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2019 版 人教版 高中生物学 选择性必修 2 生物与环
境 《第 1 章 种群及其动态》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
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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
本单元的教学内容选自 2019 版人教版高中生物学选择性必修 2 《生物与
环境》的第 1 章《种群及其动态》,具体包括三节内容:第 1 节《种群的数量
特征》、第 2 节《种群数量的变化》和第 3 节《影响种群数量变化的因素》。
这三节内容相互关联,共同构成了对种群生态学的基本理解框架。
第 1 节 种群的数量特征
本节主要介绍了种群的基本概念,包括种群密度的定义及其调查方法(如
样方法和标记重捕法),同时讨论了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。这些内容是学生理解种群生态学的基
础,也是后续学习种群数量变化及其影响因素的前提。
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第 2 节 种群数量的变化
本节通过建构数学模型,描述了种群数量变化的两种基本形式:“ J” 形增
长和“ S” 形增长。学生通过学习这两种增长模型,能够理解种群数量变化的基
本规律,以及环境容纳量( K 值)的概念。本节还探讨了种群数量的波动现象,
帮助学生认识到自然界中种群数量的复杂性。
第 3 节 影响种群数量变化的因素
本节详细分析了影响种群数量变化的非生物因素(如气候、食物等)和生
物因素(如种内竞争、种间关系等)。学生将学习到这些因素如何通过影响种
群的出生率、死亡率等数量特征,进而改变种群的数量。本节还强调了种群研
究在野生生物资源保护、有害生物防治等方面的应用价值。
(二)单元内容分析
本单元的教学内容具有以下几个特点:
系统性:从种群的基本概念出发,逐步深入到种群数量的变化及其影响因
素,形成了一个完整的知识体系。
实践性:通过多个探究实践活动(如调查草地中某种双子叶植物的种群密
度、培养液中酵母菌种群数量的变化等),培养了学生的动手能力和科学探究
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能力。
应用性:强调了种群研究在生态保护、资源管理等方面的实际应用,增强
了学生的社会责任感和环保意识。
(三)单元内容整合
为了更好地实现教学目标,提高教学效果,我们需要对本单元的内容进行
整合。具体整合思路如下:
以种群密度为核心:将种群密度的调查方法(样方法和标记重捕法)作为
教学的起点,引导学生理解种群密度的概念及其重要性。通过讨论种群的其他
数量特征(如出生率、死亡率等),进一步加深学生对种群数量特征的认识。
以数学模型为桥梁:通过建构种群增长的数学模型(“ J” 形增长和“ S” 形
增长),帮助学生理解种群数量变化的规律。将数学模型与实际情况相结合,
探讨种群数量的波动现象及其原因。
以影响因素为重点:在理解种群数量变化规律的基础 上 ,深入分析影响种
群数量变化的非生物因素和生物因素。通过具体 案 例(如捕食与 被 捕食关系、
竞争关系等),帮助学生认识到这些因素如何影响种群的数量特征。
以实践活动为 载 体:通过多个探究实践活动,培养学生的动手能力和科学
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探究能力。将理论知识与实践活动相结合,提高学生对种群生态学的理解深度
和 广 度。
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
根据 《 普 通高中生物学 课程 标 准 ( 2017 年版 2020 年修 订 )》,高中生
物学学科核心素养主要包括生 命观 念、科学思 维 、科学探究和社会责任 四 个方
面。以下是对这 四 个方面的具体分解:
(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 经 过实 证 后的 想 法 或观 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:
种群的概念与特征:引导学生理解种群是生物进化的基本单 位 ,具有特定
的数量特征和 空 间分 布 。通过具体 案 例(如 东北豹 的种群数量调查),帮助学
生认识到种群数量特征在生物进化中的重要作用。
种群数量的变化规律:通过学习种群数量的“ J” 形增长和“ S” 形增长模型,
帮助学生理解种群数量变化的基本规律。引导学生认识到种群数量的变化是生
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物进化过 程 中的一种 表 现形式。
影响种群数量变化的因素:通过分析影响种群数量变化的非生物因素和生
物因素,帮助学生认识到生物与环境 之 间的相互作用关系。引导学生理解这些
因素如何影响生物的进化过 程 。
(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:
批判 性思 维 :引导学生对种群数量的变化进行 批判 性思 考 ,分析 不 同因素
对种群数量的影响 程 度及其原因。通过 小组 讨论和 案 例分析,培养学生的 批判
性思 维 能力。
逻辑推 理能力:通过学习种群增长的数学模型和波动现象,引导学生 运 用
逻辑推 理能力分析种群数量的变化规律及其原因。引导学生将理论知识与实际
情况相结合,提高 逻辑推 理的 准确 性和实用性。
创新 思 维 : 鼓励 学生提出 新 的 观 点和方法 来 调查种群密度 或预测 种群数量
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的变化。通过探究实践活动和 课堂 讨论,培养学生的 创新 思 维 能力和解 决问题
的能力。
(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 导 向 的学习:引导学生从实际 问题 出发,如如何调查草地中某种双子
叶植物的种群密度 ? 如何 预测 培养液中酵母菌种群数量的变化 ? 通过 问题 导 向
的学习, 激 发学生的学习 兴趣 和探究 欲望 。
实 验设计 与实 施 : 指 导学生 设计并 实 施 探究实践活动,如 使 用样方法调查
草地中某种双子叶植物的种群密度、 观察并 记 录 培养液中酵母菌种群数量的变
化等。通过实 验设计 与实 施 ,培养学生的实 验 能力和科学探究能力。
结果分析与讨论:引导学生对实 验 结果进行分析和讨论,探讨实 验 成 功或
失败 的原因, 并 提出改进 措施 。通过结果分析与讨论,培养学生的数 据 分析能
力和 批判 性思 维 能力。
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( 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:
生态保护意识:通过讨论 濒危 动物保护、有害生物防治等实际 问题 ,引导
学生认识到生态保护的重要性。 鼓励 学生 积极参 与生态保护活动,为保护生物
多样性 贡献 自 己 的力量。
资源管理意识:通过学习种群数量的变化规律及其影响因素,引导学生认
识到资源管理的必要性。 鼓励 学生关 注 资源 利 用 问题 ,提出合理的资源管理和
利 用建 议 。
科学 传播 与 普 及: 鼓励 学生将 所 学知识应用 于 实际生活中,如 向家 人和 朋
友 介绍种群生态学的基本概念和原理。通过科学 传播 与 普 及活动,提高学生的
科学素养和社会责任感。
本单元的教学 设计 以种群及其动态为核心内容, 注 重培养学生的生 命观 念、
科学思 维 、科学探究和社会责任等核心素养。通过整合教学内容、 设计 探究实
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践活动和 注 重实际应用等方式, 旨 在帮助学生 全 面理解种群生态学的基本概念
和原理,提高解 决 实际 问题 的能力,为 未来 的学习和生活 打 下 坚 实的基础。
三、 学情分析
(一) 已 知内容分析
高一年 级 的学生在必修 课程 的学习中, 已经 对生物学有了 较 为 全 面的认识,
尤 其是在“分子与细 胞” 和“ 遗传 与进化 ” 两个模 块 中,学生 掌握 了细 胞 的基
本结构、 功 能以及 遗传 与变 异 的基础知识。这些内容为选择性必修 2 《生物与
环境》的学习 奠 定了 坚 实的基础。特别是在“ 遗传 与进化 ” 模 块 中,学生对种
群、基因 频 率、自然选择等概念有了一定的了解,这为理解种群数量特征及其
变化提 供 了理论 支持 。
在 之 前的学习中,学生 已经接触 过实 验 探究的基本方法,如 观察 、记 录 、
数 据 分析等,具 备 了一定的科学探究能力。学生在现实生活中对生态环境有一
定的 观察 和体 验 ,比如对 校园 内 或居住 地 附近 的植物种 类 、数量以及生长 状 况
有一定的认识,这为 开展 种群密度的实地调查提 供 了感性认识。
学生在面对复杂的生态环境 问题 时, 可 能还 缺乏 系统的分析和解 决问题 的
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能力, 尤 其是如何将理论知识应用 于 实际 问题 ,如通过种群密度的调查 来预测
种群数量的变化 趋势 ,以及分析影响种群数量变化的因素等,这些 都 是学生需
要进一步学习和 掌握 的内容。
(二) 新 知内容分析
本单元《第 1 章 种群及其动态》主要 围绕 种群的数量特征、种群数量的变
化及其影响因素 展开 。具体内容包括:
种群的数量特征:学生需要理解种群密度的概念及其调查方法(如样方法
和标记重捕法), 掌握 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)及其对种群密度的影响。通过实地调查草地中某
种双子叶植物的种群密度,学生将 亲身 体 验 种群密度的调查过 程 ,理解其实际
意义。
种群数量的变化:学生将学习种群增长模型(如“ J” 型增长和“ S” 型增
长),理解种群数量变化的数学描述(如 指 数增长模型 N_t = N_0λ^t 和对数
增长模型),以及环境容纳量( K 值)的概念。通过探究培养液中酵母菌种群
数量的变化,学生将学会 运 用数学模型 来 描述和 预测 种群数量的变化。