影响种群数量变化的因素-说课稿

说课稿第3节影响种群数量变化的因素一、教材分析本单元教学内容对应到的教材是普通高中生物学选择性必修2生物与环境的第一章，本章总共有三个核心问题：种群数量的情况、种群的数量是如何变化的以及影响种群数量变化的因素有哪些，分别对应到本章的三节内容。除此之外，本章教材还安排了两个探究实践活动：调查种群的密度以及探究种群数量的变化。本章内容的概念图：在课标中与本章内容相对应的概念：核心概念概念2生态系统各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态重要概念2.1不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态生物群落次位概念2.1.1列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征2.1.2尝试建立数学模型解释种群的数量变动2.1.3举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征二、学情分析学生通过初中以及高中前期的学习，已经具有了一定的知识储备：初中讲过生态系统的组成，生物的种间和种内关系，高中阶段必修二又深入学习了种群的概念，进化论相关知识，也通过选择性必修一建立了基本的稳态概念，同时具有一定的数学理论基础和信息学基础，对运用数学和信息方法解决生物学中的问题已有了一定的认识。但对种群的数量特征相关概念并不熟悉，微生物的培养和抽样检测中血球计数板的使用之前也没有接触过，也很少进行野外实践调查，所以在这些相关教学活动实施之前，需要对学生进行相关知识的教授和相关方法的培训。学生的生活实际经验略有不足，而本节内容中很多例子又与实际生活联系紧密，因此在教学过程中应充分考虑学生的生活实际，创设真实的情境，培养核心素养。为了结合铜陵学生的生活实际，所以选取了长江江豚作为主要的单元情境，贯穿整个教学过程。依次是了解长江江豚的种群的数量情况，分析长江江豚种群数量变化的规律以及影响因素，最后是长江江豚的现状和保护。三、教学设计（一）单元教学规划1、单元教学规划的理论深度学习的教学模式。2、单元学习目标⑴通过对种群概念及其特征的归纳，认同生态学观点的指导意义，能以生态学观点理解种群的概念及其特征。⑵通过对种群概念及其特征的讨论，能用概念图、思维导图、表格等方式进行概念辨析与归纳。⑶分析具体的生物种群，列举生物种群的基本特征，并应用于指导和解决实际的生物学问题。⑷建立数学模型解释种群的数量变动规律，提升使用科学方法总结生态学规律和机制的能力。⑸剖析非生物因素及生物因素对种群特征的影响，形成进化与适应的生命观念。⑹能够根据生物与环境之间相互影响的生态学观点，分析导致自然界物种的种群变动的原因，形成生物对环境具有适应性的生命观念，关注生态环境，提高环境保护意识和可持续发展意识。3、单元课时与任务课时任务学习活动第1课时任务1阐明种群密度的概念和调查方法活动1-1模拟标记重捕法调查种群密度活动1-2模拟样方法调查种群密度任务2归纳种群的数量特征，说明他们之间的关系活动2-1分析教师提供的江豚保护基地资料，认识种群水平的其他数量特征活动2-2分析他们与种群密度之间的关系绘制概念图第2课时任务3针对实际问题，设计方案，实施种群密度的调查活动3-1设计凤凰山尾砂坝铜草花公园铜草花的种群密度调查方案活动3-2实施调查方案、记录实验结果，处理实验数据得出结论活动3-3发放铜草花宣讲的问卷调查表，并进行回收统计第3课时任务4构建种群数量增长的数学模型活动4-1构建“J”型增长曲线的数学模型活动4-2构建“S”型增长曲线的数学模型任务5种群数量变化的其他类型活动4-3分析长江江豚的中种群数量变化情况，说明种群数量变化的其他类型第4课时任务6培养液中酵母菌种群数量的变化活动6-1分析资料，设计实验方案活动6-2进行实验，统计数据，建立数学模型，绘制酵母菌种群数量的变化曲线第5课时任务7分析影响种群数量变化的因素活动7-1对影响江豚种群数量变化的因素进行分类活动7-2分析非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响活动7-3阐明种群研究在实践中的应用，制定保护江豚计划书4、单元导航图（二）课时教学设计1、课时学情分析《影响种群数量变化的因素》是人教版高中生物选择性必修二第一章第三节的内容，是新教材全新加入的。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》与本节相对应的“内容要求”是：举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。对应的“学业要求”是：分析和解释影响种群数量变化规律的因素，并应用于相关实践活动中。本节课重点在于培养学生观察、分析和探究的科学思维能力，以及生命观念、社会责任等生物科学素养。为达到课标要求，并结合大单元设计的整体情境：长江江豚的种群数量研究，遂将本节内容分为三个部分及一个核心任务：2、课时学习目标⑴观看江豚相关视频，分析和讨论江豚相关资料，归纳影响江豚种群数量变化的因素，并尝试进行分类：非生物因素和生物因素。⑵列举不同非生物因素影响种群数量变化的例子，认识到非生物因素是通过影响种群内个体的生长、发育、生殖、迁移来影响种群数量的。⑶分析和讨论课本中非生物因素对种群数量变化的影响的资料，掌握一般表格数据的分析方法，举例说明非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。⑷分析和讨论影响种群数量变化的生物因素，并结合具体实例，能够将生物因素分类为种内和种间，能够举例说明学习或生活中遇到的循环因果关系，认识到在自然界中生物与生物之间的关系是及其复杂的。⑸阐明种群研究在实践中的应用，以保护江豚为例，让学生运用所学知识制定保护计划书。3、课时教学重点⑴阐明非生物因素和生物因素对江豚种群数量变化的影响。⑵了解种群研究的应用。4、课时教学难点⑴非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。⑵解释种群研究应用实例的相关原理。5、课时开放性教学环境多媒体教室（配有电脑和网络设备）；铜陵淡水豚国家级自然保护区。6、课时教学过程（1）课前准备临上课前每位学生发放学案，学案上为相关补充资料和小组活动讨论的相关问题。（学案见附录）（2）导入新课课程一开始便通过图片展示、视频播放创设情境，让学生认识长江江豚，并结合补充资料，通过分析长江江豚种群数量的具体调查数据并绘制种群数量变化的大致曲线图，了解它们目前面临的困境，并分析出影响它们种群数量下降的因素并参考课本内容进行分类，引出非生物因素和生物因素的概念，再通过3个例子分别分析它们是如何影响种群数量的变化的。问题：1、江豚近些年种群数量的变化情况如何？请用具体数据说明，并尝试画出种群数量变化的大致曲线。2、影响江豚种群数量变化的因素有哪些？请尝试对这些因素进行分类。（3）新课展开第一部分：阐明非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响例1：林木郁闭度对林下草本植物种群密度的影响首先通过图片展示让学生直观理解林木郁闭度的概念，学生根据图片很容易认识到这个例子是在探讨光照这一非生物因素对草本植物种群密度的影响。期间引导学生用数学方法，将调查数据绘制成曲线图，直观展示出三种草本植物种群密度变化的规律，并进行分析，得出导致差异背后的原因：同种非生物因素对不同生物种群的影响是不同的。分析完非生物因素，接下来就是生物因素了，通过草履虫以及猞猁和雪兔的例子来进行说明。例2、著名生态学家高斯的草履虫实验先给学生介绍实验的背景：双小核草履虫和大草履虫以同一种杆菌为食，混合培养时彼此不释放杀死对方的物质。通过这个背景介绍，学生了解到这两种草履虫之间是种间竞争的关系，再结合本单元第二节所学内容，学生能很准确的对草履虫的种群数量变化规律进行分析，再考虑到两者的竞争关系，很快就得出了大草履虫竞争力弱的这一结论。例3、猞猁和雪兔种群数量的变化曲线根据生活经验，学生知道猞猁和雪兔之间是捕食关系。在单独讨论两者的种群数量随年份的变化规律时，学生能很快的得出波动变化的答案，但将两者放在一起比较并寻找之间的联系时，学生便遇到了困难。此时我便引导学生对曲线的进行分析：观察两条曲线的波峰和波谷出现的顺序，如此学生得出了猞猁数量的变化在雪兔数量变化之后这一结论。经过这样的探讨后，让学生自主完成学案上的关系图解，深入了解并总结两者种群数量变化之间的联系，并以此为例得出循环因果关系的概念。除了这两种关系，生物和生物之间还有很多其他复杂的关系都会影响到种群数量的变化，学生通过阅读书上的相关内容，并根据已学知识，举例说出了：种内合作、种内斗争、寄生等。第二部分：影响因素的特点和作用方式通过两个综合性问题的引导，并回顾前面的三个例子，还结合长江江豚，让学生认识到：非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的，同时存在主次之分。它们是通过改变种群的数量特征如出生率、死亡率等来影响种群数量的变化的。综合性问题：【思考】春夏时节，动植物种群的数量普遍迅速增长，秋冬时节又普遍减少，这种现象受到了哪些非生物因素和生物因素的影响？它们的影响是独立的吗？【思考】影响江豚种群数量的最主要因素是什么？这一因素是如何影响江豚种群数量的？其他因素呢？（结合补充资料）第三部分：探究种群研究的应用最后以长江江豚的保护为任务主线，并结合本单元所学，让同学了解种群研究在实际生活当中的应用，并引导学生用生物学的知识和原理去解释实际问题。1、动、植物的保护一般流程2、指导渔业的捕捞3、病虫害的防治：生物防治最后以一段视频为本节课内容的结束：2022年启动的长江江豚科学考察活动。让同学们了解到，现在人类已经意识到了长江江豚面临的严重问题，也早早开始了保护性活动，并且已经达到了一定的预期效果，而这些都离不开种群相关知识的研究。（4）思维导图（板书设计）课后任务1、构建本章思维导图。（以种群为中心词）2、制定并提交一份长江江豚保护计划书。3、设计并制作长江江豚保护宣传海报。第一个任务是针对整个单元的，希望同学构建出本章的整体知识结构，后面两个任务主要是从锻炼学生的核心素养和综合能力出发，并结合实际问题提出来的。学生提交后，进行了一次集体评选活动，选出了一些优秀的作品，进行汇报和展示。四、教学反思这节课最大的亮点我认为是以长江江豚创设的单元情境，贯穿本节课的教学过程，并结合各种图片、视频、图表等实例资料的展示，对影响种群数量变化的因素进行分析，让学生在真实情境中学习和掌握知识，并运用于实践。还有一个亮点我觉得是凸显了科学育人的价值，长江江豚的困境不是特例，现如今地球上很多的生物都面临着灭绝的危机，所以这节课我们不仅解决了学科知识层面的问题，在环境保护、生物多样性的保护以及维护生态平衡等多方面都有一个育人的价值体现。而本节课的不足我觉得首先是学习资料提供的还不够丰富，应该加强对资料的筛选和整理，以便更加贴合教学内容和大单元情境；其次在问题串的设置上，应该更加注意逻辑性，以便更有利于对学生进行引导，便于他们去自主探究和思考。附件：学案影响种群数量变化的因素补充资料：长江江豚是江豚属(Neophocaena)也是整个鼠海豚科(Phocaenoides)唯一的淡水种群，仅分布于我国长江中下游和两个大型通江湖泊-洞庭湖和鄱阳湖。2006年考察长江淡水豚考察结果显示，江豚的种群数量已经由1990年代早期的约2800头下降至1800头左右，与20世纪90年代早期相比减少了50%以上。2012年长江干流中种群数量已经不足1040头，在2006至2012年间,长江干流江豚种群的年平均下降速率达到13.73%。种群极度濒危,生存形势严峻,未来10年内该物种也或将走向灭绝。据2017年调查数据显示，长江江豚种群数量约1012头，种群快速衰退趋势得到一定遏制，但保护形势依然严峻。一般认为长江豚类的致危因素主要包括：过度的渔业活动、长江航运业的迅猛发展、大型水利工程建设以及长江水环境污染等四个方面。长江江豚的种群衰退还可能与其自身较低的遗传多样性有关。多项研究表明，珍稀濒危物种的遗传多样性通常都非常贫乏，而且单一的遗传背景可能会使物种的濒危状况进一步恶化。此外，随着长江江豚种群数量的不断下降，小种群遗传行为也可能加速其种群的衰退。在小种群中，各种环境因素以及种群自身的遗传因素会进一步降低物种的遗传多样性，从而使其面临更为严重的灭绝风险。视频分析：江豚近些年种群数量的变化情况如何？请用具体数据说明，并尝试画出种群数量变化的大致曲线。影响江豚种群数量变化的因素有哪些？请尝试对这些因素进行分类。P131、影响该地草本植物种群的密度的非生物因素是什么？2、分析调查数据，这些草本植物的种群密度随郁闭度如何变化？3、三种草本植物的种群密度变化规律相同么？为什么会出现这种差异？例2阅读P14-15资料一，完成有关问题。单独培养时，两种草履虫的种群数量有何变化？混合培养时，两种草履虫的种群数量有何变化？与单独培养相比较有何差异？如何解释这种现象？例3：阅读P15资料二，完成有关问题。请分析猞猁的种群数量变化的规律，雪兔的种群数量变化的规律。猞猁和雪兔种群数量的变化之间有怎么样的联系？尝试补充下图。猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是原因、哪个是结果？思考：春夏时节，动植物种群的数量普遍迅速增长，秋冬时节又普遍减少，这种现象受到了哪些非生物因素和生物因素的影响？它们的影响是独立的吗？思考：影响江豚种群数量的最主要因素是什么？这一因素是如何