必修三第2節(jié)種群數(shù)量的變化

1、必修三第二章 第 2 節(jié) 種群數(shù)量的變化一、教材分析種群的數(shù)量變化 是人教版必修 3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第 4章第 2節(jié)的內(nèi)容， 是教材在安排種 群的特征之后的內(nèi)容， 學(xué)生已有種群和群落的相關(guān)知識(shí)做為鋪墊， 在整個(gè)模塊中這節(jié)是能力 要求很高的一節(jié)課： 建構(gòu)種群數(shù)量增長(zhǎng)模型并運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變化， 這也是本 節(jié)課的重難點(diǎn)。 某種生物種群數(shù)量改變， 也會(huì)直接或間接地影響到群落乃至生物圈中其他生 物種群數(shù)量的變化， 與生產(chǎn)生活實(shí)際聯(lián)系緊密， 因此， 本節(jié)內(nèi)容不僅在本章中具有承上啟下 的作用，對(duì)于生物與環(huán)境的和諧發(fā)展也具有舉足輕重的地位。二、學(xué)情分析學(xué)生們?cè)诒菊碌牡谝还?jié)已經(jīng)習(xí)得了種群的概念， 了解了種

2、群的特征， 尤其是各種數(shù)量特 征，在此基礎(chǔ)上過渡到種群數(shù)量變化的學(xué)習(xí)順理成章。學(xué)生們?cè)跀?shù)學(xué)課上學(xué)習(xí)過指數(shù)函數(shù)的表達(dá)式和坐標(biāo)圖的繪制， 這為本節(jié)課數(shù)學(xué)模型的構(gòu) 建奠定了基礎(chǔ)。 但是我校為縣級(jí)類校， 所以學(xué)生們知識(shí)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱， 所以在建構(gòu)數(shù)學(xué)模型 時(shí)不可以操之過急。三、教學(xué)目標(biāo)、1知識(shí)與技能（1）通過探究細(xì)菌種群數(shù)量變化，嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。 （2）掌握用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。2情感態(tài)度與價(jià)值觀方面通過聯(lián)系生產(chǎn)、 生活等實(shí)際， 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣和動(dòng)機(jī)， 養(yǎng)成學(xué)生關(guān)心生態(tài)科 學(xué)的發(fā)展、關(guān)心社會(huì)生活的意識(shí)，關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)

3、的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。五、教學(xué)方法1.課前自學(xué)預(yù)習(xí)，先了解基礎(chǔ)知識(shí)，提供疑惑點(diǎn)為課堂探究做基礎(chǔ)。 2.課堂探究：發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，通過小組內(nèi)合作，基本掌握J(rèn)型增長(zhǎng)曲線和 S 型增長(zhǎng)曲線的條件， 培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力。 同時(shí)課堂教學(xué)以學(xué)生自主探究為主， 教師則把重難點(diǎn)問 題按梯度設(shè)置層層引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生輕松完成學(xué)習(xí)任務(wù)六、教學(xué)過程（一）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課。展示圖片青藏高原上的精靈 -藏羚羊， 激發(fā)學(xué)生的熱情， 直接引出種群數(shù)量的變化 ,同時(shí)展示 學(xué)習(xí)目標(biāo)。（二）合作探究：通過計(jì)算細(xì)菌數(shù)量的變化，嘗試建立數(shù)學(xué)模型。 提示：假如現(xiàn)有一種細(xì)菌，在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況

4、下，每 20 分鐘左右通過二分 裂繁殖一代。【學(xué)生活動(dòng)】 ：學(xué)生獨(dú)立操作完成圖表，相互交流結(jié)果。1.請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚簳r(shí)間（ min） 20 40 60 80 100 120 140 160 180細(xì)菌數(shù)量t 代細(xì)菌數(shù)量是多少？讓學(xué)生通過總結(jié)t 代細(xì)菌數(shù)量， 認(rèn)識(shí)細(xì)菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)公式模型。2、以表格中得到的數(shù)據(jù)畫出細(xì)菌的種群增長(zhǎng)曲線：安排學(xué)生另外準(zhǔn)備白紙。【教師活動(dòng)】 ：引導(dǎo)學(xué)生展示答案作出互評(píng)， 并作出總結(jié) “在描述、 解釋和預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變 化時(shí)，常常需要建立數(shù)學(xué)模型。 數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式可以為公式、 曲線等， 然后和學(xué)生一起 梳理構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的一般步驟。（三）介紹 J 型增長(zhǎng)曲線實(shí)例澳大

5、利亞本來并沒有兔子。 1859 年，24 只歐洲野兔從英國(guó)被帶到了澳大利亞。 這些野兔發(fā) 現(xiàn)自己來到了天堂。 因?yàn)檫@里有茂盛的牧草， 卻沒有鷹等天敵。這里的土壤疏松， 打洞做窩 非常方便。 于是，兔子開始了幾乎不受任何限制的大量繁殖。不到 100 年， 兔子的數(shù)量達(dá)到6 億只以上，遍布整個(gè)大陸?！緦W(xué)生活動(dòng)】學(xué)生根據(jù)上述資料合作探究以下問題：1.種群呈 “ J型”增長(zhǎng)的原因有哪些？2.如果用 N0 表示野兔種群的起始數(shù)量， 用 表示野兔種群數(shù)量每年的增長(zhǎng)倍數(shù)， 用 Nt 表示 t 年后野兔種群的數(shù)量，那么， Nt 為多少？【教師活動(dòng)】 ：學(xué)生展示答案后互評(píng)教師小結(jié)，自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下

6、種群數(shù)量 增長(zhǎng)的形式，該種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型可表示為“J型”曲線，或數(shù)學(xué)公式： Nt=N0t ，補(bǔ)充 值大小對(duì)種群數(shù)量的影響，同時(shí)提醒學(xué)生嚴(yán)防生物入侵。（三）設(shè)疑 “J型”增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？后呈現(xiàn)高斯實(shí)驗(yàn) 閱讀課本 P67，完成下列問題：1草履蟲的數(shù)量變化與 J 型增長(zhǎng)有何不同？2、從外因（環(huán)境）和內(nèi)因（出生率和死亡率）分析，在高斯實(shí)驗(yàn)中種群增長(zhǎng)呈“ S型”曲線的原因是什么？小結(jié)： 建構(gòu)種群數(shù)量 “S”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型并結(jié)合高斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果理解“S”型增長(zhǎng)的特點(diǎn)： 增長(zhǎng)速率先增加后降低， k/2 時(shí)，增長(zhǎng)速率最大，在 K 時(shí)，增長(zhǎng)速率為 0?！緦W(xué)生活動(dòng)】1.如何利用 k 值拯救大熊貓、金絲

7、猴等珍稀動(dòng)物？2.如何利用 k 值和 k/2 控制家鼠等有害動(dòng)物數(shù)量？3 對(duì)于某個(gè)水體中的某種魚類資源，每年捕撈多少才合適呢？ 【教師活動(dòng)】教師參與學(xué)生活動(dòng)，及時(shí)交流與指導(dǎo)，學(xué)生展示答案后學(xué)生互評(píng)，教師最后 作總結(jié)：把握好 K/2 的黃金開發(fā)點(diǎn)?！拘〗Y(jié)】種群數(shù)量增長(zhǎng)的 “J型”曲線和 “S”型曲線的比較項(xiàng)目“J型”曲線“S”型曲線增長(zhǎng)模型前提條件 理想狀態(tài)：資源無(wú)限、空間無(wú)限、不受其他生物制約等 現(xiàn)實(shí)狀態(tài)：資源有 限、空間有限、受其他生物制約等 有無(wú) K 值 無(wú) K 值 有 K 值種群增長(zhǎng) （速 ）率適用范圍 實(shí)驗(yàn)室條件下或種群遷入新的適宜環(huán)境最初一段時(shí)間的增長(zhǎng) 自然種群 聯(lián)系圖中陰影部分代表由于環(huán)境阻力的存在，在生存斗爭(zhēng)中被淘汰的個(gè)體數(shù)板書設(shè)計(jì)【課堂練習(xí)】1、在利用海洋魚類資源時(shí)一般要使其種群數(shù)量保持在K/2 水平，