版人教版高中生物學選擇性必修2生物與環境《第1章種群及其動態》大單元整體教學設計[2020課標]一、內容分析與整合二、《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》分解三、學情分析四、大主題或大概念設計五、大單元目標敘寫六、大單元教學重點七、大單元教學難點八、大單元整體教學思路九、學業評價十、大單元實施思路及教學結構圖十一、大情境、大任務創設十二、單元學歷案十三、學科實踐與跨學科學習設計十四、大單元作業設計十五、“教-學-評”一致性課時設計十六、大單元教學反思一、內容分析與整合（一）教學內容分析本單元的教學內容選自2019版人教版高中生物學選擇性必修2《生物與環境》的第1章《種群及其動態》，具體包括三節內容：第1節《種群的數量特征》、第2節《種群數量的變化》和第3節《影響種群數量變化的因素》。這三節內容相互關聯，共同構成了對種群生態學的基本理解框架。第1節種群的數量特征本節主要介紹了種群的基本概念，包括種群密度的定義及其調查方法（如樣方法和標記重捕法），同時討論了種群的其他數量特征，如出生率、死亡率、遷入率、遷出率、年齡結構和性別比例。這些內容是學生理解種群生態學的基礎，也是后續學習種群數量變化及其影響因素的前提。第2節種群數量的變化本節通過建構數學模型，描述了種群數量變化的兩種基本形式：“J”形增長和“S”形增長。學生通過學習這兩種增長模型，能夠理解種群數量變化的基本規律，以及環境容納量（K值）的概念。本節還探討了種群數量的波動現象，幫助學生認識到自然界中種群數量的復雜性。第3節影響種群數量變化的因素本節詳細分析了影響種群數量變化的非生物因素（如氣候、食物等）和生物因素（如種內競爭、種間關系等）。學生將學習到這些因素如何通過影響種群的出生率、死亡率等數量特征，進而改變種群的數量。本節還強調了種群研究在野生生物資源保護、有害生物防治等方面的應用價值。（二）單元內容分析本單元的教學內容具有以下幾個特點：系統性：從種群的基本概念出發，逐步深入到種群數量的變化及其影響因素，形成了一個完整的知識體系。實踐性：通過多個探究實踐活動（如調查草地中某種雙子葉植物的種群密度、培養液中酵母菌種群數量的變化等），培養了學生的動手能力和科學探究能力。應用性：強調了種群研究在生態保護、資源管理等方面的實際應用，增強了學生的社會責任感和環保意識。（三）單元內容整合為了更好地實現教學目標，提高教學效果，我們需要對本單元的內容進行整合。具體整合思路如下：以種群密度為核心：將種群密度的調查方法（樣方法和標記重捕法）作為教學的起點，引導學生理解種群密度的概念及其重要性。通過討論種群的其他數量特征（如出生率、死亡率等），進一步加深學生對種群數量特征的認識。以數學模型為橋梁：通過建構種群增長的數學模型（“J”形增長和“S”形增長），幫助學生理解種群數量變化的規律。將數學模型與實際情況相結合，探討種群數量的波動現象及其原因。以影響因素為重點：在理解種群數量變化規律的基礎上，深入分析影響種群數量變化的非生物因素和生物因素。通過具體案例（如捕食與被捕食關系、競爭關系等），幫助學生認識到這些因素如何影響種群的數量特征。以實踐活動為載體：通過多個探究實踐活動，培養學生的動手能力和科學探究能力。將理論知識與實踐活動相結合，提高學生對種群生態學的理解深度和廣度。二、《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》分解高中生物學學科核心素養根據《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》，高中生物學學科核心素養主要包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個方面。以下是對這四個方面的具體分解：（一）生命觀念生命觀念是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象，是經過實證后的想法或觀點，是能夠理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法。在本單元的教學中，生命觀念主要體現在以下幾個方面：種群的概念與特征：引導學生理解種群是生物進化的基本單位，具有特定的數量特征和空間分布。通過具體案例（如東北豹的種群數量調查），幫助學生認識到種群數量特征在生物進化中的重要作用。種群數量的變化規律：通過學習種群數量的“J”形增長和“S”形增長模型，幫助學生理解種群數量變化的基本規律。引導學生認識到種群數量的變化是生物進化過程中的一種表現形式。影響種群數量變化的因素：通過分析影響種群數量變化的非生物因素和生物因素，幫助學生認識到生物與環境之間的相互作用關系。引導學生理解這些因素如何影響生物的進化過程。（二）科學思維科學思維是指尊重事實和證據，崇尚嚴謹和務實的求知態度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。在本單元的教學中，科學思維主要體現在以下幾個方面：批判性思維：引導學生對種群數量的變化進行批判性思考，分析不同因素對種群數量的影響程度及其原因。通過小組討論和案例分析，培養學生的批判性思維能力。邏輯推理能力：通過學習種群增長的數學模型和波動現象，引導學生運用邏輯推理能力分析種群數量的變化規律及其原因。引導學生將理論知識與實際情況相結合，提高邏輯推理的準確性和實用性。創新思維：鼓勵學生提出新的觀點和方法來調查種群密度或預測種群數量的變化。通過探究實踐活動和課堂討論，培養學生的創新思維能力和解決問題的能力。（三）科學探究科學探究是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。在本單元的教學中，科學探究主要體現在以下幾個方面：問題導向的學習：引導學生從實際問題出發，如如何調查草地中某種雙子葉植物的種群密度？如何預測培養液中酵母菌種群數量的變化？通過問題導向的學習，激發學生的學習興趣和探究欲望。實驗設計與實施：指導學生設計并實施探究實踐活動，如使用樣方法調查草地中某種雙子葉植物的種群密度、觀察并記錄培養液中酵母菌種群數量的變化等。通過實驗設計與實施，培養學生的實驗能力和科學探究能力。結果分析與討論：引導學生對實驗結果進行分析和討論，探討實驗成功或失敗的原因，并提出改進措施。通過結果分析與討論，培養學生的數據分析能力和批判性思維能力。（四）社會責任社會責任是指基于生物學的認識，參與個人與社會事務的討論，作出理性解釋和判斷，解決生產生活問題的擔當和能力。在本單元的教學中，社會責任主要體現在以下幾個方面：生態保護意識：通過討論瀕危動物保護、有害生物防治等實際問題，引導學生認識到生態保護的重要性。鼓勵學生積極參與生態保護活動，為保護生物多樣性貢獻自己的力量。資源管理意識：通過學習種群數量的變化規律及其影響因素，引導學生認識到資源管理的必要性。鼓勵學生關注資源利用問題，提出合理的資源管理和利用建議。科學傳播與普及：鼓勵學生將所學知識應用于實際生活中，如向家人和朋友介紹種群生態學的基本概念和原理。通過科學傳播與普及活動，提高學生的科學素養和社會責任感。本單元的教學設計以種群及其動態為核心內容，注重培養學生的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等核心素養。通過整合教學內容、設計探究實踐活動和注重實際應用等方式，旨在幫助學生全面理解種群生態學的基本概念和原理，提高解決實際問題的能力，為未來的學習和生活打下堅實的基礎。學情分析（一）已知內容分析高一年級的學生在必修課程的學習中，已經對生物學有了較為全面的認識，尤其是在“分子與細胞”和“遺傳與進化”兩個模塊中，學生掌握了細胞的基本結構、功能以及遺傳與變異的基礎知識。這些內容為選擇性必修2《生物與環境》的學習奠定了堅實的基礎。特別是在“遺傳與進化”模塊中，學生對種群、基因頻率、自然選擇等概念有了一定的了解，這為理解種群數量特征及其變化提供了理論支持。在之前的學習中，學生已經接觸過實驗探究的基本方法，如觀察、記錄、數據分析等，具備了一定的科學探究能力。學生在現實生活中對生態環境有一定的觀察和體驗，比如對校園內或居住地附近的植物種類、數量以及生長狀況有一定的認識，這為開展種群密度的實地調查提供了感性認識。學生在面對復雜的生態環境問題時，可能還缺乏系統的分析和解決問題的能力，尤其是如何將理論知識應用于實際問題，如通過種群密度的調查來預測種群數量的變化趨勢，以及分析影響種群數量變化的因素等，這些都是學生需要進一步學習和掌握的內容。（二）新知內容分析本單元《第1章種群及其動態》主要圍繞種群的數量特征、種群數量的變化及其影響因素展開。具體內容包括：種群的數量特征：學生需要理解種群密度的概念及其調查方法（如樣方法和標記重捕法），掌握種群的其他數量特征（如出生率、死亡率、遷入率、遷出率、年齡結構和性別比例）及其對種群密度的影響。通過實地調查草地中某種雙子葉植物的種群密度，學生將親身體驗種群密度的調查過程，理解其實際意義。種群數量的變化：學生將學習種群增長模型（如“J”型增長和“S”型增長），理解種群數量變化的數學描述（如指數增長模型N_t=N_0λ^t和對數增長模型），以及環境容納量（K值）的概念。通過探究培養液中酵母菌種群數量的變化，學生將學會運用數學模型來描述和預測種群數量的變化。影響種群數量變化的因素：學生將探討非生物因素（如氣候、季節、食物供應等）和生物因素（如競爭、捕食、寄生等）對種群數量變化的影響。通過了解生態學巨匠馬世駿的研究故事，學生將深刻體會到生態學研究的復雜性和重要性。學生還將了解與生物學有關的職業，如植保員，理解他們在生態保護中的作用和責任。這些新知內容不僅要求學生掌握種群生態學的基本概念和原理，還要求學生能夠運用所學知識分析和解決實際問題，如制定種群保護策略、預測種群數量變化趨勢等。（三）學生學習能力分析觀察與記錄能力：學生已經具備了一定的觀察能力和記錄能力，能夠在教師的指導下進行實地調查和實驗觀察，并準確記錄數據。數據分析與處理能力：學生已經學習了基本的數學統計方法，能夠運用圖表（如柱狀圖、折線圖等）來展示和分析數據，理解數據的分布和變化趨勢。科學探究能力：學生已經掌握了科學探究的基本步驟，如提出問題、作出假設、設計實驗、收集數據、分析數據、得出結論等，能夠獨立完成簡單的科學探究任務。團隊協作能力：學生已經具備一定的團隊協作能力，能夠在小組內分工合作，共同完成科學探究任務。學生在面對復雜的生態環境問題時，可能還缺乏系統的分析和解決問題的能力，尤其是在將理論知識應用于實際問題時，如如何根據種群密度的調查結果來制定有效的種群保護策略，如何運用數學模型來預測種群數量的變化趨勢等，這些都是學生需要進一步培養和提升的能力。（四）學習障礙突破策略加強理論知識的講解與梳理：針對種群生態學的基本概念和原理，教師應加強講解與梳理，幫助學生建立系統的知識體系。可以通過概念圖、思維導圖等方式來展示種群生態學的核心內容，幫助學生理解和記憶。強化實地調查與實驗探究：通過實地調查和實驗探究，讓學生親身體驗種群密度的調查過程和培養液中酵母菌種群數量的變化，加深對理論知識的理解和掌握。在調查過程中，教師應指導學生正確選擇樣方、合理設置標記、準確記錄數據等，確保調查結果的準確性和可靠性。運用數學模型進行數據分析：針對種群數量的變化，教師可以引導學生運用數學模型（如指數增長模型和對數增長模型）來進行數據分析和預測。通過模型的構建和驗證，幫助學生理解種群數量變化的規律和趨勢，提高數據分析和處理能力。開展案例分析與討論：通過案例分析與討論，讓學生將所學知識應用于實際問題中，如分析某種瀕危動物的種群數量變化趨勢、制定有效的種群保護策略等。在案例分析過程中，教師可以引導學生從多個角度進行思考和分析，培養學生的綜合分析和解決問題的能力。加強師生互動與生生互動：通過課堂討論、小組合作等方式，加強師生互動與生生互動，促進學生之間的交流與合作。教師可以鼓勵學生提出自己的問題和觀點，引導學生進行思考和討論，激發學生的學習興趣和積極性。提供多樣化的學習資源：為了幫助學生更好地理解和掌握種群生態學的內容，教師可以提供多樣化的學習資源，如科普書籍、學術論文、在線課程等。這些資源可以幫助學生拓寬視野、深化理解，提高學習效果。針對本單元的學習內容和學生特點，教師應采取多種教學策略和方法來幫助學生克服學習障礙、提高學習效果。通過加強理論知識的講解與梳理、強化實地調查與實驗探究、運用數學模型進行數據分析、開展案例分析與討論、加強師生互動與生生互動以及提供多樣化的學習資源等方式，教師可以幫助學生全面理解和掌握種群生態學的內容，提高其綜合分析和解決問題的能力。四、大主題或大概念設計本單元的大主題設計為“探索種群動態：理解數量特征、變化與影響因素”。圍繞這一主題，我們將通過三個子課題的學習活動，深入探究種群的數量特征、種群數量的變化規律及其影響因素，幫助學生形成對種群動態的全面理解，進而培養學生的生態意識和環境保護責任感。具體子課題包括：種群的數量特征：探究草地中某種雙子葉植物的種群密度，理解種群密度的估算方法及其生態學意義。種群數量的變化：通過觀察培養液中酵母菌種群數量的變化，建立種群增長模型，分析種群數量變化的規律。影響種群數量變化的因素：分析非生物因素和生物因素對種群數量變化的影響，探討人類活動對種群動態的影響及保護措施。五、大單元目標敘寫高中生物學學科核心素養：（一）生命觀念能夠理解種群是生物進化的基本單位，種群數量特征及其變化規律是生態學研究的重要內容。能夠運用種群密度、出生率、死亡率、遷入率、遷出率等概念，解釋種群數量變化的生態學原理。能夠從結構與功能相適應的視角，理解種群數量變化對生態系統穩定性的影響。（二）科學思維能夠基于種群數量特征的調查數據，運用歸納與概括、演繹與推理等科學方法，分析種群數量變化的趨勢和原因。能夠通過建立數學模型，如“J”型增長模型和“S”型增長模型，表征種群數量變化的規律，并進行預測和驗證。能夠批判性地評估不同調查方法和數學模型在種群數量研究中的應用和局限性。（三）科學探究能夠設計并實施種群數量特征的調查方案，如樣方法、標記重捕法等，準確估算種群密度。能夠利用實驗裝置（如顯微鏡、血細胞計數板等）監測培養液中酵母菌種群數量的變化，收集并處理實驗數據。能夠運用科學探究的方法，分析影響種群數量變化的因素，提出保護瀕危物種和防治有害生物的科學建議。（四）社會責任能夠關注生物多樣性保護的重要性，認識到人類活動對種群動態的影響，形成環境保護的社會責任感。能夠運用生物學知識，參與社區生物多樣性保護的宣傳和教育活動，提高公眾的環境保護意識。能夠基于種群數量變化的生態學原理，提出科學、合理的環境保護和資源管理建議，為可持續發展貢獻力量。六、大單元教學重點種群數量特征的調查與估算：重點掌握樣方法、標記重捕法等種群密度估算方法，理解其生態學意義和應用場景。種群增長模型的建立與應用：通過探究培養液中酵母菌種群數量的變化，學習建立種群增長模型的方法，理解“J”型增長和“S”型增長的生態學原理。影響種群數量變化的因素分析：綜合分析非生物因素（如氣候、食物供應等）和生物因素（如競爭、捕食等）對種群數量變化的影響，探討人類活動對種群動態的影響及保護措施。生物學與環境保護的結合：將種群動態的研究成果應用于環境保護實踐，探討生物多樣性保護、瀕危物種拯救和有害生物防治的科學策略。七、大單元教學難點種群數量特征調查的準確性：如何確保種群密度估算的準確性，避免調查過程中的誤差和偏差，是種群數量特征調查中的難點。種群增長模型的建立與驗證：種群增長模型的建立需要基于大量的實驗數據，且模型的適用性和準確性受到多種因素的影響，如何有效建立并驗證種群增長模型是教學中的難點。影響種群數量變化因素的復雜性：種群數量變化受到多種因素的影響，且這些因素之間相互作用、相互影響，如何全面、準確地分析這些因素對種群數量變化的影響是教學中的難點。生物學知識在環境保護中的應用：如何將生物學知識有效應用于環境保護實踐，提出科學、合理的環境保護策略，需要學生在理解種群動態原理的基礎上，具備綜合運用知識解決實際問題的能力。具體教學難點解析：種群數量特征調查的準確性：難點在于調查過程中可能存在的誤差和偏差，如樣方選取的代表性、標記重捕法的標記和重捕效率等。為解決這一問題，教師需要引導學生設計科學合理的調查方案，嚴格控制調查過程中的變量，確保調查結果的準確性和可靠性。教師還需要教授學生如何處理和分析調查數據，運用統計學方法評估調查結果的置信度和誤差范圍，提高學生的數據分析和處理能力。種群增長模型的建立與驗證：種群增長模型的建立需要基于大量的實驗數據，且模型的適用性和準確性受到多種因素的影響，如實驗條件、數據質量、模型假設等。為解決這一問題，教師需要引導學生掌握實驗設計和數據收集的方法，確保實驗數據的準確性和可靠性。教師還需要教授學生如何運用數學模型描述種群數量變化的規律，理解模型的假設和限制條件，并通過實驗數據對模型進行驗證和修正，提高學生的數學建模和數據分析能力。影響種群數量變化因素的復雜性：種群數量變化受到多種因素的影響，且這些因素之間相互作用、相互影響，形成復雜的生態學網絡。為解決這一問題，教師需要引導學生綜合運用生態學、生物學、數學等多學科知識，全面分析影響種群數量變化的因素及其相互作用機制。教師還需要通過案例分析、小組討論等方式，引導學生深入探討人類活動對種群動態的影響及保護措施，培養學生的批判性思維和解決問題的能力。生物學知識在環境保護中的應用：將生物學知識有效應用于環境保護實踐需要學生在理解種群動態原理的基礎上，具備綜合運用知識解決實際問題的能力。為解決這一問題，教師需要引導學生關注環境保護的熱點問題，了解生物多樣性保護、瀕危物種拯救和有害生物防治等方面的科學進展和實踐案例。教師還需要通過實踐活動、社會調查等方式，引導學生將所學知識應用于環境保護實踐，提出科學、合理的環境保護策略，培養學生的社會責任感和創新能力。八、大單元整體教學思路在《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》的指導下，針對2019版人教版高中生物學選擇性必修2《生物與環境》中的《第1章種群及其動態》教學內容，本大單元的整體教學思路旨在通過一系列探究實踐活動，引導學生深入理解種群的數量特征、數量變化規律及其影響因素，培養學生的生物學學科核心素養，包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。以下是詳細的教學思路：一、教學目標設定（一）生命觀念結構與功能觀：學生能夠理解種群密度、出生率、死亡率、遷入率、遷出率等種群數量特征，以及年齡結構和性別比例對種群數量的影響，認識到這些特征與種群生存和繁衍的緊密聯系。進化與適應觀：學生能夠分析不同環境條件下種群數量特征的變化，理解自然選擇如何通過影響種群的出生率、死亡率等特征，導致種群基因頻率的改變，進而推動生物的進化。穩態與平衡觀：學生能夠理解種群數量在特定環境條件下的相對穩定性，以及環境容納量（K值）的概念，認識到生態系統通過自我調節維持種群數量的相對穩定。物質與能量觀：學生能夠理解種群數量的變化與環境中物質和能量的流動密切相關，種群數量的增長受到環境中可利用資源的限制。（二）科學思維歸納與概括：學生能夠通過對不同種群數量特征的觀察和數據分析，歸納出種群數量變化的一般規律。演繹與推理：學生能夠根據種群數量特征的變化，推理出可能的原因和后果，如環境因素的改變如何影響種群的出生率和死亡率。模型與建模：學生能夠運用數學模型（如“J”型增長模型和“S”型增長模型）描述種群數量的變化規律，并通過實驗數據對模型進行檢驗和修正。批判性思維：學生能夠批判性地評估不同種群數量調查方法的準確性和可靠性，提出改進意見。創造性思維：學生能夠創造性地設計實驗方案，探究影響種群數量變化的新因素或新方法。（三）科學探究問題發現：學生能夠從現實生活或科學研究中發現與種群數量變化相關的問題，如某種瀕危動物的種群數量為何持續下降。實驗設計：學生能夠設計合理的實驗方案，探究影響種群數量變化的因素，如通過改變環境條件觀察種群出生率和死亡率的變化。數據收集與分析：學生能夠準確收集實驗數據，并運用統計學方法對數據進行處理和分析，得出科學結論。結果交流：學生能夠以口頭或書面的形式，清晰、準確地表達實驗結果和結論，與他人進行交流和討論。反思與改進：學生能夠根據實驗結果和他人反饋，反思實驗設計的合理性和數據的可靠性，提出改進意見并進行后續研究。（四）社會責任環境保護意識：學生能夠認識到人類活動對種群數量變化的影響，如過度捕獵、環境污染等，樹立環境保護意識。社會參與：學生能夠積極參與與種群保護相關的社會活動，如志愿者活動、科普宣傳等，為提高公眾環保意識貢獻力量。科學決策：學生能夠基于生物學知識和科學方法，對與種群保護相關的社會議題進行理性分析和判斷，為科學決策提供依據。倫理道德：學生能夠理解并遵守生物學研究和應用中的倫理道德規范，如在進行種群數量調查時尊重生命、保護生態環境。二、大單元教學重點種群數量特征的理解：引導學生深入理解種群密度、出生率、死亡率、遷入率、遷出率等種群數量特征的概念及其相互關系。種群數量變化規律的探究：通過實驗和模型建構，引導學生探究種群數量的變化規律，理解“J”型增長和“S”型增長的特點和條件。影響種群數量變化因素的分析：引導學生分析非生物因素和生物因素對種群數量變化的影響，理解環境容納量（K值）的概念及其意義。種群數量調查方法的學習：引導學生學習并掌握種群數量的調查方法，如樣方法、標記重捕法等，培養實踐操作能力。三、大單元教學難點數學模型的理解和應用：種群數量的數學模型較為抽象，學生難以理解其背后的生物學意義和應用方法。實驗數據的收集和分析：種群數量調查實驗需要準確收集大量數據，并運用統計學方法進行分析，對學生的數據處理能力要求較高。復雜生態系統的理解：種群數量變化受到多種因素的影響，學生難以理解復雜生態系統中種群數量變化的機制和規律。倫理道德意識的樹立：在進行種群數量調查和研究時，學生需要樹立尊重生命、保護生態環境的倫理道德意識，這在實際操作中具有一定難度。四、大單元整體教學思路（一）導入新課通過展示瀕危動物種群數量下降的新聞或圖片，引導學生思考種群數量變化的原因和影響，激發學生的學習興趣和探究欲望。（二）種群數量特征的學習概念講解：通過PPT或板書講解種群密度、出生率、死亡率、遷入率、遷出率等種群數量特征的概念及其相互關系。案例分析：選取典型的種群數量變化案例（如東北虎、大熊貓等瀕危動物），引導學生分析這些動物的種群數量特征及其變化規律。小組討論：將學生分成小組，討論不同種群數量特征對種群生存和繁衍的影響，并派代表進行匯報。（三）種群數量變化規律的探究數學模型建構：引導學生學習“J”型增長模型和“S”型增長模型的概念和特點，理解環境容納量（K值）的意義。實驗設計：設計實驗方案，探究不同環境條件下種群數量的變化規律。例如，可以選取一種常見的雙子葉植物（如蒲公英），在不同光照、溫度、水分等條件下進行種植，觀察其種群數量的變化。數據收集與分析：指導學生準確收集實驗數據，并運用統計學方法（如平均值、標準差等）對數據進行分析和處理。模型檢驗與修正：根據實驗數據對“J”型增長模型和“S”型增長模型進行檢驗和修正，理解模型在實際應用中的局限性和適用性。（四）影響種群數量變化因素的分析非生物因素分析：引導學生分析陽光、溫度、水等非生物因素對種群數量變化的影響。可以通過展示相關圖片或視頻資料，幫助學生理解這些因素如何作用于種群數量。生物因素分析：引導學生分析捕食、競爭等生物因素對種群數量變化的影響。可以通過案例分析（如猞猁和雪兔的種群數量變化）來幫助學生理解這些因素的作用機制。綜合因素分析：引導學生將非生物因素和生物因素綜合起來分析其對種群數量變化的影響。可以設計小組討論活動，讓學生針對特定物種或生態系統進行綜合分析并匯報結果。（五）種群數量調查方法的學習方法講解：通過PPT或視頻資料講解樣方法、標記重捕法等種群數量調查方法的基本原理和操作步驟。實地調查：組織學生到校園或周邊地區進行實地調查活動，運用所學方法調查某種雙子葉植物的種群密度。在調查過程中注意強調隨機取樣、樣本量足夠等原則的重要性。數據分析與報告撰寫：指導學生將實地調查的數據進行整理和分析，并撰寫調查報告。報告應包括調查目的、方法、結果和結論等內容。（六）科學家的故事與職業介紹生態學巨匠馬世駿的故事：通過介紹生態學巨匠馬世駿的生平和研究成果（如蝗災的綜合防治），激發學生對生態學研究的興趣和熱情。與生物學有關的職業介紹：介紹與生物學相關的職業（如植保員、生態學家等），讓學生了解這些職業的工作內容和職責范圍，引導學生思考自己未來的職業規劃和發展方向。（七）總結與反思知識總結：對本單元所學知識進行總結回顧，幫助學生鞏固所學知識并形成完整的知識體系。實驗反思：組織學生對實驗過程進行反思和總結，分析實驗中的成功經驗和不足之處，并提出改進意見。未來展望：引導學生思考未來在種群數量變化研究方面可能的發展方向和應用前景，激發學生的創新思維和探索精神。五、學業評價過程性評價：通過課堂觀察、小組討論、實驗報告等方式對學生的學習過程進行評價，關注學生的學習態度、參與程度和合作精神等方面。結果性評價：通過書面測試、實驗考試等方式對學生的學習成果進行評價，關注學生的知識掌握程度和應用能力等方面。表現性評價：通過學生的口頭匯報、小組展示等方式對學生的表現能力進行評價，關注學生的語言表達能力、思維邏輯性和創新思維等方面。六、教學反思教學內容反思：對本單元的教學內容進行反思和總結，分析哪些內容得到了有效的傳授和吸收，哪些內容還需要進一步改進和完善。教學方法反思：對本單元采用的教學方法進行反思和總結，分析哪些方法得到了學生的認可和喜愛，哪些方法還需要進一步探索和創新。學生反饋反思：收集學生的反饋意見和建議，了解學生對本單元教學的看法和感受，為今后的教學改進提供參考依據。通過以上教學思路的實施，旨在引導學生深入理解種群的數量特征、數量變化規律及其影響因素，培養學生的生物學學科核心素養，提高學生的科學素養和實踐能力。通過學業評價和教學反思等環節的不斷完善和優化，推動教學質量和效果的持續提升。九、學業評價一、教學目標設定根據《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結合2019版人教版高中生物學選擇性必修2《生物與環境》第1章《種群及其動態》的教學內容，本節課的教學目標設定如下：生命觀念：學生能夠理解種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構和性別比例等種群數量特征的概念，并能夠運用這些概念解釋種群數量的變化規律。學生能夠認識到種群是生物進化的基本單位，理解種群數量變化對生物進化的影響。學生能夠通過觀察和分析種群數量的變化，形成穩態與平衡的生命觀念，理解種群數量與環境容納量之間的關系。科學思維：學生能夠運用歸納與概括、演繹與推理等方法，分析種群數量特征之間的關系，以及這些特征如何共同影響種群數量的變化。學生能夠通過建立數學模型（如“J”形增長模型和“S”形增長模型），模擬和預測種群數量的變化趨勢，培養科學建模和邏輯推理能力。學生能夠批判性地評估不同調查種群數量方法（如樣方法、標記重捕法、紅外觸發相機法等）的優缺點，選擇合適的方法進行種群數量調查。科學探究：學生能夠設計并實施調查草地中某種雙子葉植物種群密度的實驗方案，包括確定調查對象、選擇樣方、計數和計算種群密度等步驟。學生能夠運用血細胞計數板等工具，觀察和記錄培養液中酵母菌種群數量的變化，繪制種群增長曲線，并分析影響酵母菌種群增長的因素。學生能夠通過查閱資料和文獻，了解生態學家的研究方法和成果（如馬世駿的蝗災防治研究），并能夠模仿這些方法進行簡單的生態學探究。社會責任：學生能夠認識到種群數量變化對生態環境和人類社會的影響，形成保護生物多樣性和生態環境的意識。學生能夠參與校園或社區的生物多樣性保護活動，如植物分類、動物觀察、生態瓶制作等，為環境保護貢獻自己的力量。學生能夠了解與生物學有關的職業（如植保員），認識到生物學知識在農業生產、環境保護等領域的重要應用，激發學習生物學的興趣和動力。二、學習目標設定基于上述教學目標，本節課的學習目標設定如下：生命觀念學習目標：學生能夠準確說出種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構和性別比例等種群數量特征的定義，并能夠舉例說明這些特征在自然界中的表現。學生能夠通過分析實際案例（如東北豹種群數量的變化），理解種群數量變化對生物生存和繁衍的影響，以及環境容納量在其中的作用。學生能夠運用穩態與平衡的生命觀念，解釋為什么種群數量不會無限增長，而是會在一定范圍內波動。科學思維學習目標：學生能夠通過比較不同種群數量特征的數據（如不同年份的種群密度、出生率和死亡率等），歸納出種群數量變化的規律，并嘗試用數學模型進行表達。學生能夠運用演繹推理的方法，根據已知的種群數量特征預測種群數量的未來變化趨勢，并設計實驗進行驗證。學生能夠批判性地評價不同調查種群數量方法的適用性，選擇合適的方法進行種群數量調查，并考慮調查過程中可能遇到的誤差和偏差。科學探究學習目標：學生能夠獨立設計并實施調查草地中某種雙子葉植物種群密度的實驗方案，包括確定調查地點、選擇樣方大小、計數和計算種群密度等步驟，并能夠準確記錄和分析實驗結果。學生能夠熟練運用血細胞計數板等工具，觀察和記錄培養液中酵母菌種群數量的變化，繪制種群增長曲線，并能夠分析不同環境因素（如溫度、pH值、營養物質等）對酵母菌種群增長的影響。學生能夠通過查閱資料和文獻，了解生態學家的研究方法和成果，模仿這些方法進行簡單的生態學探究（如設計并制作生態瓶，觀察和比較不同生態瓶中生態系統的穩定性）。社會責任學習目標：學生能夠認識到保護生物多樣性和生態環境的重要性，積極參與校園或社區的生物多樣性保護活動，如植物分類、動物觀察、生態瓶制作等。學生能夠了解與生物學有關的職業（如植保員），認識到生物學知識在農業生產、環境保護等領域的重要應用，激發自己將來從事相關職業的興趣和動力。學生能夠通過宣傳和教育活動，向他人普及生物多樣性保護的知識和意識，共同推動環境保護事業的發展。三、評價目標設定基于上述教學目標和學習目標，本節課的評價目標設定如下：生命觀念評價目標：通過課堂提問和小組討論的方式，評價學生是否準確理解了種群數量特征的概念，以及這些特征如何共同影響種群數量的變化。通過案例分析的方式，評價學生是否能夠運用穩態與平衡的生命觀念解釋種群數量變化的規律，以及環境容納量在其中的作用。通過課后作業的方式，評價學生是否能夠將所學的種群數量特征知識應用于實際問題的解決中，如分析某個物種瀕危的原因并提出保護措施。科學思維評價目標：通過課堂討論和小組合作的方式，評價學生是否能夠運用歸納與概括、演繹與推理等方法分析種群數量特征之間的關系，以及這些特征如何共同影響種群數量的變化。通過數學建模活動的方式，評價學生是否能夠建立合適的數學模型模擬和預測種群數量的變化趨勢，并能夠對模型進行檢驗和修正。通過實驗設計和數據分析的方式，評價學生是否能夠批判性地評估不同調查種群數量方法的優缺點，并選擇合適的方法進行種群數量調查和分析。科學探究評價目標：通過實驗操作的方式，評價學生是否能夠獨立設計并實施調查草地中某種雙子葉植物種群密度的實驗方案，并能夠準確記錄和分析實驗結果。通過觀察記錄的方式，評價學生是否能夠熟練運用血細胞計數板等工具觀察和記錄培養液中酵母菌種群數量的變化，并繪制種群增長曲線進行分析。通過查閱資料和文獻的方式，評價學生是否能夠了解生態學家的研究方法和成果，并模仿這些方法進行簡單的生態學探究。社會責任評價目標：通過參與校園或社區的生物多樣性保護活動的方式，評價學生是否能夠認識到保護生物多樣性和生態環境的重要性，并積極參與相關活動。通過了解與生物學有關的職業的方式，評價學生是否能夠認識到生物學知識在農業生產、環境保護等領域的重要應用，并激發自己將來從事相關職業的興趣和動力。通過宣傳和教育活動的方式，評價學生是否能夠向他人普及生物多樣性保護的知識和意識，共同推動環境保護事業的發展。四、具體評價方法與標準課堂提問與小組討論：評價方法：教師根據教學內容設計一系列問題，引導學生進行小組討論和回答。評價標準：根據學生回答問題的準確性和完整性進行評價，同時考察學生的參與度和合作精神。案例分析：評價方法：教師提供實際案例（如東北豹種群數量的變化），要求學生進行分析和討論。評價標準：根據學生是否能夠運用所學的種群數量特征知識解釋案例中的現象，以及提出的保護措施是否合理和可行進行評價。課后作業：評價方法：教師布置與教學內容相關的課后作業（如分析某個物種瀕危的原因并提出保護措施），要求學生獨立完成并提交。評價標準：根據學生作業的完成情況、分析問題的深度和廣度以及提出的保護措施的創新性和可行性進行評價。數學建模活動：評價方法：教師引導學生建立數學模型模擬和預測種群數量的變化趨勢，并要求學生對模型進行檢驗和修正。評價標準：根據學生建立的數學模型的準確性和合理性進行評價，同時考察學生對模型的檢驗和修正能力。實驗操作：評價方法：教師指導學生進行實驗操作（如調查草地中某種雙子葉植物種群密度、觀察記錄培養液中酵母菌種群數量的變化等），并根據學生的操作過程和實驗結果進行評價。評價標準：根據學生是否能夠正確進行實驗操作、準確記錄和分析實驗結果以及提出合理的實驗改進建議進行評價。查閱資料與文獻：評價方法：教師要求學生查閱資料和文獻了解生態學家的研究方法和成果，并模仿這些方法進行簡單的生態學探究。評價標準：根據學生是否能夠準確查閱和篩選資料、深入理解生態學家的研究方法和成果以及提出創新的探究思路進行評價。參與校園或社區活動：評價方法：教師組織學生參與校園或社區的生物多樣性保護活動（如植物分類、動物觀察、生態瓶制作等），并根據學生的參與度和貢獻度進行評價。評價標準：根據學生是否能夠積極參與活動、認真完成任務以及提出創新的保護建議進行評價。了解與生物學有關的職業：評價方法：教師要求學生了解與生物學有關的職業（如植保員），并通過課堂展示或報告的形式進行分享。評價標準：根據學生是否能夠準確了解職業的特點和要求、深入理解職業與生物學知識的關聯以及提出自己未來職業規劃的想法進行評價。宣傳和教育活動：評價方法：教師組織學生開展宣傳和教育活動（如向他人普及生物多樣性保護的知識和意識），并根據學生的宣傳效果和教育影響力進行評價。評價標準：根據學生是否能夠準確傳達生物多樣性保護的知識和意識、吸引更多人的關注和參與以及提出創新的宣傳和教育思路進行評價。通過上述評價方法和標準，教師可以全面、客觀地評價學生在本節課中的學習表現，及時發現學生在學習中存在的問題和不足，并采取相應的措施進行改進和提升。這些評價方法和標準也能夠激發學生的學習興趣和動力，促進他們的全面發展。十、大單元實施思路及教學結構圖一、大單元實施思路本大單元《種群及其動態》的教學設計，旨在通過一系列的教學活動，引導學生深入理解種群數量特征、種群數量的變化及其影響因素，培養學生的生物學學科核心素養。具體實施思路如下：情境導入與問題提出：通過展示自然界中種群變化的實例（如野生東北豹的數量變化、蝗災的爆發等），引發學生的興趣和思考，提出與種群數量相關的問題。理論知識學習：詳細講解種群的基本概念、數量特征（如種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構和性別比例）及其調查方法（如樣方法、標記重捕法）。介紹種群數量變化的數學模型（如“J”型增長和“S”型增長），以及影響種群數量變化的因素（包括非生物因素和生物因素）。實踐活動與探究：組織學生開展課外實踐活動，如調查草地中某種雙子葉植物的種群密度，培養學生的科學探究能力和實踐能力。引導學生設計并實施探究實驗，如培養液中酵母菌種群數量的變化，通過觀察和記錄數據，分析種群數量變化的規律。案例分析與討論：通過分析生態學巨匠馬世駿的故事，讓學生了解生態學研究的實際意義和科學家的工作方法。討論與生物學有關的職業（如植保員），增強學生對生物學專業的認識和職業規劃的意識。總結與反思：總結本單元的學習內容，強調種群及其動態在生態學中的重要性。引導學生反思學習過程，提出自己的疑問和見解，促進知識的深化和拓展。評價與反饋：通過課堂表現、作業完成情況、實驗報告等多種方式，評價學生的學習效果。及時反饋學生的學習情況，針對存在的問題進行指導和幫助。二、教學目標設定根據《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，本大單元的教學目標設定如下：（一）生命觀念能夠理解種群是生物進化的基本單位，種群的數量特征和動態變化是生物進化的重要表現。能夠運用結構與功能相適應的觀念，分析種群數量變化與生物體結構、功能之間的關系。能夠形成穩態與平衡觀，認識到種群數量變化在生態系統中的重要作用。（二）科學思維能夠基于生物學事實和證據，運用歸納與概括、演繹與推理等方法，分析種群數量變化的規律和影響因素。能夠運用模型與建模的方法，建立種群數量變化的數學模型，并對其進行檢驗和修正。能夠運用批判性思維和創造性思維，對種群數量變化的問題提出新的見解和解決方案。（三）科學探究能夠提出與種群數量變化相關的生物學問題，并設計相應的探究實驗或調查方案。能夠正確使用實驗器具和材料，按照實驗方案進行觀察和記錄數據。能夠運用多種方法（如圖表、曲線圖等）分析和解釋實驗結果，得出科學結論。能夠與他人合作開展探究活動，分享和交流實驗結果和見解。（四）社會責任能夠關注社會熱點中的生物學議題（如生物多樣性保護、生態平衡等），運用生物學知識參與討論和決策。能夠形成正確的生態觀和環境保護意識，積極參與環境保護和可持續發展行動。能夠了解與生物學相關的職業（如植保員等），為自己的職業規劃提供參考和依據。三、教學結構圖種群及其動態├──1.種群的數量特征│├──1.1種群的概念│├──1.2種群密度及其調查方法││├──1.2.1樣方法││├──1.2.2標記重捕法│├──1.3種群的其他數量特征││├──1.3.1出生率和死亡率││├──1.3.2遷入率和遷出率││├──1.3.3年齡結構和性別比例│├──探究活動：調查草地中某種雙子葉植物的種群密度├──2.種群數量的變化│├──2.1種群數量變化的數學模型││├──2.1.1“J”型增長││├──2.1.2“S”型增長│├──2.2種群數量的波動和調節│├──探究活動：培養液中酵母菌種群數量的變化│├──科學家的故事：生態學巨匠馬世駿├──3.影響種群數量變化的因素│├──3.1非生物因素│├──3.2生物因素││├──3.2.1種內關系││├──3.2.2種間關系│├──與生物學有關的職業：植保員├──總結與反思│├──1.學習內容總結│├──2.學習過程反思├──評價與反饋│├──1.課堂表現評價│├──2.作業完成情況評價│├──3.實驗報告評價│├──4.反饋與指導四、具體教學實施步驟第一步：情境導入與問題提出（1課時）展示實例：通過多媒體展示野生東北豹的數量變化、蝗災的爆發等實例，引發學生的興趣和思考。提出問題：引導學生提出與種群數量相關的問題，如“為什么野生東北豹的數量會如此稀少？”“蝗災是如何爆發的？”等。引入主題：簡要介紹本單元的學習主題《種群及其動態》，明確學習目標。第二步：理論知識學習（3課時）種群的基本概念（1課時）講解種群的定義、基本特征及其在生態系統中的作用。通過案例分析，幫助學生理解種群是生物進化的基本單位。種群的數量特征及其調查方法（1課時）詳細講解種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構和性別比例等數量特征。介紹樣方法、標記重捕法等種群密度的調查方法，并通過視頻或動畫演示其操作步驟。種群數量變化的數學模型（1課時）介紹“J”型增長和“S”型增長的數學模型，通過圖表和曲線圖展示其增長趨勢。引導學生分析種群數量變化的規律和影響因素，理解種群數量變化在生態系統中的重要作用。第三步：實踐活動與探究（4課時）探究活動一：調查草地中某種雙子葉植物的種群密度（2課時）準備階段：組織學生分組，確定調查地點和范圍。準備調查所需的材料和工具（如樣方框、計數器等）。實施階段：學生按照樣方法進行調查，記錄每個樣方內的植物數量。計算種群密度，并分析調查結果。總結階段：學生撰寫調查報告，分享調查過程和結果。教師進行點評和總結，強調調查過程中需要注意的問題。探究活動二：培養液中酵母菌種群數量的變化（2課時）準備階段：準備酵母菌培養液、試管、血細胞計數板等實驗材料和工具。介紹實驗目的和操作步驟。實施階段：學生按照實驗方案進行酵母菌的培養和計數。記錄每天的培養液中的酵母菌數量，并繪制增長曲線。總結階段：學生分析實驗結果，討論影響酵母菌種群數量變化的因素。撰寫實驗報告，分享實驗過程和結果。第四步：案例分析與討論（2課時）案例分析：生態學巨匠馬世駿的故事（1課時）介紹背景：簡要介紹馬世駿的生平事跡和主要成就。分析討論：引導學生分析馬世駿在生態學研究中的貢獻和方法。討論生態學研究的實際意義和科學家的工作方法。討論與生物學有關的職業：植保員（1課時）介紹職業：簡要介紹植保員的工作職責和職業發展前景。討論交流：組織學生分組討論，分享自己對植保員職業的看法和職業規劃。教師進行點評和總結，強調職業規劃的重要性。第五步：總結與反思（1課時）學習內容總結：引導學生回顧本單元的學習內容，總結種群及其動態的基本概念和規律。學習過程反思：組織學生反思學習過程，提出自己的疑問和見解。鼓勵學生分享學習心得和體會，促進知識的深化和拓展。第六步：評價與反饋（1課時）課堂表現評價：根據學生的課堂參與度、提問和回答情況進行評價。作業完成情況評價：檢查學生的作業完成情況，評價其學習態度和作業質量。實驗報告評價：根據學生的實驗報告內容、分析和結論進行評價。反饋與指導：針對學生的學習情況和存在的問題進行反饋和指導。鼓勵學生提出自己的疑問和建議，促進師生之間的互動和交流。通過以上教學實施步驟，本大單元《種群及其動態》的教學設計旨在全面培養學生的生物學學科核心素養，提高學生的科學探究能力和實踐能力，為學生的未來發展奠定堅實的基礎。十一、大情境、大任務創設在《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》的指導下，針對2019版人教版高中生物學選擇性必修2《生物與環境》模塊中的《第1章種群及其動態》教學內容，我們精心設計了一個大情境與大任務，旨在通過一系列豐富多樣的教學活動，引導學生深入理解種群數量特征、種群數量的變化及其影響因素，培養學生的生物學學科核心素養。一、大情境設計情境主題：“探索自然奧秘，守護生態平衡——以校園生態系統為例”情境背景：校園是一個微型的生態系統，其中包含了豐富的生物種類和復雜的生態關系。在這個生態系統中，不同物種的種群數量動態變化，不僅受到非生物因素（如光照、溫度、水分等）的影響，還受到生物因素（如種內關系、種間關系等）的調控。通過調查校園內特定物種的種群數量特征及其動態變化，學生不僅能加深對生物學原理的理解，還能增強對生態環境的保護意識。二、大任務創設大任務名稱：“校園生態系統種群動態研究與實踐”教學目標設定：（一）生命觀念理解種群是生物進化的基本單位：學生能夠理解種群是生物進化的基本單位，種群的數量特征和動態變化是生物進化的重要表現。通過調查校園內特定物種的種群密度、年齡結構和性別比例等數量特征，學生能夠認識到這些特征在生物進化中的重要意義。形成穩態與平衡觀：學生能夠形成穩態與平衡觀，認識到種群數量變化在生態系統中的重要作用。通過觀察校園內物種種群數量的波動和調節，學生能夠理解生態系統中的穩態與平衡機制，以及這種平衡對生物多樣性和生態系統穩定性的影響。理解生物與環境的關系：學生能夠理解生物與環境之間的相互作用關系，認識到生物對環境的適應性和環境對生物的限制性。通過調查校園內不同物種對環境的適應策略，學生能夠認識到生物多樣性的重要性以及保護生態環境的必要性。（二）科學思維運用歸納與概括的方法：學生能夠基于生物學事實和證據，運用歸納與概括的方法，分析種群數量變化的規律和影響因素。通過整理和分析調查數據，學生能夠總結出校園內特定物種種群數量變化的規律，并探討其背后的影響因素。運用模型與建模的方法：學生能夠運用模型與建模的方法，建立種群數量變化的數學模型，并對其進行檢驗和修正。通過模擬實驗和數據分析，學生能夠構建出校園內特定物種種群數量變化的數學模型，并通過實際觀測數據對模型進行驗證和修正。運用批判性思維和創造性思維：學生能夠運用批判性思維和創造性思維，對種群數量變化的問題提出新的見解和解決方案。在調查和分析過程中，學生能夠發現現有理論的不足或局限性，并提出自己的改進意見或新的研究思路。（三）科學探究提出生物學問題：學生能夠提出與種群數量變化相關的生物學問題，并設計相應的探究實驗或調查方案。例如，學生可以提出“校園內某種雙子葉植物的種群密度受哪些因素影響？”等問題，并設計相應的調查方案進行探究。實施探究實驗：學生能夠正確使用實驗器具和材料，按照實驗方案進行觀察和記錄數據。在調查校園內特定物種種群數量特征的過程中，學生需要掌握樣方法、標記重捕法等調查方法，并能夠準確記錄和分析數據。分析和解釋實驗結果：學生能夠運用多種方法（如圖表、曲線圖等）分析和解釋實驗結果，得出科學結論。通過整理和分析調查數據，學生能夠繪制出校園內特定物種種群數量變化的曲線圖，并據此得出科學結論。合作與交流：學生能夠與他人合作開展探究活動，分享和交流實驗結果和見解。在調查過程中，學生需要與小組成員密切合作，共同完成任務，并分享自己的發現和見解。（四）社會責任關注社會熱點議題：學生能夠關注社會熱點中的生物學議題（如生物多樣性保護、生態平衡等），運用生物學知識參與討論和決策。通過調查校園內物種種群數量的動態變化，學生能夠認識到生物多樣性保護的重要性，并積極參與到相關議題的討論和決策中去。形成生態意識和環境保護意識：學生能夠形成正確的生態觀和環境保護意識，積極參與環境保護和可持續發展行動。在調查過程中，學生需要關注校園內生態環境的現狀和問題，并提出相應的保護建議和措施。了解與生物學相關的職業：學生能夠了解與生物學相關的職業（如植保員等），為自己的職業規劃提供參考和依據。通過了解植保員等職業的工作內容和職責，學生能夠認識到生物學知識在實際工作中的應用價值，并為自己的職業規劃提供有益的參考。大任務內容：調查校園內特定物種的種群數量特征子任務1：調查草地中某種雙子葉植物的種群密度。學生需要采用樣方法或標記重捕法等調查方法，對校園內草地中的某種雙子葉植物進行種群密度調查，并記錄相關數據。通過數據分析，學生需要繪制出該物種種群密度分布圖，并探討其影響因素。子任務2：調查校園內其他物種的種群數量特征。除了雙子葉植物外，學生還可以選擇校園內的其他物種（如昆蟲、鳥類等）進行調查，了解它們的種群密度、年齡結構和性別比例等數量特征。通過對比分析不同物種的種群數量特征，學生可以更深入地理解生態系統中的生物多樣性和復雜性。探究校園內物種種群數量的動態變化子任務1：培養液中酵母菌種群數量的變化。學生需要按照實驗方案進行酵母菌的培養和計數，記錄每天的培養液中的酵母菌數量，并繪制增長曲線。通過分析增長曲線，學生可以探討酵母菌種群數量變化的規律及其影響因素。子任務2：觀察校園內物種種群數量的波動和調節。學生需要長期觀察校園內特定物種的種群數量變化，記錄相關數據，并繪制波動曲線。通過分析波動曲線，學生可以探討物種種群數量的波動原因和調節機制，以及這種波動對生態系統穩定性的影響。分析影響校園內物種種群數量變化的因素子任務1：分析非生物因素對物種種群數量的影響。學生需要探討光照、溫度、水分等非生物因素對校園內特定物種種群數量的影響，并通過實驗或調查數據進行驗證。通過對比分析不同非生物因素的作用效果，學生可以更深入地理解非生物因素在生態系統中的重要作用。子任務2：分析生物因素對物種種群數量的影響。學生需要探討種內關系（如競爭、捕食等）和種間關系（如共生、寄生等）對校園內特定物種種群數量的影響，并通過實驗或調查數據進行驗證。通過對比分析不同生物因素的作用效果，學生可以更深入地理解生物因素在生態系統中的復雜性和多樣性。參與校園生態環境保護行動子任務1：提出校園生態環境保護建議。學生需要根據調查結果和分析結論，提出針對校園生態環境的保護建議和措施。這些建議和措施可以涉及物種保護、生態修復、環境管理等多個方面。子任務2：參與校園生態環境保護實踐活動。學生需要積極參與校園生態環境保護的實踐活動，如植樹造林、垃圾分類、節能減排等。通過實踐活動，學生可以親身體驗到生態環境保護的重要性和緊迫性，并增強自己的環保意識和責任感。大任務實施步驟：準備階段：確定調查對象和范圍：學生需要選擇校園內的特定物種作為調查對象，并確定調查范圍和時間。準備調查工具和材料：學生需要準備樣方框、計數器、顯微鏡、血細胞計數板等調查工具和材料。制定調查計劃：學生需要制定詳細的調查計劃，包括調查方法、步驟、時間安排等。實施階段：開展調查活動：學生需要按照調查計劃進行實地調查，記錄相關數據，并拍攝照片或視頻作為證據。進行實驗探究：學生需要按照實驗方案進行酵母菌的培養和計數等實驗探究活動，記錄相關數據，并繪制增長曲線。分析數據并得出結論：學生需要對調查數據和實驗數據進行整理和分析，得出科學結論，并撰寫調查報告或實驗報告。總結與反思階段：分享與交流：學生需要在小組內或班級內分享自己的調查結果和見解，與他人進行交流和討論。總結與反思：學生需要對自己的調查過程和結果進行總結與反思，提出改進意見和新的研究思路。撰寫總結報告：學生需要撰寫詳細的總結報告，包括調查目的、方法、結果、結論和建議等內容。應用與實踐階段：提出保護建議：學生需要根據調查結果和分析結論，提出針對校園生態環境的保護建議和措施。參與實踐活動：學生需要積極參與校園生態環境保護的實踐活動，將所學知識應用于實際生活中去。通過這個大情境與大任務的創設與實施，學生不僅能夠深入理解種群數量特征、種群數量的變化及其影響因素等生物學原理，還能夠培養自己的生物學學科核心素養，增強對生態環境的保護意識和責任感。這個大情境與大任務也能夠激發學生的學習興趣和探究欲望，促進他們的全面發展和終身學習。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時單元主題：《種群及其動態》課時設計：第1課時：情境導入與問題提出第2課時：種群的基本概念第3課時：種群的數量特征及其調查方法第4課時：種群數量變化的數學模型第5、6課時：探究活動一：調查草地中某種雙子葉植物的種群密度第7課時：探究活動二：培養液中酵母菌種群數量的變化第8課時：科學家的故事：生態學巨匠馬世駿第9課時：影響種群數量變化的因素（非生物因素）第10課時：影響種群數量變化的因素（生物因素）第11課時：與生物學有關的職業：植保員第12課時：總結與反思第13課時：評價與反饋（二）學習目標教學目標/學習目標設定：高中生物學學科核心素養：（一）生命觀念能夠理解種群是生物進化的基本單位，種群的數量特征和動態變化是生物進化的重要表現。能夠運用結構與功能相適應的觀念，分析種群數量變化與生物體結構、功能之間的關系。能夠形成穩態與平衡觀，認識到種群數量變化在生態系統中的重要作用。（二）科學思維能夠基于生物學事實和證據，運用歸納與概括、演繹與推理等方法，分析種群數量變化的規律和影響因素。能夠運用模型與建模的方法，建立種群數量變化的數學模型，并對其進行檢驗和修正。能夠運用批判性思維和創造性思維，對種群數量變化的問題提出新的見解和解決方案。（三）科學探究能夠提出與種群數量變化相關的生物學問題，并設計相應的探究實驗或調查方案。能夠正確使用實驗器具和材料，按照實驗方案進行觀察和記錄數據。能夠運用多種方法（如圖表、曲線圖等）分析和解釋實驗結果，得出科學結論。能夠與他人合作開展探究活動，分享和交流實驗結果和見解。（四）社會責任能夠關注社會熱點中的生物學議題（如生物多樣性保護、生態平衡等），運用生物學知識參與討論和決策。能夠形成正確的生態觀和環境保護意識，積極參與環境保護和可持續發展行動。能夠了解與生物學相關的職業（如植保員等），為自己的職業規劃提供參考和依據。（三）評價任務課堂參與度評價：觀察學生在課堂上的討論、提問和回答情況，評價其課堂參與度。作業完成情況評價：檢查學生完成的作業，包括書面作業和實驗報告，評價其學習態度和作業質量。實驗報告評價：根據學生的實驗報告內容、分析和結論，評價其科學探究能力和實驗技能。小組合作評價：觀察學生在小組合作中的表現，包括分工合作、溝通協調和團隊貢獻，評價其團隊合作能力。案例分析與討論評價：通過學生對生態學巨匠馬世駿故事和植保員職業的討論，評價其社會責任感和職業規劃意識。總結與反思評價：通過學生的總結與反思報告，評價其對單元內容的理解和掌握程度，以及對學習過程的反思能力。（四）學習過程第1課時：情境導入與問題提出教學內容：展示自然界中種群變化的實例（如野生東北豹的數量變化、蝗災的爆發等）。引導學生提出與種群數量相關的問題。教學活動：多媒體展示實例，引發學生興趣和思考。引導學生提出問題，并簡要介紹本單元學習主題。評價任務：觀察學生的提問情況，評價其問題意識和思考能力。第2課時：種群的基本概念教學內容：講解種群的定義、基本特征及其在生態系統中的作用。通過案例分析，幫助學生理解種群是生物進化的基本單位。教學活動：講解種群的基本概念，結合實例進行分析。引導學生討論種群在生態系統中的作用。評價任務：檢查學生的課堂筆記和作業，評價其對種群基本概念的理解程度。第3課時：種群的數量特征及其調查方法教學內容：詳細講解種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構和性別比例等數量特征。介紹樣方法、標記重捕法等種群密度的調查方法。教學活動：講解種群的數量特征，結合圖表進行展示。演示樣方法和標記重捕法的操作步驟。組織學生進行小組討論，加深對種群數量特征的理解。評價任務：通過小組討論和課堂提問，評價學生對種群數量特征及其調查方法的掌握程度。第4課時：種群數量變化的數學模型教學內容：介紹“J”型增長和“S”型增長的數學模型。通過圖表和曲線圖展示種群數量變化的趨勢。教學活動：講解種群數量變化的數學模型，結合實例進行分析。引導學生繪制種群數量變化的曲線圖。評價任務：檢查學生的課堂筆記和作業，評價其對種群數量變化數學模型的理解程度。第5、6課時：探究活動一：調查草地中某種雙子葉植物的種群密度教學內容：組織學生開展課外實踐活動，調查草地中某種雙子葉植物的種群密度。教學活動：準備階段：組織學生分組，確定調查地點和范圍，準備調查所需的材料和工具。實施階段：學生按照樣方法進行調查，記錄每個樣方內的植物數量，計算種群密度。總結階段：學生撰寫調查報告，分享調查過程和結果，教師進行點評和總結。評價任務：根據學生的調查報告和實驗數據，評價其科學探究能力和實踐能力。第7課時：探究活動二：培養液中酵母菌種群數量的變化教學內容：組織學生設計并實施探究實驗，觀察培養液中酵母菌種群數量的變化。教學活動：準備階段：準備酵母菌培養液、試管、血細胞計數板等實驗材料和工具，介紹實驗目的和操作步驟。實施階段：學生按照實驗方案進行酵母菌的培養和計數，記錄每天的培養液中的酵母菌數量，并繪制增長曲線。總結階段：學生分析實驗結果，討論影響酵母菌種群數量變化的因素，撰寫實驗報告。評價任務：根據學生的實驗報告和實驗數據，評價其科學探究能力和實驗技能。第8課時：科學家的故事：生態學巨匠馬世駿教學內容：介紹生態學巨匠馬世駿的生平事跡和主要成就。引導學生分析馬世駿在生態學研究中的貢獻和工作方法。教學活動：講解馬世駿的生平事跡和主要成就。組織學生討論馬世駿在生態學研究中的貢獻和工作方法。評價任務：通過小組討論和課堂提問，評價學生對馬世駿生態學研究的理解程度和社會責任感。第9課時：影響種群數量變化的因素（非生物因素）教學內容：探討非生物因素對種群數量變化的影響，如陽光、溫度、水等。教學活動：講解非生物因素對種群數量變化的影響，結合實例進行分析。引導學生討論非生物因素在種群數量變化中的作用。評價任務：通過小組討論和課堂提問，評價學生對非生物因素在種群數量變化中作用的理解程度。第10課時：影響種群數量變化的因素（生物因素）教學內容：探討生物因素對種群數量變化的影響，如種內關系、種間關系等。教學活動：講解生物因素對種群數量變化的影響，結合實例進行分析。引導學生討論生物因素在種群數量變化中的作用。評價任務：通過小組討論和課堂提問，評價學生對生物因素在種群數量變化中作用的理解程度。第11課時：與生物學有關的職業：植保員教學內容：介紹植保員的工作職責和職業發展前景。組織學生討論與生物學相關的職業選擇。教學活動：講解植保員的工作職責和職業發展前景。組織學生分組討論，分享自己對植保員職業的看法和職業規劃。評價任務：通過小組討論和課堂提問，評價學生對植保員職業的理解程度和職業規劃意識。第12課時：總結與反思教學內容：引導學生回顧本單元的學習內容，總結種群及其動態的基本概念和規律。組織學生反思學習過程，提出自己的疑問和見解。教學活動：教師引導學生回顧本單元的學習內容。組織學生反思學習過程，鼓勵提出疑問和見解。學生分享學習心得和體會。評價任務：通過學生的總結與反思報告，評價其對單元內容的理解和掌握程度，以及對學習過程的反思能力。第13課時：評價與反饋教學內容：通過課堂表現、作業完成情況、實驗報告等多種方式，評價學生的學習效果。及時反饋學生的學習情況，針對存在的問題進行指導和幫助。教學活動：教師根據學生的課堂表現、作業完成情況和實驗報告，給出綜合評價。及時反饋學生的學習情況，提出改進建議。學生針對反饋意見進行反思和改進。評價任務：通過綜合評價和反饋意見，評價學生的學習效果和反思能力。（五）作業與檢測作業設計：課后作業：完成種群數量特征及其調查方法的書面作業。設計并撰寫一份關于調查校園內某種植物種群密度的計劃書。實驗報告：撰寫培養液中酵母菌種群數量變化的實驗報告，包括實驗目的、材料與方法、結果與分析、結論與討論等部分。案例分析：分析生態學巨匠馬世駿的故事，撰寫一篇關于其生態學貢獻和工作方法的案例分析報告。職業規劃：結合所學內容，撰寫一篇關于自己未來職業規劃的文章，探討與生物學相關的職業選擇和發展前景。檢測設計：課堂小測驗：在每節課后進行小測驗，檢查學生對當堂課內容的掌握情況。單元測驗：在本單元結束后進行一次單元測驗，全面檢查學生對種群及其動態內容的理解和掌握程度。實驗技能考核：通過觀察學生的實驗操作過程和實驗報告，考核其實驗技能和科學探究能力。（六）學后反思反思內容：對單元內容的理解：反思自己對種群及其動態基本概念和規律的理解程度。總結在學習過程中遇到的難點和困惑，并思考如何解決。對學習過程的反思：反思自己在課堂上的參與度和學習積極性。總結自己在小組合作中的表現和貢獻，思考如何進一步提高團隊合作能力。對作業與檢測的反思：反思自己完成作業和檢測的情況，分析存在的問題和不足。總結自己在實驗操作和科學探究方面的經驗和教訓。對未來學習的展望：展望自己在未來學習中的目標和計劃，思考如何提高自己的生物學學科核心素養。結合所學內容，思考如何將生物學知識應用于實際生活中，為社會做出貢獻。通過本次單元學習，我深刻理解了種群及其動態的基本概念和規律，掌握了種群數量特征及其調查方法，了解了種群數量變化的數學模型和影響因素。我也提高了自己的科學探究能力和實驗技能，學會了與他人合作開展探究活動。在未來的學習中，我將繼續努力提高自己的生物學學科核心素養，為未來的職業發展和社會貢獻打下堅實的基礎。十三、學科實踐與跨學科學習設計一、引言在《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》的指導下，生物學科的教學不僅要傳授生物學知識，更要培養學生的生物學學科核心素養，包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。跨學科學習已成為現代教育的重要趨勢，它有助于學生綜合運用多學科知識解決實際問題，提高綜合素養。本設計以人教版高中生物學選擇性必修2《生物與環境》第1章《種群及其動態》的教學內容為基礎，結合學科實踐與跨學科學習的理念，旨在全面提升學生的生物學學科核心素養。二、教學目標（一）生命觀念理解種群的概念：學生能夠理解種群是生物進化的基本單位，種群的數量特征和動態變化是生物進化的重要表現。形成穩態與平衡觀：通過探究種群數量變化的影響因素，學生能夠認識到種群數量變化在生態系統中的重要作用，形成穩態與平衡的生命觀念。建立結構與功能相適應的觀念：學生能夠運用結構與功能相適應的觀念，分析種群數量變化與生物體結構、功能之間的關系。（二）科學思維運用科學思維方法：學生能夠基于生物學事實和證據，運用歸納與概括、演繹與推理等方法，分析種群數量變化的規律和影響因素。建立數學模型：學生能夠運用模型與建模的方法，建立種群數量變化的數學模型，并對其進行檢驗和修正。培養批判性思維和創造性思維：學生能夠運用批判性思維和創造性思維，對種群數量變化的問題提出新的見解和解決方案。（三）科學探究提出問題與假設：學生能夠提出與種群數量變化相關的生物學問題，并設計相應的探究實驗或調查方案。實施探究實驗：學生能夠正確使用實驗器具和材料，按照實驗方案進行觀察和記錄數據。分析實驗結果：學生能夠運用多種方法（如圖表、曲線圖等）分析和解釋實驗結果，得出科學結論。合作與交流：學生能夠與他人合作開展探究活動，分享和交流實驗結果和見解。（四）社會責任關注社會熱點：學生能夠關注社會熱點中的生物學議題（如生物多樣性保護、生態平衡等），運用生物學知識參與討論和決策。形成生態觀和環境保護意識：學生能夠形成正確的生態觀和環境保護意識，積極參與環境保護和可持續發展行動。了解生物學相關職業：學生能夠了解與生物學相關的職業（如植保員等），為自己的職業規劃提供參考和依據。三、學習目標（一）生命觀念學生能夠描述種群的概念，理解種群是生物進化的基本單位。學生能夠舉例說明種群數量特征（如種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構和性別比例）及其在生態學中的意義。學生能夠分析種群數量變化對生態系統的影響，理解種群數量變化在維持生態系統穩態和平衡中的重要作用。（二）科學思維學生能夠基于種群數量變化的實例，運用歸納與概括的方法，總結種群數量變化的規律和影響因素。學生能夠運用數學模型（如“J”型增長和“S”型增長模型）描述種群數量變化的趨勢，并對其進行檢驗和修正。學生能夠運用批判性思維和創造性思維，對種群數量變化的問題提出新的見解和解決方案，如探討不同保護措施對瀕危物種種群數量恢復的影響。（三）科學探究學生能夠提出與種群數量變化相關的生物學問題，如“某種植物種群密度受哪些因素影響？”“如何有效控制有害動物種群數量？”等。學生能夠設計并實施探究實驗或調查方案，如調查草地中某種雙子葉植物的種群密度、培養液中酵母菌種群數量的變化等。學生能夠運用多種方法（如圖表、曲線圖等）分析和解釋實驗結果，得出科學結論，并撰寫實驗報告或調查報告。學生能夠與他人合作開展探究活動，分享和交流實驗結果和見解，共同解決探究過程中遇到的問題。（四）社會責任學生能夠關注社會熱點中的生物學議題，如生物多樣性保護、生態平衡等，運用生物學知識參與討論和決策，提出自己的見解和建議。學生能夠形成正確的生態觀和環境保護意識，積極參與環境保護和可持續發展行動，如參與植樹造林、垃圾分類等環保活動。學生能夠了解與生物學相關的職業（如植保員等），通過實地考察或訪談等方式了解這些職業的工作內容和職責，為自己的職業規劃提供參考和依據。四、作業目標設定（一）生命觀念作業1：種群數量特征分析內容：選擇一種本地常見的動植物種群，分析其種群數量特征（如種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構和性別比例）及其在生態學中的意義。目標：鞏固學生對種群數量特征的理解，培養學生運用生命觀念分析生態學問題的能力。作業2：種群數量變化對生態系統的影響內容：分析某種群數量變化對當地生態系統的影響，包括對其他物種、食物鏈和食物網、能量流動和物質循環等方面的影響。目標：培養學生從生態系統整體出發，理解種群數量變化在維持生態系統穩態和平衡中的重要作用。（二）科學思維作業3：種群數量變化模型建立內容：基于某種群數量變化的實例數據，運用數學模型（如“J”型增長和“S”型增長模型）描述其數量變化的趨勢，并進行檢驗和修正。目標：培養學生運用模型與建模的方法研究生物學問題的能力，提高科學思維能力。作業4：種群數量變化因素探究內容：探究影響某種群數量變化的因素，如非生物因素（氣候、土壤、水分等）和生物因素（捕食、競爭、寄生等），并提出相應的保護或控制措施。目標：培養學生運用歸納與概括、演繹與推理等方法分析生物學問題的能力，提高科學思維水平。（三）科學探究作業5：探究實驗設計與實施內容：設計并實施一個與種群數量變化相關的探究實驗，如調查校園內某種雙子葉植物的種群密度、探究不同環境條件對酵母菌種群數量變化的影響等。目標：培養學生提出假設、設計實驗、實施實驗、分析數據和得出結論的科學探究能力。作業6：實驗結果分析與報告撰寫內容：對探究實驗的結果進行分析和解釋，撰寫實驗報告或調查報告，包括實驗目的、方法、結果