高中生物-種群的數(shù)量變化教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

具體內(nèi)容標準活動建議

嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動。

探究培養(yǎng)液中酵母種群數(shù)量的動態(tài)變化。

土壤中動物類群豐富度的研究。

本課的學(xué)習主要是以探究構(gòu)建數(shù)學(xué)模型為主，因此需要學(xué)生有一定的數(shù)學(xué)功底。本冊為高中必修3第4章的內(nèi)容，對象是高一或高二學(xué)生，他們具有一定的數(shù)學(xué)能力，對這樣的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建來說還是較有能力能夠把握的，最多需要一些小小的提示。因此，可以讓學(xué)生進行小組探討活動，而不用為他們講解太多。對于種群數(shù)量變化的幾種形勢則較易于理解。同時，也需要學(xué)生對上一節(jié)課的知識掌握比較充分，才有利于這節(jié)課的進行1、在利用海洋魚類資源時一般要使其種群數(shù)量保持在K/2水平，原因是在這個水平上（）A.種群數(shù)量相對穩(wěn)定B.種群增長率最大C.種群數(shù)量最大D.環(huán)境條件所允許的種群數(shù)量最小2．在下列圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是（)3、右圖表示有限環(huán)境中某一種群增長的曲線。下列有關(guān)敘述正確的是（）B①K值是環(huán)境條件所允許達到的種群數(shù)量最大值②在K值時，種群的增長率最大③如果不考慮遷入遷出等其他因素，在K值時，出生率=死亡率④假設(shè)這是魚的種群，放種群達到K值時開始捕撈，可持續(xù)獲得最高產(chǎn)量A.①②B.①③C.②④D.①④4.對于某地區(qū)新引入的一種鳥類進行種群調(diào)查研究，資料如下：那么1970～1975年該鳥類種群的增長曲線是（）年份197019711972197319741975種群數(shù)量（只）5080----捕捉標志數(shù)（只）--80808080第二次重捕數(shù)（只）--80808080重捕個體中的標志數(shù)（只）--16810135、下圖表示某種魚遷入一生態(tài)系統(tǒng)后，種群數(shù)量增長速率隨時間變化的曲線。下列敘述正確的是()A.在t0～t2時間內(nèi)，種群數(shù)量呈“J”型增長B.若在t2時種群的數(shù)量為K，則在t1時種群的數(shù)量為K/2C.捕獲該魚的最佳時期為t2時D.在t1～t2時，該魚的種群數(shù)量呈下降趨勢6.下圖是對某地區(qū)某種植物的種群年齡結(jié)構(gòu)調(diào)查結(jié)果，其種群發(fā)展趨勢是（）A.總能量將增加B.環(huán)境阻力不變C.種群密度下降D.保持穩(wěn)定型增長7.利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個體，破壞了種群正常的性別比例，該害蟲的種群密度將（）A.明顯增加B.明顯減小C.先減后增D.相對穩(wěn)定8.下列有關(guān)種群的敘述，不正確的是（）A.種群是生物進化和繁殖的基本單位B.種群中全部個體的基因組成了這個種群的基因庫C.種群中各年齡期的個體數(shù)目比例適中，則該種群的種群密度在一定時間內(nèi)會明顯變大D.種群增長速率在種群的“S”型增長曲線的各階段是不同的

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百度百科編輯9.下圖表示四個國家的人口出生率和人口死亡率，其中人口自然增長率最高的國家是（）A.①B.②C.③D.④10.下圖表示的是四種不同種群中不同年齡的個體所占的比例，其中種群密度可能會越來越小的是（）11.如圖所示為在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變化曲線。下列對陰影部分的解釋正確的是（）①環(huán)境中影響種群增長的阻力②環(huán)境中允許種群增長的最大值③其數(shù)量表示種群內(nèi)遷出的個體數(shù)④其數(shù)量表示通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)A.①③B.②③C.①④D.②④12.（2007年全國理綜Ⅰ，3）下列有關(guān)種群增長的“S”型曲線的敘述，錯誤的是（）A.通常自然界中的種群增長曲線最終呈“S”型B.達到K值時種群增長速率為零C.種群增長受自身密度的影響D.種群的增長速率逐步降低13.（2008年上海生物，24）下圖表示某物種遷入新環(huán)境后，種群增長速率隨時間的變化關(guān)系。在第10年時經(jīng)調(diào)查該種群數(shù)量為200只，估算該種群在此環(huán)境中的環(huán)境負荷量約為（）A.100只B.200只C.300只D.400只14.（2008年江蘇生物，）下列選項中，對種群密度影響最嚴重的是()編號生態(tài)系統(tǒng)采收對象現(xiàn)有生物量年增長率/%年采收量①馬尾松林馬尾松200000m321000m3②淡水湖泊鯽魚10000kg353600kg③山地甘草1000kg20300kg④灘涂沙蠶10000kg30500kgA.①B.②C.③D.④15．在一普通的錐形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如下圖所示。在以下有關(guān)坐標圖中不正確的是()16.下圖是一動物種群遷入一個適宜環(huán)境后的增長曲線圖，據(jù)圖回答（1）～（5）題。（1）圖中表示種群數(shù)量最大的一點是。（2）圖中表示種群增長速度最快的一點是。（3）該種群的增長速率由緩慢到增大是在遷入年后開始的。（4）此動物種群增長的曲線呈型。（5）種群數(shù)量達到環(huán)境條件所允許的最大值的點是，既要獲得最大的捕獲量，又要使動物資源的更新不受破壞，應(yīng)該使該動物種群的數(shù)量保持在點上。17、一塊農(nóng)田長100m，寬30m，在對該地塊中的薺菜種群密度調(diào)查時，設(shè)10個樣方，那么從長的一邊計起，第三樣方的中心應(yīng)在地長的m，地寬的m處。若圖為一樣方ABCD，統(tǒng)計該樣方植株數(shù)為。18、下圖所示是綿羊引入某個島嶼后的數(shù)量變化情況(圖中小圓圈表示特定時間內(nèi)該種群的個體數(shù))。請分析這個圖，并且回答問題。（1）這個島嶼上的綿羊種群的數(shù)量增長有什么特點？（2）對自然界中的種群來說，種群的數(shù)量能不能無限增長下去？為什么？總的來說，本節(jié)課的進行還是比較流暢和緊湊的，能夠有效的吸引學(xué)生的注意力，但是趣味性稍微有些欠缺，在后面的講解中大多都是以講解形式進行，對知識的挖掘還不夠，稍微有點淺顯了。1.本課講解時思路清晰，意圖明確，重點突出。2.課程進行時前后的聯(lián)系比較緊密，主要是以例子的變化聯(lián)系起來的，很有整體連貫性，比較能吸引學(xué)生目光。3.學(xué)生活動方面采用探究式教學(xué)，與能與學(xué)生進行一定的互動。本節(jié)課是高中生物必修3的第四章第2節(jié)，在第1節(jié)課中已經(jīng)介紹了種群的一些基本特征，而其中最基本的特征是種群密度，與種群密度密不可分的是種群的數(shù)量，在第2節(jié)中，就對種群的數(shù)量變化進行了探討。同時種群數(shù)量的變化與種群所生存的環(huán)境條件，如天敵、食物等有著很大的關(guān)系，因而為第3節(jié)群落的引出作了鋪墊。本節(jié)，在新課標中具體內(nèi)容標準是：嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動。通過實例來說明如何建構(gòu)種群增長模型，通過建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型來解釋種群數(shù)量的增長，這是本節(jié)教學(xué)的重點。并且詳細討論了種群增長的兩種方式的產(chǎn)生條件及特點等：在理想環(huán)境中，種群增長呈“J”型曲線；在存在環(huán)境阻力的情況下，種群增長呈“S”型曲線。種群數(shù)量變化除了增長以外，還存在波動、下降等其他形式。本節(jié)最后分析了影響種群數(shù)量變化的各種因素，意在培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護及正確的資源利用意識。種群數(shù)量的變化教學(xué)設(shè)計學(xué)習目標：1、說明建構(gòu)種群增長模型的方法。2、通過探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。3、用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。4、關(guān)注人類活動對種群數(shù)量變化的影響。學(xué)習重點：嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。學(xué)習難點：建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型學(xué)習過程：一、建構(gòu)種群增長模型1、數(shù)學(xué)模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的形式。2、建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法步驟：提出問題→提出合理的→用適當?shù)摹问奖磉_→檢驗或修正。3、數(shù)學(xué)模型的表達形式（1）數(shù)學(xué)方程式：優(yōu)點是。（2）曲線圖：優(yōu)點是。二、種群增長曲線 兩曲線的比較“J”型曲線“S”型曲線曲線圖形成條件理想狀態(tài)：1、和充裕2、氣候適宜3、沒有等現(xiàn)實狀態(tài)：1、和有限2、種群密度3、天敵數(shù)量增加等形成原因無種內(nèi)斗爭和天敵種內(nèi)斗爭加劇，天敵增多數(shù)量變化種群數(shù)量每年以一定的增長種群數(shù)量在K值上下保持相對穩(wěn)定增長率增長率曲線圖不變0～1/2K，增長率逐漸增大；1/2K～K，增長率逐漸減小K值無K值有K值適用范圍實驗條件下或種群遷入新環(huán)境最初一段時間自然種群共同點都表示種群數(shù)量隨時間變化而變化，且都只研究種群數(shù)量變化中的增長問題例1、自然界中生物種群增長常表現(xiàn)為“S”型增長曲線。下列有關(guān)種群“S”型增長的正確說法是（）A．“S”型增長曲線表示了種群數(shù)量和食物的關(guān)系B．種群增長率在各階段是不相同的C．“S”型增長曲線表示了種群數(shù)量與時間無關(guān)D．種群增長不受種群密度制約例2、下圖為某種群在不同生態(tài)環(huán)境中的增長曲線，請仔細分析圖中曲線后回答下列問題：aa個體數(shù)量時間b（1）如果種群處在一個理想的環(huán)境中，沒有資源和空間的限制，種群內(nèi)個體的增長曲線是，用達爾文進化的觀點分析，這是由于生物具有特性。（2）如果將該種群置于有限制的自然環(huán)境中，種群內(nèi)個體數(shù)量的增長曲線是，用達爾文的進化觀點分析圖中的陰影部分表示。（3）影響種群密度的主要因素是種群的、、和。三、種群數(shù)量的波動和下降1、影響因素：（1）自然因素：、食物、、傳染病等。（2）人為因素：人類活動的影響。2、數(shù)量變化：大多數(shù)種群的數(shù)量總是在中，在不利的條件下，種群數(shù)量還會急劇甚至。3、研究種群數(shù)量變化的意義：（1）有害動物；注意：對于有害生物的防治，不應(yīng)在K/2時才采取措施，應(yīng)在數(shù)量還未明顯增多時就采取措（2）保護和利用；（3）拯救和恢復(fù)。注意：對于瀕危動植物而言，由于環(huán)境污染、人類破壞等，造成環(huán)境對于此種生物的K值變小，通過建立自然保護區(qū)等措施提高環(huán)境容納量，是保護這些生物的根本措施。在“S”型曲線中，種群數(shù)量達到環(huán)境容納量的一半（K/2）時，種群增長率最大，資源再生能力最強。因此在野生生物資源合理開發(fā)利用方面，要保證捕撈或利用后，生物種群數(shù)量不得低于K/2，這樣既可持續(xù)獲得最大利用量，又可保持種群的高速增長。特別提醒：開發(fā)和利用動植物資源的最佳時期是在K/2處，而不是K處。運用種群數(shù)量變化規(guī)律解決實際問題時，要注意種群數(shù)量與增長率之間的關(guān)系。例3研究種群數(shù)量的變化規(guī)律，對于野生資源的利用和保護有重要意義，下圖是某海域野生魚類在實施了休漁保護后的種群增長曲線，下列說法錯誤的是（）A.為了獲得最大捕撈量，捕撈后種群數(shù)量應(yīng)該保持在b點附近范圍所代表的水平上B.該種群增長速率最快的點是b點，環(huán)境阻力最大是在8年以后C.休漁能夠很好的促進該種群數(shù)量的恢復(fù)，使該種群數(shù)量持續(xù)增長D.適當?shù)牟稉朴欣谠擊~類更新，有利于該種群的生存四、探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”1、

實驗原理：（1）酵母菌可以用液體培養(yǎng)基（培養(yǎng)液）來培養(yǎng)（2）培養(yǎng)液中酵母菌種群的增長情況與培養(yǎng)液中的成分、空間、ph、溫度等因素有關(guān)2、目的：初步學(xué)會酵母菌等生物的計數(shù)及數(shù)量變化曲線的繪制3、實驗步驟：

（1）

取10mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入到試管中（2）將酵母菌接種入試管中的培養(yǎng)液中混合均勻（3）將試管在28℃條件下連續(xù)培養(yǎng)（4）每天取樣計數(shù)酵母菌數(shù)量，采用抽樣檢測方法（5）分析結(jié)果、得出結(jié)論：將所得數(shù)值用曲線圖表示出來，分析實驗結(jié)果，得出酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律4、注意事項（1）顯微鏡計數(shù)時，對于壓在方格線上的酵母菌，應(yīng)只計數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌（2）從試管中吸出培養(yǎng)液計數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差（3）每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。5.表達和交流數(shù)量（個）0t（天）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得如圖所示的增長曲線。增長曲線的總趨勢是先上升再降低影響酵母菌種群數(shù)量的因素可能有養(yǎng)料、溫度、PH及有害代謝廢物等特別提醒在換算成培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)時要注意單位的轉(zhuǎn)換。測定的酵母菌種群數(shù)量變化是在恒定容積的培養(yǎng)基中培養(yǎng)測定的，與自然界中的數(shù)量變化有差異。例4、C．