2019版 沪科教版 高中生物学 选择性必修2 生物与环境《第一章 同种生物构成动态的种群》大单元整体教学设计2020课标

版沪科教版高中生物学选择性必修2生物与环境《第一章同种生物构成动态的种群》大单元整体教学设计[2020课标]一、内容分析与整合二、《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》分解三、学情分析四、大主题或大概念设计五、大单元目标叙写六、大单元教学重点七、大单元教学难点八、大单元整体教学思路九、学业评价十、大单元实施思路及教学结构图十一、大情境、大任务创设十二、单元学历案十三、学科实践与跨学科学习设计十四、大单元作业设计十五、“教-学-评”一致性课时设计十六、大单元教学反思一、内容分析与整合（一）教学内容分析《同种生物构成动态的种群》是高中生物学选择性必修2《生物与环境》的第一章内容，旨在帮助学生理解种群作为生物学研究的基本单位，以及种群数量动态变化的规律和影响因素。本章内容涵盖了种群的基本概念、种群密度的测量、种群数量变化的原因、种群增长模型、生物因素和非生物因素对种群特征的影响等多个方面，是理解生态系统稳定性和环境保护的重要基础。通过本章的学习，学生将能够掌握种群密度的调查方法，理解种群数量变化的基本规律，以及运用数学模型描述和预测种群数量的变化。学生还将了解到生物之间以及生物与环境之间的相互关系，培养从宏观角度看待生物问题的能力。（二）单元内容分析本单元内容主要包括以下几个部分：种群的基本概念和特征：介绍种群的定义、种群密度的测量方法（如样方法和标记重捕法），以及种群的其他数量特征（如出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构和性别比例）。种群数量变化的原因：分析个体出生、死亡和迁移如何影响种群密度，以及年龄结构和性别比例对种群数量的长期影响。种群增长模型：介绍理想条件下种群呈现的J型增长和有限环境中种群呈现的S型增长，以及自然环境中种群增长的多型性。通过实验探究（如探究培养液中酵母种群数量的动态变化），帮助学生理解种群增长模型的实际应用。生物因素和非生物因素对种群特征的影响：探讨捕食、竞争、寄生和共生等生物因素，以及光、温度、水等非生物因素如何影响种群特征，进而影响生态系统的稳定性。（三）单元内容整合本单元内容紧密围绕种群这一核心概念展开，从种群的基本概念和特征入手，逐步深入到种群数量变化的原因和模型，再扩展到生物因素和非生物因素对种群特征的影响。各部分内容相互关联、层层递进，共同构成了对种群动态变化的全面理解。在教学过程中，应注重知识的整合和应用。例如，在介绍种群密度的测量方法时，可以结合具体案例（如黑线仓鼠的种群密度调查）进行分析；在探讨种群增长模型时，可以通过实验探究（如探究培养液中酵母种群数量的动态变化）来加深理解；在讨论生物因素和非生物因素对种群特征的影响时，可以引导学生联系实际生活（如害虫防治和资源型生物利用）进行思考。二、《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》分解高中生物学学科核心素养（一）生命观念生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。在本单元的教学中，生命观念主要体现在以下几个方面：结构与功能观：理解种群密度作为种群最基本的数量特征，其大小直接影响着种群内个体的生长发育和种群的生存状况。理解种群数量变化的原因（如出生率、死亡率、迁入率、迁出率等）与种群内部结构和外部环境的相互关系。进化与适应观：认识到种群是物种在自然界存在的基本单位，种群数量的动态变化是生物进化的重要表现。理解生物因素（如捕食、竞争、寄生和共生）和非生物因素（如光、温度、水等）如何影响种群特征，以及种群如何通过适应环境变化来维持其稳定性。稳态与平衡观：理解在有限环境中，种群数量增长会呈现出S型曲线，即种群数量会在一定范围内波动并趋于稳定。这种稳态是种群内部因素（如年龄结构、性别比例等）和外部因素（如资源、环境等）相互作用的结果。物质与能量观：理解种群数量变化过程中伴随着物质和能量的转移和转化。例如，在探究培养液中酵母种群数量的动态变化时，可以观察到酵母细胞通过利用培养基中的营养物质进行生长和繁殖，同时将部分物质转化为能量供自身使用。（二）科学思维科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。在本单元的教学中，科学思维主要体现在以下几个方面：归纳与概括：通过对不同种群数量变化案例的分析和比较，归纳出种群数量变化的一般规律和特点。例如，通过比较不同环境下种群增长曲线的形状和趋势，概括出影响种群数量变化的主要因素。演绎与推理：根据种群数量变化的原因和模型，推理出种群数量未来的变化趋势和可能的结果。例如，在已知种群当前数量、出生率、死亡率等参数的情况下，可以运用数学模型预测种群未来的数量变化。模型与建模：通过构建数学模型（如种群增长模型）来描述和预测种群数量的变化。例如，在探究培养液中酵母种群数量的动态变化时，可以运用数学模型来拟合实验数据并预测未来的种群数量。批判性思维：对已有的观点和结论进行批判性思考和分析。例如，在探讨生物因素和非生物因素对种群特征的影响时，可以引导学生思考不同因素对种群数量变化的影响程度及其相互作用机制。创造性思维：鼓励学生提出新的观点和想法来解决实际问题。例如，在讨论害虫防治和资源型生物利用时，可以引导学生思考如何利用生物学原理和技术来开发新的防治方法和利用途径。（三）科学探究科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。在本单元的教学中，科学探究主要体现在以下几个方面：问题发现：引导学生从现实世界中发现与种群数量变化相关的问题。例如，在观察校园内某种生物种群数量变化的过程中发现其数量呈现出明显的季节性波动，并思考其可能的原因。实验设计：指导学生设计实验来探究影响种群数量变化的因素。例如，在探究培养液中酵母种群数量的动态变化时，可以设计实验来比较不同培养条件下（如不同温度、不同营养物质浓度等）酵母种群数量的变化。方案实施：组织学生按照实验设计进行实验操作并收集数据。例如，在探究培养液中酵母种群数量的动态变化时，可以定期取样并计数酵母细胞的数量来记录其种群数量的变化。结果分析与交流：引导学生对实验数据进行分析并得出结论，然后将结果与同学进行交流和讨论。例如，在探究培养液中酵母种群数量的动态变化时，可以将不同培养条件下的实验数据进行比较分析并探讨其背后的生物学原理。（四）社会责任社会责任是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。在本单元的教学中，社会责任主要体现在以下几个方面：环境保护意识：通过介绍种群数量变化与生态系统稳定性的关系，引导学生认识到保护生态环境的重要性。例如，在讨论非生物因素对种群特征的影响时，可以强调环境污染和破坏对生物种群数量的负面影响并呼吁学生积极参与环境保护活动。健康生活倡导：结合种群数量变化与传染病防控的关系，倡导健康的生活方式。例如，在讨论种群数量变化对传染病流行的影响时，可以介绍传染病的传播途径和预防措施并呼吁学生养成良好的个人卫生习惯。科学决策支持：运用生物学知识和原理为政府和社会决策提供科学依据。例如，在讨论害虫防治和资源型生物利用时，可以提出基于生物学原理的防治方法和利用途径并为政府制定相关政策提供建议。伦理道德考量：在介绍生物因素和非生物因素对种群特征的影响时，引导学生思考相关伦理道德问题。例如，在讨论捕食关系时，可以引导学生思考人类过度捕猎野生动物对生态平衡和生物多样性造成的负面影响并呼吁人们尊重生命、爱护自然。《同种生物构成动态的种群》这一单元的教学不仅要求学生掌握种群的基本概念、数量变化规律和影响因素等生物学知识，还要求学生具备生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等生物学学科核心素养。在教学过程中，应注重知识的整合和应用，引导学生通过观察、实验、讨论等方式来深入理解生物学原理并解决实际问题。学情分析（一）已知内容分析在高中生物学的学习过程中，学生在必修课程模块中已经掌握了生物学的基础知识，包括细胞结构、遗传规律、生物进化等核心概念。这些内容为学习选择性必修2《生物与环境》模块奠定了坚实的基础。特别是关于种群和群落的概念，学生在必修课程中已经有所了解，如种群是同一物种个体的集合，群落则是多个物种种群在一定区域内的组合。学生在数学学习过程中，已经掌握了基本的统计学和数学模型构建方法，这对于理解种群数量变化的数学模型至关重要。在日常生活和科学普及中，学生也可能对种群生态学有一些直观的认识。例如，他们可能听说过某些物种因环境变化或人类活动而数量锐减，或者某些物种在特定条件下种群数量迅速增长的情况。这些经验虽然零散，但为学生理解种群动态提供了感性基础。对于本节课的具体内容，学生在之前的学习中可能已经接触过一些与种群密度、出生率、死亡率、迁入率和迁出率相关的概念。他们可能理解这些因素如何影响种群数量，但可能尚未系统地学习过这些因素之间的相互作用以及它们如何共同决定种群动态。学生对于数学模型在生物学研究中的应用可能有一定的了解，但可能尚未深入探究过如何利用数学模型来表征和预测种群数量变化。（二）新知内容分析本节课的新知内容主要包括以下几个方面：种群密度的调查和估算方法：学生将学习如何通过样方法和标记重捕法等统计学方法来估算种群密度。这些方法在生态学研究中具有广泛应用，是理解种群动态的基础。种群数量变化的影响因素：学生将深入探讨个体的出生、死亡和迁移如何影响种群密度，以及种群的年龄结构和性别比例如何进一步影响种群动态。这些因素之间的相互作用是理解种群数量变化规律的关键。种群数量变化的数学模型：学生将学习理想条件下种群呈J型增长和有限环境中种群呈S型增长的理论模型，并了解这些模型如何用来表征和预测种群数量变化。他们还将探讨自然环境中种群增长的多型性，以及这些模型在实际应用中的局限性和修正方法。生物因素和非生物因素对种群特征的影响：学生将分析捕食、竞争、寄生和共生等生物因素以及光、温度、水等非生物因素如何影响种群特征，如种群密度、分布范围和遗传多样性等。这些因素的理解有助于学生更全面地认识种群生态学。本节课的新知内容不仅涵盖了种群生态学的基本理论和方法，还涉及了数学模型在生态学研究中的应用。这些知识对于培养学生的科学思维、科学探究能力和社会责任感具有重要意义。（三）学生学习能力分析高中生物学的学习要求学生具备一定的科学素养和学习能力。对于本节课的内容，学生的学习能力主要体现在以下几个方面：观察与分析能力：学生需要具备敏锐的观察力，能够发现种群数量变化的现象，并通过分析数据来揭示其背后的规律。例如，在样方法调查中，学生需要仔细观察样方内的个体数量，并准确记录数据。逻辑思维能力：学生需要具备清晰的逻辑思维能力，能够理解种群数量变化的各种影响因素，并分析它们之间的相互作用。例如，在分析出生率、死亡率和迁移率对种群密度的影响时，学生需要运用逻辑推理来揭示这些因素之间的内在联系。数学建模能力：学生需要具备基本的数学建模能力，能够理解并构建种群数量变化的数学模型。例如，在构建J型增长和S型增长的数学模型时，学生需要掌握指数函数和逻辑函数等基本数学模型，并能够运用这些模型来表征和预测种群数量变化。实践操作能力：学生需要具备实践操作能力，能够独立完成种群密度的调查和估算实验。例如，在标记重捕法实验中，学生需要熟练掌握标记、捕捉、计数和估算等操作步骤。学生还需要具备团队合作精神和沟通表达能力，能够在小组内协作完成实验任务，并能够清晰地表达自己的观点和实验结果。（四）学习障碍突破策略针对本节课的学习内容和学生可能遇到的学习障碍，教师可以采取以下策略来帮助学生突破难点：创设情境，激发兴趣：通过创设与种群生态学相关的情境，如展示物种濒危或爆发的新闻图片、视频等，激发学生的学习兴趣和探究欲望。引导学生关注身边的生态学现象，如校园内的植物种群变化等，增强学习的现实感和亲近感。分解难点，逐步引导：将本节课的难点内容分解成若干个小问题或任务，逐步引导学生进行深入思考和探究。例如，在介绍种群密度调查和估算方法时，可以先让学生观察样方内的个体数量并尝试估算密度，然后再介绍样方法和标记重捕法等统计学方法。这样可以使学生在实践中逐步掌握新知识。运用模型，直观展示：运用数学模型和计算机模拟软件来直观展示种群数量变化规律，帮助学生理解抽象的理论知识。例如，可以使用Excel或SPSS等统计软件来绘制种群数量变化的曲线图，并让学生观察和分析不同参数对曲线形状的影响。这样可以使学生更直观地理解种群数量变化的规律和机制。实验探究，实践操作：通过设计实验探究活动来让学生亲自动手操作和实践，加深对种群生态学知识的理解和应用。例如，可以组织学生进行标记重捕法实验或种群密度调查实验等。在实验过程中，教师可以指导学生进行实验设计、数据收集和结果分析等环节，提高学生的实践操作能力和科学探究能力。合作学习，互动交流：通过小组合作学习来促进学生之间的互动交流和合作共享。在小组内，学生可以共同完成任务、分享经验和观点、解决问题等。这样可以培养学生的团队合作精神和沟通表达能力，并促进知识的共享和传播。反馈评价，及时调整：在教学过程中及时给予学生反馈和评价，帮助他们发现自己的不足和进步空间，并及时调整教学策略和方法。鼓励学生进行自我评价和同伴评价等多元化评价方式，培养他们的自我反思能力和批判性思维能力。通过以上策略的实施，教师可以帮助学生突破本节课的学习障碍，提高他们的学习效率和效果。也可以培养学生的科学素养和学习能力，为他们的未来发展奠定坚实的基础。四、大主题或大概念设计大主题：探索种群动态：特征与模型大概念：种群是生物生存和繁衍的基本单位，具有特定的数量特征和空间分布格局。种群数量变化受多种因素影响，包括生物因素（如出生率、死亡率、迁移率、年龄结构、性别比例）和非生物因素（如气候、食物供应、天敌等）。数学模型是描述和预测种群数量变化的有力工具，可以帮助我们理解种群动态并制定相应的保护措施。五、大单元目标叙写高中生物学学科核心素养：（一）生命观念学生能够理解种群是生物在自然界中存在的基本单位，认识到种群数量变化对生物多样性和生态系统稳定性的影响。学生能够运用结构与功能相适应的观念，解释种群密度、年龄结构、性别比例等特征如何影响种群的生存和繁衍。学生能够形成稳态与平衡观，理解在有限环境中，种群数量如何通过自我调节达到动态平衡。（二）科学思维学生能够基于生物学事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理等方法，分析种群数量变化的原因和规律。学生能够建立数学模型，如J型增长模型和S型增长模型，表征种群数量变化的规律，并解释模型背后的生物学意义。学生能够运用批判性思维，评估不同因素对种群数量变化的影响，提出合理的假设和预测。（三）科学探究学生能够针对种群数量变化的问题，提出科学问题，设计并实施探究实验方案，如探究培养液中果蝇种群数量的动态变化。学生能够运用多种方法如实记录和分析实验结果，运用科学术语报告实验结果，并与他人交流所得结果和存在的问题。学生能够在探究过程中，体现合作精神，善于从实践的层面探讨或解决现实问题，如制定保护濒危物种的策略。（四）社会责任学生能够基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，如讨论人类活动对种群动态的影响，提出保护生物多样性的合理化建议。学生能够运用生物学知识，关注社会议题，如参与环保宣传活动，提高公众对生物多样性的认识。学生能够形成生态意识，参与环境保护实践，如参与校园生物多样性的调查和保护工作。六、大单元教学重点种群密度的调查和估算方法：学生需要掌握样方法和标记重捕法等常用的种群密度调查方法，并能够在实际情境中应用这些方法估算种群密度。通过实验和模拟活动，让学生亲身体验种群密度调查的过程，理解不同方法的适用条件和误差来源。种群数量变化的数学模型：学生需要理解J型增长模型和S型增长模型的基本原理和数学表达式，能够运用这些模型描述和预测种群数量变化。通过案例分析，让学生理解数学模型在生态学研究和实际应用中的重要作用，并培养学生建立和应用数学模型的能力。生物因素和非生物因素对种群特征的影响：学生需要理解出生率、死亡率、迁移率、年龄结构、性别比例等生物因素如何影响种群数量变化。学生还需要理解气候、食物供应、天敌等非生物因素如何影响种群动态，以及这些因素之间的相互作用。种群动态与生物多样性的保护：学生需要认识到种群动态对生物多样性和生态系统稳定性的影响，理解保护濒危物种的重要性。学生需要掌握制定保护濒危物种策略的基本方法，如建立自然保护区、实施人工繁殖计划等，并能够在实际情境中应用这些方法。七、大单元教学难点种群密度调查方法的准确性和误差分析：学生需要理解样方法和标记重捕法等方法的原理和适用条件，但实际操作中可能存在多种误差来源，如标记方法的准确性、重捕样本的代表性等。学生需要学会分析误差来源，并采取相应的措施减小误差，提高种群密度估算的准确性。数学模型的建立和应用：数学模型是描述和预测种群数量变化的有力工具，但学生可能缺乏建立和应用数学模型的经验和能力。学生需要理解数学模型背后的生物学意义，并能够根据实际问题选择合适的数学模型进行描述和预测。学生还需要学会运用数学方法和软件进行模型建立和数据分析。生物因素和非生物因素的相互作用：种群数量变化受多种因素影响，这些因素之间可能存在复杂的相互作用关系。学生需要理解这些因素之间的相互作用关系，并能够运用综合思维方法分析种群数量变化的原因和规律。学生还需要学会从多个角度考虑问题，提出合理的假设和预测。保护濒危物种策略的制定和实施：制定保护濒危物种策略需要考虑多种因素，如物种的生物学特性、生境条件、人类活动影响等。学生需要掌握制定保护濒危物种策略的基本方法，并能够在实际情境中应用这些方法。学生还需要学会评估保护策略的效果，并根据实际情况进行调整和优化。教学设计示例（节选）第二节数学模型可表征种群数量变化规律一、导入新课通过展示自然界中种群数量变化的实例（如大熊猫种群数量的变化），引导学生思考种群数量变化的原因和规律。然后引出数学模型在描述和预测种群数量变化中的应用。二、讲授新课理想条件下种群可呈现J型增长介绍J型增长模型的基本原理和数学表达式，通过图表展示J型增长曲线的特征。分析J型增长模型的应用条件和局限性，引导学生思考在哪些情况下种群数量可能呈现J型增长。有限环境中种群呈S型增长介绍S型增长模型的基本原理和数学表达式，通过图表展示S型增长曲线的特征。分析S型增长模型中环境容纳量（K值）的意义和影响因素，引导学生思考如何改变环境容纳量以控制种群数量。自然环境中种群增长是多型的介绍自然环境中种群增长的多型性特征，通过实例展示不同种群数量变化的曲线类型。引导学生分析自然环境中种群数量变化的原因和规律，并思考如何运用数学模型描述和预测这些变化。三、实验探究组织学生进行“探究培养液中果蝇种群数量的动态变化”实验。要求学生设计实验方案、记录实验数据、分析实验结果，并运用数学模型描述和预测果蝇种群数量的变化。四、讨论与交流引导学生分组讨论以下问题：在实际情境中，哪些因素可能影响果蝇种群数量的变化？如何控制这些因素以改变果蝇种群数量？如何运用数学模型描述和预测果蝇种群数量的变化？数学模型在实际应用中有哪些优势和局限性？根据实验结果和分析结论，提出保护果蝇种群或控制果蝇种群数量的合理化建议。五、总结与拓展总结本节课的主要内容和学习要点，强调数学模型在描述和预测种群数量变化中的重要作用。然后拓展讨论数学模型在其他领域（如经济学、社会学等）的应用实例，引导学生思考数学模型的普适性和局限性。最后布置作业：要求学生选择一种濒危物种，调查其种群数量变化的现状和原因，并运用数学模型描述和预测其种群数量的变化趋势。八、大单元整体教学思路在高中生物学教学中，选择性必修2《生物与环境》模块中的《第一章同种生物构成动态的种群》是一个至关重要的教学内容。本单元旨在帮助学生理解种群的基本特征、种群数量的动态变化及其影响因素，进而形成对生物与环境相互关系的深刻认识。以下是根据《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》以及所提供的教学材料，撰写的全新完整的大单元整体教学思路。一、教学目标设定（一）生命观念结构与功能观：学生能够理解种群作为生物群体的一种组织形式，其结构（如种群密度、年龄结构、性别比例等）与功能（如繁殖、迁移、竞争等）之间的密切关系。通过构建果蝇种群增长的数学模型，学生能够认识到种群数量的变化是种群内个体相互作用和环境因素共同作用的结果。进化与适应观：学生能够理解种群数量变化是生物适应环境的一种表现。在不同的环境条件下，种群通过自然选择、遗传变异等机制，不断调整其数量结构，以适应环境的变化。例如，在资源有限的环境中，种群增长呈现出S型曲线，这是生物对环境容量的一种适应。稳态与平衡观：学生能够认识到生态系统中的种群数量并非无限增长，而是受到环境容量和种群内部调节机制的制约，维持在一个相对稳定的水平。这种稳态是生态系统平衡的重要体现，对维持生物多样性和生态平衡具有重要意义。物质与能量观：学生能够理解种群数量的变化与物质和能量的流动密切相关。种群的增长需要消耗大量的物质和能量，而这些物质和能量的来源和流动方式又受到环境因素的影响。（二）科学思维归纳与概括：学生能够通过对果蝇种群数量变化数据的收集和分析，归纳出种群增长的一般规律，如J型增长和S型增长。学生能够概括出影响种群数量变化的主要因素，如出生率、死亡率、迁入率、迁出率等。演绎与推理：学生能够运用种群增长模型，对特定条件下的种群数量变化进行预测和推理。例如，在给定出生率、死亡率等参数的情况下，学生能够预测种群数量的变化趋势，并解释这种趋势背后的生物学原因。模型与建模：学生能够掌握构建数学模型的方法，将抽象的生物学问题转化为具体的数学问题。通过构建果蝇种群增长的数学模型，学生能够理解数学模型在生物学研究中的应用价值，并能够运用数学模型解决实际问题。批判性思维：学生能够批判性地评价不同种群增长模型的优势和局限性，理解模型简化现实条件的必要性。学生能够提出改进模型的方法，以更准确地描述种群数量的变化。创造性思维：学生能够运用所学的生物学知识和数学建模技能，创造性地解决与种群数量变化相关的问题。例如，学生能够设计实验方案，探究不同环境条件下种群数量的变化规律，并提出相应的生态学建议。（三）科学探究发现问题：学生能够通过对种群数量变化现象的观察和分析，提出具有探究价值的问题。例如，学生可以提出“为什么果蝇种群数量在有限环境中会呈现出S型增长？”等问题。设计方案：学生能够根据探究问题，设计合理的实验方案。在构建果蝇种群增长的数学模型时，学生能够确定实验材料、实验步骤和实验观察指标等关键要素，并制定出详细的实验计划。实施实验：学生能够按照实验方案，认真实施实验过程。在构建果蝇种群增长的数学模型时，学生需要收集果蝇种群数量变化的数据，并进行准确的记录和整理。分析结果：学生能够运用统计学方法对实验数据进行处理和分析，得出科学的结论。在构建果蝇种群增长的数学模型时，学生需要运用数学方法对数据进行拟合和预测，并解释模型参数的实际意义。交流讨论：学生能够将自己的实验结果和结论与他人进行交流讨论，分享探究过程中的经验和体会。通过交流讨论，学生能够拓宽视野、深化理解，并不断提高自己的科学探究能力。（四）社会责任环保意识：学生能够认识到种群数量变化对生态环境的影响，树立环保意识。例如，学生能够理解过度捕捞会导致鱼类种群数量下降，进而破坏海洋生态系统的平衡。学生应该积极参与环保活动，为保护生态环境贡献自己的力量。健康生活方式：学生能够理解种群数量变化与人类健康的关系，倡导健康生活方式。例如，学生能够认识到传染病流行与病原体种群数量变化密切相关，因此应该加强个人卫生、提高免疫力以预防传染病的发生。社会参与：学生能够关注社会热点中的生物学议题，积极参与讨论并作出理性判断。例如，学生能够关注转基因生物的安全性问题，了解转基因技术对农业生产和生态环境的影响，并积极参与相关议题的讨论和决策过程。伦理道德：学生能够理解生物学研究中的伦理道德问题，遵守科研规范和伦理准则。例如，在构建果蝇种群增长的数学模型时，学生应该遵循动物实验伦理原则，确保实验过程对果蝇造成的伤害最小化。二、教学内容组织本单元的教学内容主要包括种群的基本特征、种群数量的动态变化及其影响因素等方面。具体组织如下：（一）种群的基本特征种群密度：介绍种群密度的概念及其测量方法（如样方法、标记重捕法等），并通过实验活动让学生亲自测量果蝇种群密度。通过测量活动，学生能够理解种群密度是种群最基本的数量特征之一，对种群数量的变化具有重要影响。年龄结构与性别比例：介绍种群的年龄结构和性别比例概念及其对种群数量变化的影响。通过实验活动让学生观察果蝇种群的年龄结构和性别比例变化，并探讨这些因素如何影响种群数量的增长和稳定。（二）种群数量的动态变化理想条件下种群增长：介绍理想条件下种群呈现J型增长的条件和特征，并通过数学模型模拟J型增长过程。通过实验活动让学生观察果蝇种群在理想条件下的增长情况，并探讨J型增长的实际意义和局限性。有限环境中种群增长：介绍有限环境中种群呈现S型增长的条件和特征，并通过数学模型模拟S型增长过程。通过实验活动让学生观察果蝇种群在有限环境中的增长情况，并探讨S型增长的实际意义和影响因素。自然环境中种群增长：介绍自然环境中种群增长的多型性及其影响因素，包括生物因素（如捕食、竞争、寄生等）和非生物因素（如气候、温度、食物等）。通过实验活动让学生观察果蝇种群在自然环境中的增长情况，并探讨这些因素如何共同影响种群数量的变化。（三）影响种群数量变化的因素生物因素：介绍生物因素（如捕食、竞争、寄生等）对种群数量变化的影响，并通过实验活动让学生观察这些因素如何作用于果蝇种群。通过观察活动，学生能够理解生物因素在种群数量变化中的重要作用。非生物因素：介绍非生物因素（如气候、温度、食物等）对种群数量变化的影响，并通过实验活动让学生观察这些因素如何作用于果蝇种群。通过观察活动，学生能够理解非生物因素在种群数量变化中的重要作用及其与生物因素的相互作用关系。三、教学方法与策略（一）问题导向教学法通过提出具有探究价值的问题（如“为什么果蝇种群数量在有限环境中会呈现出S型增长？”），引导学生主动思考、积极探究。在问题导向教学法的实施过程中，教师应该注重培养学生的问题意识和探究能力，鼓励学生提出自己的见解和疑问。（二）实验教学法通过实验活动让学生亲自观察、测量和分析果蝇种群数量的变化过程及其影响因素。在实验教学过程中，教师应该注重培养学生的实验技能和科学素养，确保实验过程的规范性和准确性。教师应该鼓励学生对实验结果进行解释和讨论，以加深对生物学原理的理解。（三）数学建模教学法通过构建果蝇种群增长的数学模型，引导学生将抽象的生物学问题转化为具体的数学问题。在数学建模教学过程中，教师应该注重培养学生的数学思维和建模能力，确保数学模型的准确性和适用性。教师应该鼓励学生对模型进行验证和修改，以更好地描述种群数量的变化过程。（四）合作学习法通过小组合作学习的方式，促进学生之间的交流与合作。在合作学习过程中，教师应该注重培养学生的团队协作能力和沟通能力，确保小组成员之间的有效互动和共同进步。教师应该鼓励学生对小组成果进行展示和交流，以分享经验和体会。四、学业评价（一）过程性评价通过观察学生在实验活动、讨论交流等环节中的表现，评价学生的实验技能、科学素养和团队协作能力等方面的发展情况。过程性评价应该注重评价的全面性和及时性，确保评价结果的客观性和准确性。（二）结果性评价通过考试、作业等方式评价学生对生物学原理、实验技能和数学建模能力等方面的掌握情况。结果性评价应该注重评价的规范性和公正性，确保评价结果的可靠性和有效性。教师应该结合过程性评价和结果性评价的结果，对学生进行全面的学业评价和分析，以指导后续的教学活动和学生的学习发展。五、教学资源与环境（一）教学资源教材与教辅资料：选用适合本单元教学的教材和教辅资料，确保教学内容的准确性和科学性。实验设备与材料：准备足够的实验设备和材料（如果蝇培养瓶、显微镜、血细胞计数板等），确保实验活动的顺利进行。网络资源：利用网络资源（如在线课程、数据库等）为学生提供更多的学习资源和信息支持。（二）教学环境实验室环境：确保实验室环境的整洁和安全，为实验活动提供良好的条件。教室环境：布置适合小组讨论和交流的教室环境，鼓励学生积极参与课堂活动。网络环境：提供稳定可靠的网络环境，支持学生的在线学习和资源共享。六、教学反思与改进在教学过程中，教师应该注重教学反思与改进工作。通过对学生学习情况的观察和分析，及时发现教学过程中的问题和不足，并采取相应的措施进行改进。教师应该积极参与教学研究和交流活动，借鉴其他教师的教学经验和做法，不断提高自己的教学水平和能力。通过以上大单元整体教学思路的设计和实施，旨在帮助学生深入理解种群的基本特征、种群数量的动态变化及其影响因素等方面的知识内容，培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等生物学学科核心素养。通过丰富多样的教学方法和策略以及全面的学业评价和资源支持，激发学生的学习兴趣和积极性，提高教学效果和质量。九、学业评价一、引言在《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的指导下，对2019版沪科教版高中生物学选择性必修2《生物与环境》中《第一章同种生物构成动态的种群》的教学内容进行学业评价设计，旨在全面评估学生在种群生态学方面的学科核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。通过科学合理的评价设计，促进学生的全面发展，提升生物学学科核心素养。二、教学目标设定（一）生命观念种群概念与特征理解：学生能够理解种群是物种在自然界存在的基本单位，明确种群密度、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构和性别比例等种群特征。种群数量变化观念：学生能够认识到种群数量在不同环境条件下会发生变化，理解理想条件下的J型增长和有限环境中的S型增长模型，以及自然环境中种群增长的多型性。生物与环境相互作用观念：学生能够理解生物因素（如捕食、竞争、寄生和共生）和非生物因素（如光、温度、水等）对种群特征的影响，形成生物与环境相互作用的观念。（二）科学思维模型构建与应用：学生能够运用数学模型（如J型增长模型和S型增长模型）表征种群数量的变化规律，分析和解释影响种群数量变化的因素。逻辑推理与批判性思维：学生能够基于种群生态学的基本原理，对种群数量变化的现象进行逻辑推理，批判性地分析影响种群动态的各种因素。问题解决与决策：学生能够运用种群生态学的知识，解决与种群动态相关的问题，如预测种群数量变化趋势、制定资源管理和保护策略等。（三）科学探究实验设计与实施：学生能够设计并实施与种群生态学相关的实验，如探究果蝇种群数量随时间的变化规律，掌握实验设计、数据收集和分析的方法。观察与记录：学生能够准确观察种群动态的变化过程，详细记录实验数据，运用图表等形式直观展示种群数量变化规律。合作与交流：学生能够与同伴合作完成实验任务，分享实验经验和成果，通过交流和讨论提升科学探究能力。（四）社会责任环境保护意识：学生能够认识到人类活动对种群动态的影响，形成环境保护和可持续发展的意识，积极参与环保行动。科学传播与交流：学生能够运用种群生态学的知识，向他人传播科学的环保理念和方法，提高公众对环境保护的认识和参与度。社会责任担当：学生能够关注社会热点议题中与种群生态学相关的问题，如生物多样性保护、生态平衡维护等，积极承担社会责任，为解决实际问题贡献力量。三、学习目标设定（一）生命观念种群特征识别：能够识别并描述种群的基本特征，如种群密度、年龄结构和性别比例等。种群数量变化分析：能够分析种群数量在不同环境条件下的变化规律，理解J型增长和S型增长模型及其适用条件。生物与环境关系理解：能够理解生物因素和非生物因素对种群特征的影响，形成生物与环境相互作用的观念。（二）科学思维模型构建：能够运用数学模型表征种群数量的变化规律，构建并解释种群增长模型。逻辑推理：能够基于种群生态学的基本原理，对种群数量变化的现象进行逻辑推理，分析影响种群动态的各种因素。问题解决：能够运用种群生态学的知识，解决与种群动态相关的问题，提出合理的解决方案。（三）科学探究实验设计：能够设计并实施与种群生态学相关的实验，掌握实验设计的基本原则和方法。数据收集与分析：能够准确收集实验数据，运用统计学方法进行数据分析，得出科学结论。交流与合作：能够与同伴合作完成实验任务，分享实验经验和成果，通过交流和讨论提升科学探究能力。（四）社会责任环保行动参与：能够积极参与环保行动，为保护生态环境和生物多样性贡献自己的力量。科学传播：能够运用种群生态学的知识，向他人传播科学的环保理念和方法，提高公众环保意识。社会问题解决：能够关注社会热点议题中与种群生态学相关的问题，提出合理的解决方案，为解决实际问题贡献力量。四、评价目标设定（一）生命观念评价评价内容：种群特征识别、种群数量变化分析、生物与环境关系理解。评价方式：观察记录、案例分析、测试评估。评价标准：学生能够准确识别种群特征，分析种群数量变化规律，理解生物与环境相互作用的关系。（二）科学思维评价评价内容：模型构建、逻辑推理、问题解决。评价方式：模型构建作业、逻辑推理题、问题解决报告。评价标准：学生能够构建并解释种群增长模型，基于种群生态学原理进行逻辑推理，提出合理的解决方案。（三）科学探究评价评价内容：实验设计、数据收集与分析、交流与合作。评价方式：实验报告、数据展示、小组汇报。评价标准：学生能够设计并实施科学的实验方案，准确收集和分析数据，与同伴有效合作并分享成果。（四）社会责任评价评价内容：环保行动参与、科学传播、社会问题解决。评价方式：实践活动记录、宣传材料制作、社会调研报告。评价标准：学生能够积极参与环保行动，传播科学的环保理念，关注并解决社会热点议题中与种群生态学相关的问题。五、学业评价实施（一）形成性评价课堂观察与记录：教师通过课堂观察，记录学生在种群生态学学习过程中的表现，包括参与度、合作情况、问题解决能力等。作业与练习：布置与种群生态学相关的作业和练习，如模型构建作业、逻辑推理题、实验报告等，及时批改并反馈。小组讨论与汇报：组织学生进行小组讨论，鼓励学生发表自己的观点和见解，通过小组汇报的形式展示学习成果。（二）表现性评价实验设计与实施：要求学生设计并实施与种群生态学相关的实验，如探究果蝇种群数量随时间的变化规律，评估学生的实验设计能力和科学探究能力。项目式学习：组织学生进行项目式学习，如开展生物多样性保护项目，要求学生综合运用种群生态学的知识，解决实际问题，评估学生的创新能力和实践能力。社会实践活动：组织学生参与社会实践活动，如环保志愿者活动、科普宣传活动等，评估学生的社会责任感和团队合作能力。（三）总结性评价测试评估：在学期末或学年末进行测试评估，通过选择题、填空题、简答题等形式考察学生对种群生态学知识的掌握情况和应用能力。综合评价报告：综合学生在形成性评价和表现性评价中的表现，撰写综合评价报告，全面评估学生的生物学学科核心素养。六、学业评价反馈与改进及时反馈：教师应及时向学生反馈学业评价结果，指出学生在种群生态学学习中的优点和不足，提出改进建议。个性化指导：针对学生在学业评价中表现出的个性化问题，教师应提供个性化的指导和帮助，促进学生的全面发展。持续改进：教师应根据学业评价结果，反思和改进教学方法和手段，提高教学效果和质量，不断推动生物学学科核心素养的提升。通过以上学业评价设计，旨在全面评估学生在《第一章同种生物构成动态的种群》学习过程中的生物学学科核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。通过科学合理的评价设计和实施，促进学生的全面发展，提升生物学学科核心素养，为未来的学习和生活打下坚实的基础。十、大单元实施思路及教学结构图1.大单元实施思路本单元《同种生物构成动态的种群》的教学实施，旨在通过一系列精心设计的教学活动，引导学生深入理解种群的基本特征、数量变化规律及其影响因素，培养学生的生物学学科核心素养。以下是本单元的实施思路：（1）整体把握，分步实施整体把握本单元的教学内容，明确教学目标和重难点。然后，将单元内容分解为若干个教学小节，每个小节围绕一个核心主题展开，逐步深入，形成递进式的教学结构。（2）理论与实践相结合在教学过程中，注重理论与实践的结合。通过课堂讲授、案例分析、实验操作等多种教学方式，使学生既能掌握种群生态学的基本理论，又能通过实践活动加深对理论知识的理解。（3）情境创设，激发兴趣创设与教学内容相关的情境，激发学生的学习兴趣和探究欲望。例如，通过展示果蝇种群增长的实验过程，引导学生观察、思考并尝试构建数学模型，从而加深对种群数量变化规律的理解。（4）合作探究，培养能力组织学生进行小组合作探究，培养学生的团队协作能力、科学探究能力和创新思维。通过小组讨论、实验操作、数据分析等活动，使学生在相互交流和合作中共同成长。（5）评价反馈，持续改进建立多元化的评价体系，及时反馈学生的学习情况，针对存在的问题进行有针对性的指导和改进。通过课堂观察、作业批改、实验操作考核等多种方式，全面了解学生的学习状况，为教学改进提供依据。2.教学目标设定（一）生命观念理解种群是物种在自然界存在的基本单位，种群密度是种群最基本的数量特征。认识种群数量变化与生物体结构和功能的关系，形成结构与功能相适应的生命观念。理解种群增长模型（J型增长和S型增长）及其生态学意义，树立生态系统动态平衡的观念。（二）科学思维能够基于种群生态学的基本事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理等方法，阐释种群的基本特征和数量变化规律。能够通过构建数学模型来表征种群数量变化规律，培养科学建模和逻辑推理的能力。能够分析影响种群特征的各种因素（生物因素和非生物因素），运用批判性思维审视生物学议题。（三）科学探究能够设计并实施探究果蝇种群增长规律的实验方案，掌握基本的实验操作技能和数据分析方法。能够运用观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论等科学探究方法，解决与种群生态学相关的问题。能够结合当地生态系统实际情况，设计并开展种群生态学调查活动，提高实践探究能力。（四）社会责任关注种群生态学在环境保护、生物资源利用等方面的应用，形成人与自然和谐共处的观念。参与讨论与种群生态学相关的社会议题（如生物入侵、种群保护等），运用生物学知识提出合理化建议。树立可持续发展观念，积极参与生物多样性保护和环境保护实践活动。3.教学结构图同种生物构成动态的种群├──一、种群密度是种群最基本的数量特征│├──1.种群密度的定义与计算方法││├──样方法││├──标记重捕法│├──2.种群密度的影响因素││├──生物因素││├──非生物因素├──二、个体的出生、死亡和迁移影响种群密度│├──1.出生率与死亡率│├──2.迁入率与迁出率│├──3.出生、死亡和迁移对种群密度的综合影响├──三、种群的年龄结构与性别比例影响种群密度│├──1.年龄结构的类型及其特征││├──增长型││├──稳定型││├──衰退型│├──2.性别比例对种群密度的影响├──四、数学模型可表征种群数量变化规律│├──一、理想条件下种群可呈现J型增长││├──1.J型增长模型的定义与特征││├──2.J型增长模型的生态学意义│├──二、有限环境中种群呈S型增长││├──1.S型增长模型的定义与特征││├──2.S型增长模型的生态学意义│├──三、自然环境中种群增长是多型的││├──1.自然环境中种群增长的多型性││├──2.种群增长多型性的生态学意义├──五、生物因素和非生物因素影响种群特征│├──一、生物因素影响种群特征││├──1.捕食关系对种群数量的影响││├──2.竞争关系对种群数量的影响││├──3.寄生关系对种群数量的影响││├──4.共生关系对种群数量的影响│├──二、非生物因素影响种群特征││├──1.光对种群分布的影响││├──2.温度对种群数量的影响││├──3.水对种群数量的影响││├──4.其他非生物因素对种群数量的影响└──六、种群生态学在环境保护和生物资源利用中的应用├──1.种群生态学在环境保护中的应用├──2.种群生态学在生物资源利用中的应用4.具体教学实施步骤第一课时：种群密度是种群最基本的数量特征（1）导入新课通过展示自然界中不同生物种群密度的图片或视频，引导学生思考种群密度的概念及其重要性。（2）讲授新知种群密度的定义与计算方法：介绍种群密度的概念，讲解样方法和标记重捕法的基本原理和操作步骤。种群密度的影响因素：分析生物因素（如竞争、捕食等）和非生物因素（如温度、光照等）对种群密度的影响。（3）实验操作样方法调查种群密度：组织学生到校园或附近公园进行实地调查，运用样方法估算某种植物的种群密度。标记重捕法模拟实验：在实验室进行标记重捕法模拟实验，估算某种动物（如小鼠）的种群密度。（4）小组讨论小组讨论样方法和标记重捕法的优缺点及其适用条件。分享各组实地调查和模拟实验的结果和体会。（5）课堂总结总结本节课的主要内容，强调种群密度是种群最基本的数量特征，其计算方法受多种因素影响。（6）作业布置完成课后习题，巩固种群密度的概念和计算方法。准备下节课所需的实验材料和工具。第二课时：个体的出生、死亡和迁移影响种群密度（1）复习旧知复习上节课关于种群密度的内容，引出本节课的主题：个体的出生、死亡和迁移对种群密度的影响。（2）讲授新知出生率与死亡率：介绍出生率和死亡率的定义及计算方法，分析其对种群密度的影响。迁入率与迁出率：介绍迁入率和迁出率的定义及计算方法，探讨其对种群密度的调节作用。出生、死亡和迁移对种群密度的综合影响：通过案例分析，引导学生理解出生、死亡和迁移对种群密度的综合影响。（3）实验操作果蝇种群增长实验：组织学生进行果蝇种群增长实验，观察并记录果蝇的出生、死亡和迁移情况。数据分析：运用统计软件对实验数据进行处理和分析，计算果蝇种群的出生率、死亡率和迁移率。（4）小组讨论小组讨论果蝇种群增长实验的结果和体会。分析不同因素对果蝇种群增长的影响。（5）课堂总结总结本节课的主要内容，强调个体的出生、死亡和迁移是影响种群密度的重要因素。（6）作业布置完成课后习题，巩固本节课所学内容。准备下节课所需的实验材料和工具。第三课时：种群的年龄结构与性别比例影响种群密度（1）复习旧知复习上节课关于个体的出生、死亡和迁移对种群密度影响的内容，引出本节课的主题：种群的年龄结构与性别比例对种群密度的影响。（2）讲授新知年龄结构的类型及其特征：介绍增长型、稳定型和衰退型年龄结构的定义及特征。性别比例对种群密度的影响：分析性别比例对种群出生率、死亡率及迁移率的影响，进而探讨其对种群密度的调节作用。（3）案例分析选取典型案例（如大熊猫种群），分析其年龄结构和性别比例对种群密度的影响。讨论如何通过调整年龄结构和性别比例来提高种群密度。（4）小组讨论小组讨论大熊猫种群案例分析的结果和体会。探讨其他生物种群年龄结构和性别比例的特点及其对种群密度的影响。（5）课堂总结总结本节课的主要内容，强调种群的年龄结构与性别比例是影响种群密度的重要因素。（6）作业布置完成课后习题，巩固本节课所学内容。收集并整理与种群年龄结构和性别比例相关的资料。第四课时：数学模型可表征种群数量变化规律（1）复习旧知复习上节课关于种群年龄结构与性别比例的内容，引出本节课的主题：数学模型可表征种群数量变化规律。（2）讲授新知理想条件下种群可呈现J型增长：介绍J型增长模型的定义、特征及其生态学意义。有限环境中种群呈S型增长：介绍S型增长模型的定义、特征及其生态学意义，探讨环境容纳量对种群增长的影响。自然环境中种群增长是多型的：分析自然环境中种群增长的多型性及其生态学意义。（3）实验操作酵母种群增长实验：组织学生进行酵母种群增长实验，观察并记录酵母种群数量的变化。数学建模：运用统计软件对实验数据进行处理和分析，构建酵母种群增长的数学模型。（4）小组讨论小组讨论酵母种群增长实验的结果和数学模型的特点。分析不同环境条件下种群增长模型的差异及其生态学意义。（5）课堂总结总结本节课的主要内容，强调数学模型在表征种群数量变化规律中的重要作用。（6）作业布置完成课后习题，巩固本节课所学内容。准备下节课所需的实验材料和工具。第五课时：生物因素和非生物因素影响种群特征（1）复习旧知复习上节课关于数学模型可表征种群数量变化规律的内容，引出本节课的主题：生物因素和非生物因素影响种群特征。（2）讲授新知生物因素影响种群特征：介绍捕食、竞争、寄生和共生等生物因素对种群特征的影响。非生物因素影响种群特征：分析光、温度、水等非生物因素对种群特征的影响。（3）案例分析选取典型案例（如澳大利亚兔灾），分析其生物因素和非生物因素对种群特征的影响。讨论如何通过调控生物因素和非生物因素来管理生物种群。（4）小组讨论小组讨论澳大利亚兔灾案例分析的结果和体会。探讨其他生物种群受生物因素和非生物因素影响的实例。（5）课堂总结总结本节课的主要内容，强调生物因素和非生物因素对种群特征的重要影响。（6）作业布置完成课后习题，巩固本节课所学内容。收集并整理与生物因素和非生物因素影响种群特征相关的资料。第六课时：种群生态学在环境保护和生物资源利用中的应用（1）复习旧知复习前几节课关于种群生态学的基本内容，引出本节课的主题：种群生态学在环境保护和生物资源利用中的应用。（2）讲授新知种群生态学在环境保护中的应用：介绍种群生态学在生物多样性保护、生态恢复等方面的应用实例。种群生态学在生物资源利用中的应用：分析种群生态学在渔业资源管理、农业害虫防治等方面的应用实例。（3）小组讨论小组讨论种群生态学在环境保护和生物资源利用中的应用实例。探讨如何将种群生态学原理应用于实际问题的解决中。（4）角色扮演组织学生进行角色扮演活动，模拟环境保护部门或生物资源管理部门的工作流程，提出针对特定问题的解决方案。（5）课堂总结总结本节课的主要内容，强调种群生态学在环境保护和生物资源利用中的重要作用。（6）作业布置完成课后习题，巩固本节课所学内容。撰写一篇关于种群生态学在环境保护或生物资源利用中应用的小论文。通过以上六个课时的教学实施，学生将全面理解种群的基本特征、数量变化规律及其影响因素，培养生物学学科核心素养，为未来的学习和生活打下坚实的基础。十一、大情境、大任务创设一、教学目标设定根据《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合2019版沪科教版高中生物学选择性必修2《生物与环境》第一章《同种生物构成动态的种群》的教学内容，设定以下教学目标，涵盖高中生物学学科核心素养的四个方面：生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。（一）生命观念学生能够理解种群是物种在自然界中存在的基本单位，种群密度是种群最基本的数量特征，认识到种群密度受多种因素影响。学生能够认识到种群数量变化与生物体结构和功能的关系，理解种群增长模型（J型增长和S型增长）及其生态学意义，树立生态系统动态平衡的观念。（二）科学思维学生能够基于种群生态学的基本事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理等方法，阐释种群的基本特征和数量变化规律。学生能够通过构建数学模型来表征种群数量变化规律，培养科学建模和逻辑推理的能力。学生能够分析影响种群特征的各种因素（生物因素和非生物因素），运用批判性思维审视生物学议题。（三）科学探究学生能够设计并实施探究果蝇种群增长规律的实验方案，掌握基本的实验操作技能和数据分析方法。学生能够运用观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论等科学探究方法，解决与种群生态学相关的问题。学生能够结合当地生态系统实际情况，设计并开展种群生态学调查活动，提高实践探究能力。（四）社会责任学生关注种群生态学在环境保护、生物资源利用等方面的应用，形成人与自然和谐共处的观念。学生参与讨论与种群生态学相关的社会议题（如生物入侵、种群保护等），运用生物学知识提出合理化建议。学生树立可持续发展观念，积极参与生物多样性保护和环境保护实践活动。二、大情境与大任务创设（一）大情境设计以“校园生态系统中的果蝇种群动态研究”为大情境，将教学活动置于一个贴近学生生活、具有实践意义的真实环境中。校园作为学生学习和生活的主要场所，其生态系统中的生物种类丰富，果蝇作为一种常见的模式生物，其种群增长规律的研究不仅具有科学价值，还能激发学生的探究兴趣，培养学生的生物学学科核心素养。（二）大任务设计在大情境的基础上，设计以下大任务，贯穿整个章节的教学过程：大任务名称：校园生态系统中果蝇种群增长模型的构建与应用大任务目标：通过实地调查和实验观察，掌握果蝇种群密度的调查方法，理解种群密度的定义与影响因素。通过数据分析和模型构建，掌握种群增长模型（J型增长和S型增长）的应用，理解种群数量变化规律。通过探究生物因素和非生物因素对果蝇种群特征的影响，理解种群生态学的基本原理，形成生态系统动态平衡的观念。结合校园生态系统的实际情况，提出果蝇种群管理的合理化建议，培养社会责任感和可持续发展观念。大任务实施步骤：任务导入（1课时）情境创设：通过展示校园生态系统中的果蝇图片或视频，引导学生关注校园生态系统中的生物多样性，激发探究兴趣。问题提出：提出探究问题——“校园生态系统中的果蝇种群是如何增长的？其种群密度受哪些因素影响？”任务明确：介绍大任务的目标和实施步骤，明确学生在任务中的角色和责任。任务一：果蝇种群密度的调查（2课时）活动一：种群密度的定义与计算方法学习讲授新知：介绍种群密度的概念，讲解样方法和标记重捕法的基本原理和操作步骤。小组讨论：讨论样方法和标记重捕法的优缺点及其适用条件。活动二：校园果蝇种群密度的实地调查实验操作：组织学生到校园内不同区域进行果蝇种群密度的实地调查，运用样方法估算果蝇种群密度。数据分析：指导学生运用统计软件对调查数据进行处理和分析，计算各区域的果蝇种群密度。小组讨论：分享各组调查结果和体会，讨论影响果蝇种群密度的可能因素。课堂总结：总结果蝇种群密度的调查方法和影响因素，强调种群密度是种群最基本的数量特征。任务二：果蝇种群增长模型的构建（3课时）活动一：果蝇种群增长实验的设计与实施实验设计：指导学生设计果蝇种群增长实验方案，包括实验材料的选择、实验条件的控制、实验数据的记录等。实验操作：组织学生进行果蝇种群增长实验，观察并记录果蝇的出生、死亡和迁移情况。活动二：种群增长模型的学习与构建讲授新知：介绍理想条件下种群可呈现J型增长和有限环境中种群呈S型增长的基本原理和特征。数据分析：运用统计软件对实验数据进行处理和分析，计算果蝇种群的出生率、死亡率和迁移率。模型构建：指导学生运用数学模型（如逻辑斯蒂增长模型）来表征果蝇种群数量的变化规律。小组讨论：分享各组模型构建结果和体会，讨论不同环境条件下种群增长模型的差异及其生态学意义。课堂总结：总结果蝇种群增长模型的构建方法和应用价值，强调数学模型在表征种群数量变化规律中的重要作用。任务三：生物因素和非生物因素对果蝇种群特征的影响（2课时）活动一：生物因素对果蝇种群特征的影响探究案例分析：选取典型案例（如校园内的其他昆虫与果蝇的种间关系），分析其生物因素对果蝇种群特征的影响。小组讨论：探讨如何通过调控生物因素来管理果蝇种群。活动二：非生物因素对果蝇种群特征的影响探究实验设计：指导学生设计非生物因素对果蝇种群特征影响的实验方案，如温度、湿度等环境因素对果蝇种群增长率的影响。实验操作：组织学生进行实验，观察并记录不同环境条件下果蝇种群的增长情况。数据分析：运用统计软件对实验数据进行处理和分析，探讨非生物因素对果蝇种群特征的影响。小组讨论：分享各组实验结果和体会，讨论如何通过调控非生物因素来优化果蝇种群管理。课堂总结：总结生物因素和非生物因素对果蝇种群特征的影响，强调种群生态学的基本原理和应用价值。任务四：果蝇种群管理的合理化建议（1课时）活动一：校园生态系统现状分析实地调查：组织学生再次进行校园生态系统的实地调查，了解果蝇种群与其他生物种群的相互关系。数据分析：运用统计软件对调查数据进行处理和分析，评估校园生态系统的稳定性和可持续性。活动二：合理化建议的提出与讨论小组讨论：结合校园生态系统的实际情况，提出果蝇种群管理的合理化建议，如生物防治、环境调控等。角色扮演：组织学生进行角色扮演活动，模拟环境保护部门或校园管理部门的工作流程，讨论并确定最终的管理方案。课堂总结：总结果蝇种群管理的合理化建议和实施步骤，强调种群生态学在环境保护和生物资源利用中的重要作用。三、大情境与大任务的意义与价值贴近学生生活：以大情境“校园生态系统中的果蝇种群动态研究”为背景，将教学活动置于一个学生熟悉且感兴趣的环境中，有助于激发学生的探究兴趣和参与热情。培养核心素养：通过大任务的实施，贯穿生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等生物学学科核心素养的培养，有助于全面提升学生的生物学素养和综合能力。促进理论与实践结合：将理论知识与实验操作相结合，通过实地调查、实验设计和数据分析等活动，帮助学生理解种群生态学的基本原理和应用价值。增强社会责任感：通过参与果蝇种群管理的合理化建议讨论和制定过程，培养学生的社会责任感和可持续发展观念，有助于形成人与自然和谐共处的观念。提升解决问题的能力：通过大任务的实施过程，锻炼学生的问题解决能力、批判性思维和创新能力，有助于培养学生的综合素质和未来发展潜力。通过以上大情境与大任务的创设和实施，旨在帮助学生全面理解种群的基本特征、数量变化规律及其影响因素，培养生物学学科核心素养，为未来的学习和生活打下坚实的基础。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：同种生物构成动态的种群课时设计：第一课时：种群密度是种群最基本的数量特征第二课时：个体的出生、死亡和迁移影响种群密度第三课时：种群的年龄结构与性别比例影响种群密度第四课时：数学模型可表征种群数量变化规律（一）——理想条件下种群可呈现J型增长第五课时：数学模型可表征种群数量变化规律（二）——有限环境中种群呈S型增长第六课时：数学模型可表征种群数量变化规律（三）——自然环境中种群增长是多型的第七课时：生物因素影响种群特征第八课时：非生物因素影响种群特征第九课时：种群生态学在环境保护和生物资源利用中的应用（二）学习目标教学目标设定：本单元的教学旨在通过一系列精心设计的教学活动，引导学生深入理解种群的基本特征、数量变化规律及其影响因素，培养学生的生物学学科核心素养。具体目标如下：（一）生命观念理解种群是物种在自然界存在的基本单位，种群密度是种群最基本的数量特征。认识种群数量变化与生物体结构和功能的关系，形成结构与功能相适应的生命观念。理解种群增长模型（J型增长和S型增长）及其生态学意义，树立生态系统动态平衡的观念。（二）科学思维能够基于种群生态学的基本事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理等方法，阐释种群的基本特征和数量变化规律。能够通过构建数学模型来表征种群数量变化规律，培养科学建模和逻辑推理的能力。能够分析影响种群特征的各种因素（生物因素和非生物因素），运用批判性思维审视生物学议题。（三）科学探究能够设计并实施探究果蝇种群增长规律的实验方案，掌握基本的实验操作技能和数据分析方法。能够运用观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论等科学探究方法，解决与种群生态学相关的问题。能够结合当地生态系统实际情况，设计并开展种群生态学调查活动，提高实践探究能力。（四）社会责任关注种群生态学在环境保护、生物资源利用等方面的应用，形成人与自然和谐共处的观念。参与讨论与种群生态学相关的社会议题（如生物入侵、种群保护等），运用生物学知识提出合理化建议。树立可持续发展观念，积极参与生物多样性保护和环境保护实践活动。（三）评价任务课堂观察：观察学生在课堂上的参与度、合作情况、实验操作技能以及问题解决能力。作业批改：批改学生的课后习题、实验报告和案例分析，评估学生对种群生态学基本概念和原理的掌握程度。实验操作考核：通过果蝇种群增长实验、酵母种群增长实验等，考核学生的实验设计、数据收集和分析能力。小组讨论与汇报：评估学生在小组讨论中的贡献度、合作能力以及汇报时的表达清晰度和逻辑性。小论文撰写：要求学生撰写关于种群生态学在环境保护或生物资源利用中应用的小论文，评估其综合运用知识和解决实际问题的能力。（四）学习过程第一课时：种群密度是种群最基本的数量特征导入新课：通过展示自然界中不同生物种群密度的图片或视频，引导学生思考种群密度的概念及其重要性。讲授新知：介绍种群密度的定义与计算方法（样方法和标记重捕法），分析种群密度的影响因素（生物因素和非生物因素）。实验操作：组织学生到校园或附近公园进行实地调查，运用样方法估算某种植物的种群密度；在实验室进行标记重捕法模拟实验，估算某种动物的种群密度。小组讨论：分享各组实地调查和模拟实验的结果和体会，讨论样方法和标记重捕法的优缺点及其适用条件。课堂总结：总结本节课的主要内容，强调种群密度是种群最基本的数量特征，其计算方法受多种因素影响。作业布置：完成课后习题，巩固种群密度的概念和计算方法；准备下节课所需的实验材料和工具。第二课时：个体的出生、死亡和迁移影响种群密度复习旧知：复习上节课关于种群密度的内容，引出本节课的主题。讲授新知：介绍出生率与死亡率、迁入率与迁出率的定义及计算方法，探讨其对种群密度的调节作用。实验操作：组织学生进行果蝇种群增长实验，观察并记录果蝇的出生、死亡和迁移情况；运用统计软件对实验数据进行处理和分析，计算果蝇种群的出生率、死亡率和迁移率。小组讨论：分析不同因素对果蝇种群增长的影响，讨论如何通过调整这些因素来控制种群密度。课堂总结：总结本节课的主要内容，强调个体的出生、死亡和迁移是影响种群密度的重要因素。作业布置：完成课后习题，巩固本节课所学内容；准备下节课所需的实验材料和工具。第三课时：种群的年龄结构与性别比例影响种群密度复习旧知：复习上节课关于个体的出生、死亡和迁移对种群密度影响的内容。讲授新知：介绍年龄结构的类型及其特征（增长型、稳定型和衰退型），分析性别比例对种群密度的影响。案例分析：选取典型案例（如大熊猫种群），分析其年龄结构和性别比例对种群密度的影响，讨论如何通过调整这些因素来提高种群密度。小组讨论：探讨其他生物种群年龄结构和性别比例的特点及其对种群密度的影响。课堂总结：总结本节课的主要内容，强调种群的年龄结构与性别比例是影响种群密度的重要因素。作业布置：完成课后习题，巩固本节课所学内容；收集并整理与种群年龄结构和性别比例相关的资料。第四课时：数学模型可表征种群数量变化规律（一）——理想条件下种群可呈现J型增长复习旧知：复习上节课关于种群年龄结构与性别比例的内容。讲授新知：介绍J型增长模型的定义、特征及其生态学意义，探讨理想条件下种群呈现J型增长的条件。实验操作：组织学生进行酵母种群增长实验，观察并记录酵母种群数量的变化；运用统计软件对实验数据进行处理和分析，构建酵母种群增长的J型增长模型。小组讨论：分析酵母种群增长实验的结果和数学模型的特点，讨论理想条件下种群呈现J型增长的实际应用。课堂总结：总结本节课的主要内容，强调数学模型在表征种群数量变化规律中的重要作用。作业布置：完成课后习题，巩固本节课所学内容；准备下节课所需的实验材料和工具。第五课时：数学模型可表征种群数量变化规律（二）——有限环境中种群呈S型增长复习旧知：复习上节课关于J型增长模型的内容。讲授新知：介绍S型增长模型的定义、特征及其生态学意义，探讨有限环境中种群呈现S型增长的原因。实验操作：继续观察并记录酵母种群数量的变化，运用统计软件对实验数据进行处理和分析，构建酵母种群增长的S型增长模型。小组讨论：分析酵母种群增长实验的结果和S型增长模型的特点，讨论环境容纳量对种群增长的影响。课堂总结：总结本节课的主要内容，强调有限环境中种群呈S型增长的生态学意义。作业布置：完成课后习题，巩固本节课所学内容；收集并整理与S型增长模型相关的资料。第六课时：数学模型可表征种群数量变化规律（三）——自然环境中种群增长是多型的复习旧知：复习上节课关于S型增长模型的内容。讲授新知：介绍自然环境中种群增长的多型性及其生态学意义，探讨影响种群增长多型性的因素。案例分析：选取典型案例（如澳大利亚兔灾），分析其种群增长的多型性及其影响因素。小组讨论：探讨其他生物种群增长的多型性实例及其对生态系统的影响。课堂总结：总结本节课的主要内容，强调自然环境中种群增长的多型性及其生态学意义。作业布置：完成课后习题，巩固本节课所学内容；撰写一篇关于自然环境中种群增长多型性的小论文。第七课时：生物因素影响种群特征复习旧知：复习前几节课关于种群生态学的基本内容。讲授新知：介绍捕食、竞争、寄生和共生等生物因素对种群特征的影响，探讨这些生物因素如何调节种群数量。案例分析：选取典型案例（如驼鹿和狼的数量变化关系），分析其生物因素对种群数量的影响。小组讨论：探讨其他生物因素对种群特征的影响实例及其生态学意义。课堂总结：总结本节课的主要内容，强调生物因素对种群特征的重要影响。作业布置：完成课后习题，巩固本节课所学内容；收集并整理与生物因素影响种群特征相关的资料。第八课时：非生物因素影响种群特征复习旧知：复习上节课关于生物因素影响种群特征的内容。讲授新知：介绍光、温度、水等非生物因素对种群特征的影响，探讨这些非生物因素如何调节种群数量。案例分析：选取典型案例（如胡桃蚜种群数量的变化与温度的关系），分析其非生物因素对种群数量的影响。小组讨论：探讨其他非生物因素对种群特征的影响实例及其生态学意义。课堂总结：总结本节课的主要内容，强调非生物因素对种群特征的重要影响。作业布置：完成课后习题，巩固本节课所学内容；收集并整理与非生物因素影响种群特征相关的资料。第九课时：种群生态学在环境保护和生物资源利用中的应用复习旧知：复习前几节课关于种群生态学的基本内容。讲授新知：介绍种群生态学在生物多样性保护、生态恢复等方面的应用实例，探讨种群生态学在渔业资源管理、农业害虫防治等方面的应用。小组讨论：讨论如何将种群生态学原理应用于实际问题的解决中，提出针对特定问题的解决方案。角色扮演：组织学生进行角色扮演活动，模拟环境保护部门或生物资源管理部门的工作流程，提出针对特定问题的解决方案。课堂总结：总结本节课的主要内容，强调种群生态学在环境保护和生物资源利用中的重要作用。作业布置：完成课后习题，巩固本节课所学内容；撰写一篇关于种群生态学在环境保护或生物资源利用中应用的小论文。（五）作业与检测第一课时作业：完成课后习题，巩固种群密度的概念和计算方法。准备下节课所需的实验材料和工具。第二课时作业：完成课后习题，巩固本节课所学内容。分析果蝇种群增长实验的数据，撰写实验报告。第三课时作业：完成课后习题，巩固本节课所学内容。收集并整理与种群年龄结构和性别比例相关的资料，准备下节课的小组讨论。第四课时作业：完成课后习题，巩固本节课所学内容。分析酵母种群增长实验的数据，构建并绘制J型增长模型。第五课时作业：完成课后习题，巩固本节课所学内容。分析酵母种群增长实验的数据，构建并绘制S型增长模型。第六课时作业：完成课后习题，巩固本节课所学内容。撰写一篇关于自然环境中种群增长多型性的小论文。第七课时作业：完成课后习题，巩固本节课所学内容。收集并整理与生物因素影响种群特征相关的资料，准备下节课的小组讨论。第八课时作业：完成课后习题，巩固本节课所学内容。收集并整理与非生物因素影响种群特征相关的资料，准备下节课的小组讨论。第九课时作业：完成课后习题，巩固本节课所学内容。撰写一篇关于种群生态学在环境保护或生物资源利用中应用的小论文。单元检测：设计一份综合性的单元测试卷，涵盖本单元的所有重要概念和原理。组织学生进行单元测试，评估其对本单元内容的掌握程度。（六）学后反思通过本单元的教学实践，我深刻体会到生物学学科核心素养在培养学生综合能力方面的重要性。在教学过程中，我注重理论与实践的结合，通过课堂讲授、案例分析、实验操作等多种教学方式，引导学生深入理解种群的基本特征、数量变化规律及其影响因素。我也注重培养学生的团队协作能力、科学探究能力和创新思维，通过小组讨论、实验操作、数据分析等活动，使学生在相互交流和合作中共同成长。在评价方面，我建立了多元化的评价体系，及时反馈学生的学习情况，针对存在的问题进行有针对性的指导和改进。通过课堂观察、作业批改、实验操作考核等多种方式，全面了解学生的学习状况，为教学改进提供依据。在教学过程中了一些不足之处。例如，部分学生在实验操作过程中存在不规范的现象，影响了实验结果的准确性；部分学生在小组讨论中缺乏主动性和积极性，影响了小组合作的效率。针对这些问题，我将在今后的教学中加强实验操作技能的训练和指导，提高学生的实验操作能力；我也将加强小组讨论的组织和引导，鼓励学生积极参与讨