基于社会性科学议题的高中生物学教学——以“影响种群数量变化的因素”一课教学为例

社会性科学议题(Socioscientific Issues,缩写为SSI)是与科学有实质性联系的开放性的、有争议的社会问题,具有争议性、时代性、跨学科性、情意性、复杂性等特点。社会性科学议题教学(通称SSI教学)就是以SSI作为教学情境或教学内容的一种教学方式。实施SSI教学对学生理解科学知识、提升科学论证能力、形成道德伦理观均有重要价值,契合学生核心素养发展的需要。本文基于“普氏原羚保护”这一我国独有的地域性议题,进行“影响种群变化的因素”一课的教学设计。

引进“大”生物 巧降实验难度——“探究酵母菌种群数量变化”实验改进

采用草履虫替代酵母菌作为实验材料进行＂种群数量的变化＂实验探究,通过实验设计的改进,降低实验难度,增强可操作性。

“酵母菌种群数量变化”实验结果偏差的原因分析

在＂酵母菌种群数量变化＂的实验中,常会出现实验结果与预期结果（理论值）不符的现象,与理论值相比,结果偏大或偏小。笔者经过分析发现,主要有五方面的原因导致了结果的偏差。1从静置的培养液中直接取样取样时,如果从静置的培养液中直接取样,结果会偏大或偏小。原因在于,静置条件下,酵母细胞大多凝聚沉淀在培养液的下部。如果从下部取样,结果就会偏大;如果从上部取样,结果就会偏小。

拉市海湿地冬季水禽种群数量变化分析

从2002年3月到2004年2月,对拉市海对水禽进行调查,记录到74种水禽,其中6种为留鸟,43种为冬候鸟,2种为夏候鸟,23种为过境鸟。过境鸟主要出现在10月、11月和次年的3月、4月。水禽的数量季节性分布是呈双峰状的,通过对22个普通常见种的分析,水禽在越冬期内的数量变化有3种类型:双峰型、单峰型、无序波动型。5普通种类在整个冬季是变化的,它们的数量变化在相邻的几个周内超过40%。

“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的二次实验教学模式探索

本文通过“酵母菌种群数量变化”这一教学案例,谈谈如何采用二次实验教学的模式来培养学生发现问题、解决问题、再次设计实验、实施实验的科学思维和科学探究能力。

对种群数量变化中重要参数λ值的解读

在人教版高中生物学教材必修3第4章中讲述了种群数量变化的三种模型,由此引出数学模型的构建方法。“J”型增长的模型假设为：在食物空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍,所以t年后种群数量Nt=N0λt。由此可以看出,λ值是前后两段时间之间种群数量的倍数,即λ=Nt/Nt-1。λ值的大小能反应种群数量的变化趋势,

探究培养液中酵母菌种群数量变化教学方案设计

酵母菌种群数量的变化规律是本实验的核心，把“探究培养液中酵母菌的种群数量的变化”作为总课题，由学生根据自己的兴趣去确定相应的子课题，通过开题报告→实施实验→结题报告这个过程，培养学生的探究能力。

瓢虫对不同棉花品种棉蚜种群数量变化的影响

尉犁县棉田棉蚜天敌种类多、数量大，尤其是棉田瓢虫，种群数量大，繁殖速度快，是控制棉蚜的主要天敌。本试验通过对自然条件下不同棉花品种棉蚜和瓢虫发生消长规律研究，为瓢虫的保护利用和棉蚜的综合防治，以及棉花的抗蚜育种工作提供依据。

棉蚜种群数量变化与气象要素关系分析

棉蚜具有繁殖速度快、适应性强、种群数量大、群居性危害的特点。近几年，奎屯垦区棉蚜危害成灾(特别是2003年)，给棉花生产造成严重的损失，因此如何根据气候的演变，掌握棉蚜的发生危害规律，采取有效的防治措施，控制和降低棉蚜对棉花的危害，具有重要意义。

南京地区农田害鼠种群数量变化及原因分析

对近年来南京地区农田害鼠种群数量变化进行分析。结果显示,南京地区农田鼠密度和鼠害损失均呈下降趋势,种群结构变化不大,究其原因,主要有极端气候条件的影响、生态环境的改变、科学灭鼠措施的普及、天敌增多等。

酵母菌种群数量变化探究实验的改进

以酵母菌种群数量变化探究实验为例,针对实验开展过程中面临的诸多问题,从实验材料、无菌操作和抑制染菌风险、取样时间、酵母菌培养和样品保存方式、使用MTT染色法对酵母染色、借助酶标仪检测酵母菌的数量6个方面改进实验,并利用改进后的实验方案进行教学实践,有利于学生的知识迁移和思维创新,提高学生开展社会实践的能力。

“种群的数量变化”单元跨学科实践教学设计与实施

在跨学科实践的单元教学设计与开发中,尝试以“大概念—大任务—大情境”为单元设计策略。以大概念和跨学科概念组织单元教学内容,强化单元内容的横向结构和纵向结构;以大任务驱动问题解决,聚焦大概念和相关跨学科概念的建构;以大情境统整单元学习活动,引导学生在不同的子情境间进行迁移和问题解决。以“种群的数量变化规律及其应用”为单元基础内容与核心内容,进行跨学科实践的单元设计与实施。

长白山自然保护区猫科动物种群数量变化及现状

1985～2009年,在长白山自然保护区及其周边地区采用野外样线调查和社会访问调查的方法,对猫科动物种群数量变化及影响因素进行了研究。结果表明,长白山自然保护区记载的东北虎(Panthera tigris)、远东豹(P.pardus)、猞猁(Felis lynx)和豹猫(F.bengalensis)4种猫科动物中,野外调查仅统计到猞猁和豹猫2种,调查总次数中,猞猁出现率为3.09%±2.30%,平均遇见个体数为(0.010±0.007)只/km;豹猫的出现率为7.66%±6.19%,平均遇见个体数为(0.03±0.02)只/km。访问调查结果显示,1960～1980年期间,在长白山自然保护区及周边6 000 km2范围内捕杀东北虎13只,捕杀远东豹2只。根据被猎杀东北虎的分布范围,估计其领域面积为560 km2。东北虎和远东豹的历史分布密度为0.22只/100 km2和0.03只/100 km2。目前,猞猁和豹猫的种群数量非常稀少,已处于区域性濒危状态。这说明了猫科动物对区域环境变化比较敏感,表明栖息地破坏和过度捕猎动物是导致濒危的重要原因。

近40年东北地区陆栖脊椎动物种群数量及其生境变化评估

生物多样性是生态平衡维持和生态过程与功能实现的基础,东北地区是我国乃至全球生物多样性最为丰富的地区之一。为研究和探讨东北地区陆栖脊椎动物种群数量与生境变化之间的关系,利用物种调查数据和生境遥感观测数据,以地球生命力指数、生态系统面积和破碎度等指示性指标,综合评估了近40年东北地区陆栖脊椎动物种群数量及其生境变化。结果表明:1970—2010年,东北地区陆栖脊椎动物种群数量下降了近70.1%,森林脊椎动物种群数量减少了近80.9%,草原和荒漠生态系统脊椎动物种群数量增加了近180.9%。1980—2010年,湿地物种种群数量减少了近75.7%。1980—2015年期间,农业和城镇建设用地增幅分别达到25.2%和32.3%,不断挤占和蚕食着自然生态空间,致使自然生境面积不断减少,减幅约为8.0%。自然生境景观破碎化程度总体呈现加重趋势,尤其是森林生境,破碎化指数增加约42.7%。但是,2005年之后,自然生境景观破碎化程度加重趋势趋缓,与2005年之后脊椎动物种群数量减少幅度减缓趋势一致。森林砍伐、人口增长、城镇化、交通建设等造成的自然生态系统破碎度增加和栖息地质量下降对大型兽类影响比较显著。

由种群增长率反向分析种群数量的变化

种群增长率是高中阶段分析种群数量变化的重要参数,以2017年高考生物新课标卷Ⅰ第5题为例,联系常见解析及文献资料的释疑,提出有关种群增长率的两点疑问。通过设定种群增长率随时间的变化模型,反向分析种群数量的变化,获得种群增长率―种群数量关系曲线并对疑问做出解答。

稀有濒危植物贵州红山茶种群结构及数量动态变化的研究

贵州红山茶(Camellia kweichowensis)是红山茶组中稀有5室蒴果代表种之一,具有重要物种生物学意义和经济利用价值。为探索贵州红山茶物种稀有濒危原因,该文采用样方法与实测法调查,通过种群年龄结构和生存力分析,开展种群结构动态量化特征和未来发展趋势的研究。结果表明:(1)贵州红山茶原生植被具有亚热带湿润性常绿阔叶林典型特征,常绿落叶阔叶混交林占主体林分,华山松(Pinus armandii)+桦木(Betula luminifera)+枫香(Liquidambar formosana)+蓝果树(Nyssa sinensis)+山茶(Camellia sp.)+铃木(Eurya sp.)+木荷(Schima sp.)等针叶阔叶混交林常见。(2)贵州红山茶植物种群结构为增长型,以小树和中树龄级阶段植株为主体,占种群数量的73.02%;种群存活曲线Deevey-Ⅱ型特征明显,种群生命期望值在幼苗期达到最大值,死亡率和消失率曲线的变化趋势基本一致;种群幼苗库丰富但响应生境外的干扰敏感,幼苗存活至Ⅶ龄级植株概率陡降至36.17%,整体呈现“Ⅳ龄级前增长-Ⅳ龄级后衰退”的特点。(3)贵州红山茶在未来2、4、6、8、10个径级的生长期之后,种群动态趋于中树(Ⅴ~Ⅶ龄级)、大树(Ⅷ~Ⅹ龄级)和老树(Ⅺ~ⅩⅢ龄级)的态势。综上认为,贵州红山茶生境资源及空间有限性导致种群内部或不同物种间的竞争加剧,使种群幼苗存活率降低和低龄级植株数量减少,加上人类掠夺性采伐造成的成年植株死亡率增高,致使其种群的数量增加及种群扩散受阻,分布区狭窄,物种趋于濒危。

例析种群数量变化曲线图题的分析

对种群数量变化的考查,是高考命题的热点之一,常常以曲线图为载体,考查考生获取信息及分析推理的科学思维能力.一、有关'λ'值曲线图题例1图1为调查小组从当地主管部门获得的某物种种群数量的变化图,据此分析该种群在30年中种群数量最少的是第_年,第20 年~ 30 年间种群的出生率_( 填“<”“= ”或“> ”) 死亡率.第15 年时,种群的年龄组成是_型.

1980—2015年西北地区脊椎动物种群数量及生境变化分析

西北地区地域辽阔,地理位置得天独厚,动物区系特殊而丰富,但生态系统脆弱,容易受到环境变化的影响,严重影响物种数量和生境状况。论文以卫星遥感及地面物种调查数据为主要数据源,以地球生命力指数(Living planet index,LPI)分析生物多样性水平和变化趋势,表征物种变化状况;将土地利用数据重分类为6种生态系统类型,将森林、草地、荒漠、水体和湿地生态系统定义为自然生境,聚落和农田生态系统定义为人工生境,其面积大小表征物种栖息地状况。对1980-2015年脊椎动物种群数量及生境状况变化趋势进行综合分析,结果表明:西北地区脊椎动物种群数量自1980年以来整体呈下降趋势,至2013年下降了57.83%,但2005年后呈逐渐恢复的趋势;青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)、普氏原羚(Procapra przewalskii)和朱鹮(Nipponia nippon)等物种数量分别增加55.77%,26.03%和304%,2000年之前处于下降趋势,2000年之后显著增加,但野骆驼(Camelus ferus)、四爪陆龟(Testudo horsfieldii)等物种的种群数量呈指数型下降,且下降趋势仍未缓解;草地、荒漠生态系统面积减少,森林、水体和湿地生态系统面积增加,整体上主要由自然生境转为人工生境。本文对了解研究区动物及其环境变化、生态环境保护具有重要意义,根据研究结果制定控制物种数量的措施以及对物种数量变动预测都发挥很大作用,同时也有利于西北地区生物多样性保护的研究和管理。

学科融合:数学建模活动资源开发的一个视角——以“种群数量变化研究”为例

"数学建模"作为高中数学课程标准确定的六大核心素养之一,旨在推动学生关注现实世界中的真实问题,这样的问题发现与提出、分析与解决,既需要学生能够应用数学知识与数学思想方法,还需要学生能够关心自然与社会,是培养学生实践能力、创新精神、社会责任感的重要途径.