(shù)法——適用范圍：分布范圍較小、個(gè)體較大的種群（最準(zhǔn)確）在多數(shù)情況下，逐個(gè)計(jì)數(shù)非常困難，需要采取什么方法呢？估算法①黑光燈誘捕法——適用范圍:有趨光性的昆蟲?！救蝿?wù)三】：利用樣方法調(diào)查植物的種群密度②樣方法a.適用范圍：調(diào)查植物，及活動(dòng)能力弱、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物。如昆蟲卵、蚜蟲、跳蝻。單子葉草本植物常常是叢生或蔓生的，從地上部分難以辨別是一株還是多株；而雙子葉草本植物的個(gè)體數(shù)目則易于辨別。單子葉植物的葉片一般呈條形或披針形，葉脈一般是平行脈；雙子葉植物的葉脈一般是網(wǎng)狀脈?！締?wèn)題6】：取樣的關(guān)鍵是什么？為什么？【問(wèn)題7】：樣方大小多少合適？【問(wèn)題8】：如果所調(diào)查物種個(gè)體較大，樣方大小應(yīng)該怎樣設(shè)置？如果調(diào)查物種數(shù)目比較稀疏，樣方大小應(yīng)該怎樣設(shè)置？【問(wèn)題9】：樣方數(shù)量多少合適？【問(wèn)題10】：怎么科學(xué)計(jì)數(shù)每個(gè)樣方的數(shù)量？樣方邊線上的點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)怎么計(jì)數(shù)？【問(wèn)題11】：如何計(jì)算該樣方的種群密度？b.取樣的關(guān)鍵是：隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素；e.計(jì)數(shù)原則：樣方內(nèi)＋相鄰兩邊(計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右)及頂角上的f.調(diào)查程序播放視頻——調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度事實(shí)3為了更好的留住這群美麗的黑頸鶴，濕地工作人員一方面要為它們準(zhǔn)備充足的食物，通過(guò)投喂魚苗，為它們建立”安心食堂“，另一方面要避免某種魚種群過(guò)度繁殖破壞濕地生態(tài)系統(tǒng)?！舅伎?2】：要調(diào)查池塘中某種魚的種群密度，用樣方法可行嗎？不可行③標(biāo)記重捕法a.適用范圍：調(diào)查活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物。C.標(biāo)記重捕法誤差分析注意事項(xiàng)：a.標(biāo)記物不能過(guò)分醒目；b.標(biāo)記物和標(biāo)記方法不能影響標(biāo)記對(duì)象正常的生理活動(dòng)；c.標(biāo)記物不易脫落；d.標(biāo)記個(gè)體需與未標(biāo)記個(gè)體混合均勻后再重捕，保證在重捕時(shí)被捕的概率相等；e.確保調(diào)查期間沒有個(gè)體的遷入、遷出、出生、死亡。調(diào)查種群數(shù)量的其他方法（課本P6)航拍法、紅外觸發(fā)相機(jī)、分析糞便、標(biāo)記聲音等二、出生率和死亡率事實(shí)4根據(jù)資料顯示，黑頸鶴在中國(guó)的種群數(shù)量，20世紀(jì)80年代中期僅知有700～800只。2010年以前有約20%-25%的個(gè)體參與了繁殖，2010年后該比例不斷增長(zhǎng)，至2013年約40%參與繁殖?！締?wèn)題13】：根據(jù)黑頸鶴的種群密度，你能確定2014年其種群數(shù)量是增加還是減少嗎？哪些因素可能會(huì)影響種群的數(shù)量呢？概念：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)_________________的個(gè)體數(shù)目占該種群_______________的比值，分別稱為出生率或死亡率。事實(shí)520世紀(jì)90年代已知在西藏越冬的黑頸鶴有4277只，至2002年初已知在云貴高原越冬的黑頸鶴有3261多只。據(jù)1992年冬季的數(shù)量統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)見到的數(shù)量為1268只，2002年后又在云南昭通等地發(fā)現(xiàn)了較大的越冬群體，數(shù)量已超過(guò)1500只。【問(wèn)題15】：根據(jù)資料分析，影響某地黑頸鶴種群密度的因素還有哪些？【問(wèn)題16】閱讀教材P4，思考討論下列問(wèn)題1.什么是年齡結(jié)構(gòu)？三種類型的種群，種群數(shù)量如何變化？依據(jù)？2.年齡結(jié)構(gòu)怎樣影響種群密度？其意義是什么？3.什么是性別比例？性別比例怎樣影響種群密度？舉例說(shuō)明性別比例在生產(chǎn)實(shí)踐上有何應(yīng)用？4.意義：可以預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)5.與種群密度的關(guān)系年齡結(jié)構(gòu)通過(guò)影響出生率和死亡率來(lái)影響種群密度【思考17】年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構(gòu)為衰退型的種群呢？不一定，這是因?yàn)槌錾屎退劳雎什煌耆珱Q定于年齡結(jié)構(gòu)，還會(huì)受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響，此外種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。PPT展示圖片并總結(jié)【思考18】根據(jù)表格數(shù)據(jù)，分析我國(guó)的人口年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化？說(shuō)明我國(guó)少年兒童的人口占比在減少，老齡人口占比在增加，我們應(yīng)該關(guān)注我國(guó)人口的老齡化問(wèn)題?！灸Ｐ蜆?gòu)建】認(rèn)真思考，小組討論，積極交流。思考并回答注意區(qū)分：種群密度≠種群數(shù)量分析圖示，計(jì)算結(jié)果思考樣方法的相關(guān)問(wèn)題串，理解樣方法分析總