高中生物人教版 (2019)选择性必修2种群数量的变化教案设计

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2种群数量的变化教案设计，共16页。教案主要包含了教学内容分析等内容，欢迎下载使用。
学校
课题
选择性必修二
1.2 种群数量的变化
年级
高二
学科
生物
教材分析
一、教学内容分析
本节课的主要教学内容为人教版选择性必修2第1章第2节“种群数量的变化 ”。这一节主要介绍了种群数量变化的原因、规律和应用，包括密度制约因素和环境制约因素对种群数量的影响，以及种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线等基本概念。
学情分析
1. 学生已经学习了种群的概念，了解了种群的基本特征和种群密度的测定方法。这为本节课的学习打下了基础。
2. 学生已经学习了种群数量变化的基本规律，包括密度制约因素和环境制约因素对种群数量的影响。这为本节课的学习提供了背景知识。
3. 学生已经学习了曲线图的阅读和分析方法，这为本节课学习种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线提供了工具。
4. 学生已经学习了种群数量的统计方法，包括样方法和标志重捕法。这为本节课学习种群数量调查方法提供了基础。
教学目标
1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。
2.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况。
3. 阐明环境容纳量原理在实践中的应用。
教学重难点
1.教学重点
(1)建构种群增长模型的方法。
(2)种群的“J”形增长和“S”形增长。
2.教学难点
建构种群增长的数学模型。
教学
准备
课前预习案（星火模型分析）、课中学习任务单、pythn 编程与环境（ "" Anacnda3-2024.06-1-
"" Windws-x86_64.exe）、虚拟仿真平台（ "" ）、畅言智慧课堂等
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
智慧课堂应用及分析
1.功能选择
2.应用价值
3.评价体现
时长
导新课入
创设情
境，
导入
问题
教师分析预习案中学生存在的问题，明确本节重点。
【情境导入】
介绍兔产业在乡村振兴中的重要性，创设“李伯伯养兔”的情
景，引入探究种群数量变化的问
1. 功能选择：利用讯飞星火大模型对课前预习案结果进行课前分析
2. 应用价值：学情分析，掌握教学重
题。
难点和学生易错点3. 评价体现：师评
概念导入
构建细菌增长的多种数学模型，掌握构建数学模型的步骤
【提出问题】
由研究实例概括，提问数学模型中参数的含义：
1. 引导学生对模型进行修正，为推导 J 形增长做铺垫。
2. 提问模型中 2 的含义；
3. 提问初始为 5 个细菌分裂，第t 代细菌数量的计算公式是什么？
根据推导过程，教师引导学生总结建立数学模型的研究方法。
结合实例对模型进行修正：
如对细菌增长的模型进行修正，可以用N0表示该种群的起始数量，则模型为
N0×2t；当细菌增长倍数用参数λ代替，第一代种群数量为 N0 λ,依次总结，第 t 代种群数目为 N0× λt.。
1、阅读课本，完成课前预习案，总结数学模型的概念
2、完成课前任务，构建表格、公式和图像模型。并理解N0=2t 中 t 的含义
3、回答问题：第 t代细菌数量的计算公式是 Nt=5*2t、
学生结合书本和教师引导，共同作答 :
观察研究对象，提出问题；提出合理假设；根据实验数据，用适当的数学形式对食物的性质进行表达， 即建立数学模型。为了准确性或进一步的观察，对模型进行检验或修正。
对细菌增长的模型进行修正。
1. 功能选择：分享资料，在屏幕上呈现资料和知识点
。
2. 应用价值：扩展学生知识，构建学生思维。
3. 评价体现：师评反馈
授课
一
、
建构种群增长模型的方法
任务一：模型
构建
完成
活动1：
构建
兔种
群增
长模型
引导学生完成理想条件下兔子种群增长模型，提供虚拟仿真平
台，安排学生演示实验
提供 8 世代的兔数量。
学生模拟兔理想增长，构建理想条件下兔种群增长模型
学生绘图，构建公式，绘制图像，分组拍照上传。
1. 功能选择：虚拟仿真平台
（ "" httpsphet.c "" lrad.edu/zh_C "" N/）；畅言智慧
“函数工具 ”
2. 应用价值：快速构建科学可信的数学模型，提高课堂效率，提高学生主动性，使课堂更活跃。
【模型构建】
教师要求学生根据细菌增长的规律，建立理想条件下兔种群的数学模型。
教师说明：像这样，类似细菌在理想条件下种群增长的形式，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标绘制曲线，大致呈 J 形。这种类型的种群增长称为 J 形增长。
根据图像特点，总结 J 形曲线，对参数进行归纳。
要求学生根据实际参数，构建现实条件下兔群增长曲线
利用“函数工具”绘制相应图像
3. 评价体现：学生自评
教师介绍：李伯伯养殖后却得到了和理想相差极大的实际值。同学们根据数据，应得到如图曲
线。养殖若干时间后，对兔种群数量跟踪调查得到右图。兔种群经过一定时间的增长，数量趋于稳定，增长曲线呈 S 形。这两种曲线是怎样形成的呢？为什么有区别？
构建同一坐标系中的两曲线模
型，请学生思考讨论并尝试解释两条曲线的区别。
学生将绘制的图像拍照上传，思考讨论，结合所学内
容，提出：理想条件和现实条件具有区别。
授课
二、
种群的
“J
”形
增长和
“S
”形
增长
任务二：
模型
分析
完成
活动2：
比较
兔种
群增
长模型
给出学习任务单，要求学生越学课本 P8~9 页黑体字，完成两种增长模型比较。
根据智能批改统计，对错误较多的填词内容挑选全正确学生进行“学生讲解”
阅读课本，结合曲线图的区别，完成选词填空
学生阐明 J 形增长和 S 形增长在条件上的区别。
J 形增长为理想条件：没有天敌及其他竞争物种、
1. 功能选择：畅言智慧课堂“选词填空”；课堂互动功能“学生讲”，学生将个人平板分享给全班
2. 应用价值：检验学生对两种增长模型条件的掌握程度，提高课堂效
率，发展学生个人素养。教师可以看到每一名学生对学
活动3：
解读
增长
模型
重要
参数
问题①:分析
J 形
增长
中的
λ值
问题②:分析
S 形
增长
中的
K 值
【提出问题】
根据图像提问：在种群J形增长中 , λ代表什么？J形增长的种群λ需要满足什么条件？
介绍现实条件下兔种群数量变化S形曲线图像阶段性特点。最终兔种群数趋于稳定 ，基本维持在5000只左右，但兔种群数量并非一直保持5000只， 而是上下波动 , 10世代时数量超过K值，强调， K值并不是种群达到的最大数量，而是能够维持的最大数量， 即环境容纳量。
【概念强调】
说明 K 值的概念：一定的环境条件所能维持的种群最大数量。
因现实条件下兔种群数量变化具有阶段性特点，在 4 世代时增长速率应最快，即 K/2 时种群增长
速率最大。
【提出问题】
提问：种群数量为什么会出现
学生根据图像进行抢答：
λ为种群数量是前一年的倍数
λ=1 时，种群数量不变；λ>1 时，
种群数量增长；λ