高中生物人教版 (2019)选择性必修2种群的数量特征表格教案设计

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2种群的数量特征表格教案设计，共6页。教案主要包含了情境导入，激发动力，任务驱动，突破重点，总结归纳，构建模型等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
生物学
年级
高二
学期
秋季
课题
种群的数量特征（第一课时）
教科书
书 名：生物学 选择性必修2 生物与环境
出版社：人民教育出版社 .
教学目标
1.理解种群的概念和种群最基本的特征是种群数量特征（生命观念）。
2.归纳和概括长江江豚考察过程中有关种群特征的应用（科学思维）。
3.掌握种群密度调查方法并用于科学实验中（科学探究）。
4.通过对种群密度的学习，认识到种群密度对于濒危动物保护、判断生物有益或有害等具有重要的意义；能将对种群特征的理解应用于相关生产实践（社会责任）。
教学内容
教学重点：
1. 种群的数量特征。
2. 调查种群密度的方法。
教学难点：
1. 种群数量特征之间的关系。
教学过程
一、情境导入，激发动力
教师展示长江江豚视频，引起学生关注濒危物种保护问题：长江江豚的种群规模只有1000多只，已经少于大熊猫，并正在以每年5%-10%的速度下降，濒临灭绝。它最快15年就会在野外灭绝。也许人们永远不会看到这种带有自然“微笑”表情的物种。因此，保护江豚已迫在眉睫！教师说明任何物种都不可能以单一个体生存和繁衍，保护江豚要从种群入手，借此引出种群概念，导入新课。
设计意图：长江是中华民族的母亲河，教师以长江生物多样性的剧变为例，更容易唤起学生心底最深沉的情感。可爱的白鳍豚视频给学生造成强烈的视觉冲击，激起学生内心对濒危江豚保护的欲望，对十年禁渔计划产生认同感，同时产生学习的动力。
二、任务驱动，突破重点
教师说明种群研究的中心问题是种群的数量特征及变化规律，研究江豚种群数量时首先研究种群密度。
任务一：如果你是长江江豚科学考察团的一员，采取什么方法调查江豚的种群密度？
教师讲授种群密度的定义及调查种群密度的意义。通常采用哪些方法来调查种群密度？教师介绍在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以逐个计数；在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取估算的方法，例如，对于有趋光性的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法来估算它们的种群密度；调查草地上蒲公英的密度，农田中某种昆虫卵的密度，作物植株上蚜虫的密度、跳楠的密度等，可以采用样方法；针对活动能力强，活动范围大的动物时，常用的方法之一是标记重捕法，说明该方法的操作流程及种群数量的计算公式。请同学们小试身手，估算练习1中这种鼠的种群密度是多少。
练习1：在对某种鼠的调查中，调查范围为1hm2，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记鼠15只，可以估算出这种鼠的种群密度为多少？
针对我们本堂课的主角长江江豚，其为濒危物种，即使分布范围较广，我们也一般采用逐个计数的方法计算其种群密度。
任务二：如果你是长江江豚科学考察团的一员，调查江豚种群密度不断减少的原因是什么？
【资料一】
长江再现一死亡江豚 疑为非法捕捞电死（图1）
【资料二】江豚的性成熟一般要到5岁，刚刚性成熟的江豚是不太容易怀孕的，要等到七八岁才行，而妊娠期达12个月，比人类妊娠期还要长。江豚是单胎，哺乳期一般6个月，出生后有一到两年跟妈妈在一起生活。
学生分析发现资料一发现非法捕鱼、水质污染等人类活动都导致了江豚的高死亡率。分析资料二可知江豚繁殖周期长，每次只能生一胎，出生率很低。高死亡率和低出生率决定江豚种群数量越来越少。教师介绍出生率和死亡率的定义，请同学们完成练习2。
练习2：某种群原有个体100个，当年新出生10个，死亡5个，该种群该年的出生率和死亡率分别是多少？
除了出生率和死亡率，江豚的迁入、迁出也会影响当地江豚的种群数量。我们单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值表示迁入率或迁出率。
任务三：如果你是长江江豚科学考察团的一员，可以采取哪些方法来增大江豚的种群数量？
我国保护江豚的主要措施有：人工繁育、就地保护和迁地保护。但是，由于江豚培育的复杂性，迁地保护难以大规模开展，应优先选择怎样的个体才能加快种群繁衍速度？年幼的还是年迈的？
任务四：如果你是长江江豚科学考察团的一员，迁地保护时应优先选择怎样的个体才能加快种群繁衍速度?
同学们一致认同选择处于繁殖期的江豚能加快种群繁衍速度，也就是说种群的年龄结构也会影响其种群数量。种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。生态学家通常把种群分成繁殖前期、繁殖期和繁殖后期三个年龄组。年龄结构一般有这样三种类型，请同学们思考回答以下两个问题。
1.图中A、B、C三种年龄结构的种群，哪种类型的种群数量会越来越大，属于增长型？哪种类型的种群数量会越来越小，属于衰退型？哪种类型的种群数量会在一段时间内保持相对稳定，属于稳定型？为什么？
2.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？
学生思考回答：A这种年龄结构，繁殖前期比例高，繁殖后期比例低，导致其出生率大于死亡率，属于增长型；B类型繁殖前期和繁殖后期比例差不多，说明其出生率等于死亡率，属于稳定型；同理可得C类型出生率小于死亡率，属于衰退型。也就是说年龄结构会影响种群未来一段时间内的出生率和死亡率，可用于预测种群数量的变化趋势。第二个问题年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期不一定能保持稳定，若近期气候恶劣、食物短缺、频发传染病等，种群数量会减少。衰退型的种群也不能说一定会减少，由于食物充足、缺失天敌、迁入率提高等原因，种群数量可能会增加。
接着，教师依次给出江豚在1992年（表1）和2009年（图 2）的年龄结构数据，学生分析得出江豚在1992年的年龄结构为增长型。2009年的数据中由于老年群
体较少，幼年和成年群体相近，学生可能会在稳定型和增长型之间犹豫。教师应及时对学生的疑问进行反馈，抛出问题：2009年江豚的年龄结构接近稳定型，但
是种群数量仍在下降，你认为图中数据哪里存在异常？据此，引导学生再次观察数据。学生可以发现江豚的雄性个体数明显多于雌性个体数，教师据此自然过渡到性别比例的教学内容。教师给出江豚1992年和2009年的性别比例数据并提问：研究人员认为江豚性别比例的偏移（正常应为1∶1）是导致其种群数量下降的原因之一。为什么？学生经思考后可发现：雌性偏少导致出生率下降。如果学生对雌性大量减少的原因感到疑惑，教师可结合雌性江豚的护幼行为略加解释。
我们在选择迁地保护的江豚时也要注意其性别比例，性别比例是通过影响种群的哪一数量特征从而影响种群数量的呢？性别比例指种群中雌雄个体数目的比例，在生活实践中，利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，改变了害虫种群正常的性别比例，从而使该种害虫的种群密度明显下降。这其实是通过降低害虫的出生率从而降低了害虫的种群数量。
设计意图：江豚的可爱形象易于引起学生的怜爱，教师以“江豚保护”为情境紧扣教学目标，能够激发学生学习热情。教师从江豚数量调查开始，围绕江豚种群数量特征设计一系列环环相扣的问题串，自然而然地将各个数量特征衔接在一起，如通过问题“哪些因素会导致江豚种群密度发生变化”引出出生率和死亡率，通过“如果你是江豚，当一个地方食物不足以维持生存时，你会做什么”引出迁入率和迁出率概念。江豚的死亡率曲线图、年龄结构图、性别比例数据等均取材于真实的研究论文，力求为学生创造真实的情境，给学生带来沉浸式学习的体验。教师应用探究性的问题，让学生不知不觉中将所学知识与实践相结合，让知识不再是虚无缥缈的、高高在上的东西，而是实实在在的、接地气的东西。
三、总结归纳，构建模型
教师再把学生的注意力重新拉回江豚，利用视频让学生知道江豚的生活环境已经得到改善，自然引出十年禁渔计划，并要求学生应用本节的知识对禁渔计划如何影响江豚种群数量进行分析，引导学生思考实行十年禁渔能为江豚带来什么。最后，教师从构建人类命运共同体的角度向学生说明，在当今世界高度全球化的今天，只有构建人类命运共同体才能长久发展；要构建人类命运共同体，首先要保护环境，特别是保护绿水青山，保卫长江。
各数量特征之间不是简单的并列关系，而是有着内在的逻辑联系和层次之分。教师提问：哪些数量特征对种群密度的影响是直接的，哪些是间接的？引导学生构建种群数量特征概念模型（图3）。
设计意图：教师通过构建概念模型，引导学生利用模型中的因果关系分析实际问题，锻炼学生的科学思维；让学生思考十年禁渔计划的意义，在密切联系实际的同时提升学生社会责任感。