人教版高中生物必修3+第4章第2节种群数量的变化+教案

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1、必修3第4章第2节种群数量的变化教学设计一、教学目标1.知识目标a.学会用数学模型解释种群数量的变化。b.说明建构种群增长模型的一般方法。2.能力目标尝试建构种群增长的数学模型。3.情感目标关注人类活动对种群数量变化的影响。二、教学要点尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。三、教学难点建构种群增长的数学模型。四教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节—•■■课程导入1.让学生阅读教材“问题探讨”资料，思考讨论题。资料：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。讨论：1.n代细菌数量的计算公式

2、是什么？2.72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？3.在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？2.展示本节课题和主要学习目标。观察、思考。情景导入。环节二:讲授新课一、建构种群增长模型的方法一一数学模型1.建构细菌种群数量增长模型（1）让学生完成教材66页表格，计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。计算、填表、作图。通过计算完成表格填写时间20406080100120140160180分裂次数数量（2）让学生以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。voot-细萌数尿/个

3、护JOO-/300-J200-/口___O20360«O1OO120140160ISOU-t

4、H]/min（3）让学生将细菌种群数量增长的讣算公式：Nn=lX2n,和数量增长曲线比较，认识到数学公式和曲线都是种群增长的数学模型，数学公式佼准确，但不直观；曲线图佼直观，但不准确。2.建立数学模型的步骤结合“问题探讨”细菌数量增长例子，介绍建立数学模型的一般步骤。（1）观察研究对彖，提出问题。如细菌每20分钟分裂一次，问题：细菌数量怎样变化的？（2）提出合理的假设。如在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响（3）根据实验数

5、据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达。如细菌种群数量计算公式为Nn=2“（4）通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。如观察、统讣细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正。二、种群增长的“J”型曲线1.质疑：以上细菌数量增长曲线只是在理想条件下的结果，自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？2.举例说明自然界存在类似理想条件卜•细菌数量增长的例子。实例一：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被

6、破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数暈得到控制。实例二：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。分析、比较、冋答。阅读、倾听、思考。阅读、倾听、思考。和曲线作图，让学生感受到生物现象和规律可言通过数学语言（公式和曲线图）表达出来。从理论层面认识建M数学模型的步骤。在1937-1942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。种群增长速率观察、分析、作答。通过分析人口数量增长曲线，进行人口知识教育。观察、分析、回答。掌握“J”型曲线的条件、1.种群增长的“J”型曲线解读展示种群增长的“J”型曲线和增长速率变化曲线，

7、从以下几个方面进行讲解。①产生条件：理想状态，即食物充足，空间不限，气候适宜，没有天敌等；②增长特点：种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的X倍。③量的计算：t年后种群的数量为Nt=No2o（乂为起始数量，t为时间，"表示t年后该种群的数量，入第二年是第一年的倍数）④增长速率二（现有个体数一原有个体数）/增长时间，单位可以用“个/年”表示。三、种群增长的"S”型曲线1.质疑：在一个培养基中，细菌的数量会一直按照“J”型曲线增长吗？为什么？不会。原因是资源和空间是有限的。2.介绍高斯实验生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养

8、液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验,让学生结合曲线分析：为什么大草履虫第二、三天增长较快，而第五天以后数量基本稳定？3.种群增长的“S”型曲线解读结合曲线分析讲解，着重讲解各段增氏速率与环境阻力的关系。①产生条件：自然条件（现实状态）一一食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增人时，种内斗争不断加剧，天敌数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。②增长特点：种群数量达到环境所允许的最大值（K值），将停止增长并在K值左右保持相对稳定。特点、计算公式和增氏速率的变化。③与增长速率曲线关系：分析、比较、

9、回答。项目“J”型曲线“S”型曲线曲线模型种］群数丿tzz0时间°时尙形成条件资源无限的理想条件资源有限的自然条件增长率不变越来越小有无K值无K值，持续增加有K值，