高中生物必修三4.2种群数量的变化教案

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1、种群的数量变化教学目标1．知识与能力说明建构种群增长模型的方法。2．方法与过程（1）通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。（2）通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。3．情感态度与价值观（1）培养科学探究能力，学会探究实验的一般步骤。（2）通过小组间的分工合作，培养协作精神。（3）关注人类活动对种群数量变化的影响。名师课堂（一）名师说课种群数量的调节自然界的生物种群大多已达到平衡的稳定期，这种平衡是动态平衡。一方面，许多物理和生物因素都能影响种群的出生率和死亡率；另一方面，种群有自我

2、调节的能力，通过自我调节而使种群保持平衡。（二）精品教案教师：播放细菌分裂的录像或演示细菌分裂的计算机模拟动画。提示：在自然界中细菌无处不在，有些细菌的大量繁殖会导致疾病。假如现有一种细菌，在适宜的温度、湿度等环境下，每20min左右通过分裂繁殖一代。引导学生思考：1．细菌的生殖方式是怎样的？2．72h后，由一个细菌分裂产生的后代数量是多少？3．n代细菌数量是多少？学生：学生基于已有的数学知识进行演算。教师；提出问题，组织讨论：1．对细菌种群数量增长而言，在什么情况下2n公式成立？2．这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律？3．在学过的

3、生物学内容中，还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示。提示：数学工具在生物学研究中的作用越来越突出。学生：学生讨论，充分陈述自己的观点。教师：请学生算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填写教材中的表格，然后画出细菌的种群数量增长曲线。提示：这是在理想条件下对细菌种群数量的推测。引导学生讨论，同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？学生：学生独立操作完成图表，相互交流结果。教师：小结：在描述、解释和预测种群数量的变化时，常常需要建立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式、图表等。教师：提出问题，组织讨论：如何建立“培养液中酵母菌

4、种群数量的数学模型”，我们应该怎么做？学生：学生讨论建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”的方案：程序和方法。教师：提出问题，组织讨论：以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化，在自然界中种群的数量变化情况如何？讲述种群增长的“J”型曲线澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯·奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，

5、放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。（有条件的学校，教师可播放澳大利亚野兔成灾的录像片。）学生：学生讨论回答：1．野兔种群增长的原因有哪些？2．怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规律？3．如果用N0表示野兔种群的起始数量，用λ表示野兔种群数量每年的增长倍数，用Nt表示t年后野兔种群的数量，那么，Nt为多少？4．根据上述素材，估算1869年时，野兔种群数量为多少？（说明计算方法）5．列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相类似的情况。明确“J”型种群增长的原因。小结：自

6、然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为“J”型曲线，或数学公式：Nt=N0λt讲述种群增长的“S”型曲线教师：如果自然界的生物种群都是以“J”型方式增长，地球早就无法承受了。呈现高斯实验（有条件的学校可将高斯实验用计算机模拟技术呈现出来）。提出讨论题：1．你认为高斯得出种群经过一定时间的增长后，呈“S”型曲线的原因是什么？2．在高斯实验的基础上，如果要进一步搞清是空间的限制，还是资源（食物）的限制，该如何进行实验设计？3．如何理解K值的前提条件“在环境条件不受破坏的情况下”？请举例说明。学生：学生

7、思考有哪些因素制约着种群数量的增长？用生物学语言解释“S”型曲线（数学模型）。培养实验设计能力。小结：经过一定时间，在各种因素的作用下，种群数量增长会趋于稳定，呈“S”型曲线。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为“环境容纳量”又称K值。简要介绍种群数量的波动和下降情况。学习探究培养液中酵母菌种群数量的变化的内容。总结：从具体的生物现象与规律建立抽象的数学模型，又用抽象的数学模型来解释具体的生物学现象与规律，这是学习本节的要旨。