2023-2024学年人教版选择性必修2 1-1种群的数量特征（教学设计）

课题1.1种群的数量特征课型新授课课时3课时学习目标生命观念：通过资料分析，思考讨论，列举种群的数量特征，并说明他们之间的关系，形成稳态与平衡观。科学思维：通过模拟实验和情境探究，能够分析出调查种群密度的主要方法，并能够独立的运用样方法和标记重捕法调查种群密度，培养学生的科学思维和实践能力。科学探究：模拟调查草地中蒲公英的种群密度。社会责任:通过理解研究种群的意义，明确合作的重要性，通过关注濒危动物的保护，落实社会责任，保护生物多样性。学习重点1.种群的数量特征。2.调查种群密度的方法。学情分析学生在必修1生命系统的结构层次部分对种群已经有了一个大致的了解，从能力的方面说，此时的学生已经具备相对较强的探究、分析、解决问题的能力，具有一定的生物科学素养。从知识方面说，高二的学生已经具有与数学建模相关的数学知识储备，学生已经可以理解种群数量变化。所以，这堂课的学习，是在教师的引导下，学生将种群数量变化的生物学问题归结成数学问题，进而应用建模成果去解决身边的环境问题。而且在平时的生活学习中已经接触到了有关计划生育、物种保护等内容，迫切地想了解进一步的知识，想用专业的科学的知识来解决有关问题，可以此为切入点充分激发学生的求知欲，能取得较好的效果。核心知识种群的数量特征教学内容及教师活动设计学生活动设计二次备课新课导入问题探讨：1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？弄清东北豹的数量现状，才能有针对性地采取有效的保护措施2.调查东北豹种群中雌雄个体的数目对于预测该种群的发展趋势有什么意义？东北豹种群中雌雄个体的比例影响种群的出生率，从而影响种群数量的变化。【情景视频】：云南会泽黑颈鹤国家级自然保护区黑颈鹤，国家一级保护动物，与大熊猫、金丝猴并称为中国动物的三大国宝。在云南东北部的会泽、昭通、永善、乔家，西北部的丽江、宁蒗等地由于自然条件优越，又有丰盛的食物，每年来越冬的黑颈鹤很多。【任务一】：种群的概念思考1：判断以下实例是否属于一个种群？①一个池塘中的全部鱼。（）②一块农田中全部长出籽粒的玉米。（）③菜市场上所有的鲤鱼。（）④一个学校中所有的学生。（）种群：生活在一定自然区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。注意：同种生物、同一区域、同一时段包括全部个体（幼年、老年、成年)种群是生物进化的基本单位种群是生物繁殖的基本单位思考2：种群、个体、物种三者之间有什么关系？(1)个体是种群的基本组成单位。(2)通常同一物种可以形成许多个种群，物种无地域，种群有。物种：能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群生物。种群：生活在一定的自然区域内的同种生物的全部个体。思考并回答观看视频思考并作出判断温故而知新新课教学【任务二】：种群密度事实1近年来，为了保护黑颈鹤等野生鸟类，在黑颈鹤的繁殖地、越冬地建立了多个自然保护区，使得我国的黑颈鹤种群在低繁殖率的前提下，实现了高增长，从2000年统计的6000只左右到现象的16000多只，成为我国生物多样性保护中的典型成功案例。事实2为了满足黑颈鹤冬、春季节的食物需求，保护区曾考虑引入植物新物种，但是受到加拿大一枝黄花在我国南方多地生物入侵的教训，科学家在这件事上保持非常谨慎的态度。假设已知A、B、C三地一枝黄花的数量分别是8000株、20000株、30000株，你能判断哪个地区加拿大一枝黄花生物入侵现象更严重吗？种群密度及调查方法合作探究一：自主阅读课本P2-3页相关内容，小组合作完成下列相关内容。1.种群密度的概念是什么？2.如何表示(计算)种群密度？3.是不是种群数量多，种群密度就大？4.研究种群密度的意义？5.调查种群密度的常用方法有哪些？原理是什么？6.不同的调查方法适用的调查对象分别是什么？1.种群密度（1）概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数。（陆地）（水体）（2）计算公式：种群密度=种群密度是种群最基本的数量特征。【思考3：】根据种群密度的概念判断，“一块麦田中所有的蝗虫”是对种群密度的描述吗？为什么？不是。因为种群密度的概念强调的是“在单位面积或单位体积中种群的个体数”。2.是不是种群数量多，种群密度就大？不是；因为种群密度强调的是单位面积或单位体积中的个体数。研究种群密度的意义？2.研究种群密度的意义：①濒危动物保护②害虫的防治③生物资源的合理利用和保护【思考4】：下列草地（5m2），其中⭕代表加拿大一枝黄花，则种群密度为6.4株/m2。逐个计数法【思考5】：如果是5000m2，还能这样逐个计数调查种群密度吗？分布范围较大，个体较小——估算法3.种群密度的调查方法（1）逐个计数法——适用范围：分布范围较小、个体较大的种群（最准确）在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取什么方法呢？估算法①黑光灯诱捕法——适用范围:有趋光性的昆虫。【任务三】：利用样方法调查植物的种群密度②样方法a.适用范围：调查植物，及活动能力弱、活动范围小的动物。如昆虫卵、蚜虫、跳蝻。单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株；而双子叶草本植物的个体数目则易于辨别。单子叶植物的叶片一般呈条形或披针形，叶脉一般是平行脉；双子叶植物的叶脉一般是网状脉。【问题6】：取样的关键是什么？为什么？【问题7】：样方大小多少合适？【问题8】：如果所调查物种个体较大，样方大小应该怎样设置？如果调查物种数目比较稀疏，样方大小应该怎样设置？【问题9】：样方数量多少合适？【问题10】：怎么科学计数每个样方的数量？样方边线上的点，应当怎么计数？【问题11】：如何计算该样方的种群密度？b.取样的关键是：随机取样，不能掺入主观因素；e.计数原则：样方内＋相邻两边(计上不计下，计左不计右)及顶角上的f.调查程序播放视频——调查草地中某种双子叶植物的种群密度事实3为了更好的留住这群美丽的黑颈鹤，湿地工作人员一方面要为它们准备充足的食物，通过投喂鱼苗，为它们建立”安心食堂“，另一方面要避免某种鱼种群过度繁殖破坏湿地生态系统。【思考12】：要调查池塘中某种鱼的种群密度，用样方法可行吗？不可行③标记重捕法a.适用范围：调查活动能力强、活动范围大的动物。C.标记重捕法误差分析注意事项：a.标记物不能过分醒目；b.标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动；c.标记物不易脱落；d.标记个体需与未标记个体混合均匀后再重捕，保证在重捕时被捕的概率相等；e.确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡。调查种群数量的其他方法（课本P6)航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等二、出生率和死亡率事实4根据资料显示，黑颈鹤在中国的种群数量，20世纪80年代中期仅知有700～800只。2010年以前有约20%-25%的个体参与了繁殖，2010年后该比例不断增长，至2013年约40%参与繁殖。【问题13】：根据黑颈鹤的种群密度，你能确定2014年其种群数量是增加还是减少吗？哪些因素可能会影响种群的数量呢？概念：单位时间内_________________的个体数目占该种群_______________的比值，分别称为出生率或死亡率。事实520世纪90年代已知在西藏越冬的黑颈鹤有4277只，至2002年初已知在云贵高原越冬的黑颈鹤有3261多只。据1992年冬季的数量统计，在中国见到的数量为1268只，2002年后又在云南昭通等地发现了较大的越冬群体，数量已超过1500只。【问题15】：根据资料分析，影响某地黑颈鹤种群密度的因素还有哪些？【问题16】阅读教材P4，思考讨论下列问题1.什么是年龄结构？三种类型的种群，种群数量如何变化？依据？2.年龄结构怎样影响种群密度？其意义是什么？3.什么是性别比例？性别比例怎样影响种群密度？举例说明性别比例在生产实践上有何应用？4.意义：可以预测种群数量的变化趋势5.与种群密度的关系年龄结构通过影响出生率和死亡率来影响种群密度【思考17】年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？年龄结构为衰退型的种群呢？不一定，这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响，此外种群数量还受迁入率和迁出率的影响。PPT展示图片并总结【思考18】根据表格数据，分析我国的人口年龄结构发生了什么变化？说明我国少年儿童的人口占比在减少，老龄人口占比在增加，我们应该关注我国人口的老龄化问题。【模型构建】认真思考，小组讨论，积极交流。思考并回答注意区分：种群密度≠种群数量分析图示，计算结果思考样方法的相关问题串，理解样方法分析总