种群数量的变化教案

通城一中 黄丹

一、教学目标：

1．知识目标：

①解释种群数量增长的一般规律。

②说明建构种群数量增长数学模型的方法。

2．能力目标：

①通过各种形式的活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。 ②运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。

3．情感态度与价值观目标：

①认同数学模型在科学研究中的应用。

②参与濒危生物保护措施与生物入侵防范措施的讨论，关注人类活动对种群数量变化的影响。

二、教学重点与难点：

1．教学重点：

①尝试建构种群增长的数学模型；

②根据建构的数学模型解释种群数量的变化。

2．教学难点：

建构种群增长的数学模型。

三、教学手段

1、现代多媒体技术：（教学PPT）作为整个教学过程的辅助，主要用于实验数据呈

现，数学模型建立的过程呈现。

目的是直观教学，便于学生理解。

2、传统教学手段：

（1）讲授：作为本节课的主要教学手段，主要用于教学环节的逐步落实。 （2）学案：主要用于教学流程和教学内容的呈现

（3）学生讨论：主要用于数学模型建立的过程和生活实例的分析。

目的是通过加强教师的引导，提升学生的互动空间，以突出教学重点和解决教学难点。

四、教学方法

探究法、展示法等

五、教学课时

1课时

六、教学过程

教学流程 教师引导 学生活动 设计意图 贴近生活，从学生已有的生活经验出发，使学生从感性上认识种群数量的增长。 播放《水葫芦疯长 危及母亲河生态安全》的录像。 这个视频与种群的数量变化情景导入 有关，从而引出今天的课题，种群数量的变化。 观看录像，思考。 播放《细菌的分裂》录像 （探究一） 1．这些细菌个体的总和能否 称为一个种群？ 2．如果细菌繁殖一代也就是 学生思考、讨论并回答。 分裂一次能产生几个后代？ 3．假如繁殖一代只需20min， 一个细菌60分钟后可以变成多少从学生已 个？3天后呢？ 有的经验知识 4．假如细菌的初始数量为出发，使学生能 N0，那么繁殖了n代后细菌数量很快找准建立思考、通过计算完成学案是多少呢？（用Nn来表示） 数学模型的方上的表格，写出细菌繁殖n代5．根据这个公式请学生算出法。 的数量计算公式Nn=N0×2n，并 一、建构种5个细菌产生的后代在不同时期在坐标中画出细菌的“J”型增 群增长模的数量，并填写在学案上的表格长曲线。 型的方法 中,然后画出细菌的种群数量增长 曲线。 数学模型 概念：数学模型是用来描述 系统或它的性质的数学形式。 通过对实 验数据的统计 建立数学模型一般包括以下分析，学习建立 步骤： 数学模型的方 1．观察研究对象，提出问题 法，提高从内因 2．提出合理的假设 和外因相互作通过讨论，掌握数学模型3．根据实验数据，用适当的用的角度分析模型的建构方法。 数学形式对事物的性质进行表达 事物发展变化 4．通过进一步的实验或观察的能力。 等，对模型进行检验或修正 课件展示： 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，造成植被破坏，导致水土流 失。后来，人们引入了黏液瘤病学生思考讨论并回答： 二、种群增毒才使野兔的数量得到控制。 通过具体长的“J”实例二：在20世纪30年代 事例，明确“J”型曲线 曾将环颈雉引入美国华盛顿州海 型种群增长的岸附近的一个岛屿，此后环颈雉 原因。 种群的增长如图所示。 思考： 这两个实例的增长类似于细食物和空间条件充裕，无菌种群增长，你认为它们为什么敌害等。 会这样增长呢？ （探究二）“J”型增长的数通过讨论、计算，得出“J”学模型的建构过程 型增长曲线的数学模型 1．观察研究对象，提出问题 问：对象是什么？ 自然界呈“J”型生长的加强引导， 种群。 层层推进，让学 生在不知不觉三、建构2．提出合理的假设 中，通过自己的“J”型增你的假设是什么？ 食物和空间条件充裕、气演算建立种群长的数学 候适宜、没有敌害等条件。 “J”型增长的数模型 学模型，体验成3．根据实验数据，用适当的 功。 数学形式对事物的性质进行表达 Nt=N0λt 4．通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正 课件展示：高斯实验 学生讨论并回答： 从资源和 空间上思考种 在资源和空间都不受限制群增长问题。用 的情况下，种群呈“S”型增长；生物学语言解 然而自然界的资源和空间总是释“S”型曲线（探究三） 有限的，当种群密度增大，种（数学模型）。 （1）大草履虫的增长呈“S”内竞争会加剧，种群出生率降 型曲线的原因有哪些？ 低，死亡率增高，当二者趋于 平衡时，种群就会停止增长， 四、种群增 维持在一个稳定水平。 长的“S” 型曲线 “K值”为环境容纳量，即理解K值，（2）K值的含义？ 在某一特定的环境中，能容纳并解释和说明 的种群最大数量。 实际问题。 课堂反馈 （1）“J”型增长和“S”型增长 两种模型有何不同？ 理解本节（2）如果把这两种曲线放在学生思考、讨论并回答。 内容 一块，其中的阴影部分代表什么含义呢？ （探究四）（一）种群数量的波动 引导学生分析P68图──东 亚飞蝗种群数量的波动。 思考、讨论，集合历史背 设问：如图所示符合种群数景分析东亚飞蝗种群数量波动 量的增长曲线吗？ 的原因──气候的影响。 使学生树（二）种群数量的下降 立起“人与自五、种群数 然，和谐发展”量的波动引导学生分析图──二战后思考、讨论，集合历史背的大局观，更好和下降 鲸鱼捕获量统计图。 景分析鲸鱼种群数量下降的原地保护生物的设问：是什么原因导致了鲸因──战后人们对鲸鱼的大量多样性。 的数量的急剧下降？ 捕杀。 问：除了这些影响因素，你 还能想到其他影响种群数量变化食物、天敌、传染病等。 的因素吗？ （探究五）引导学生分析： 思考、讨论，回答问题。 学以致用，1、控制城市鼠害可以采取什讨论得出，比较有效的方用所学知识解么措施？ 法是控制老鼠种群增长的“K决实际问题。 值”，减少老鼠的食物以及生存 空间，降低其环境容纳量。 了解系统 分析的思想和 方法，逐步形成六、拓展应2、在鱼类资源的捕捞中，我 整体性思维的用 们讲究适量捕捞，那我们今天研一般认为种群数量在K/2习惯，树立人与究种群数量变化后，大家想想该值时，种群增长是最快的，所自然和谐发展怎么适量法？是在种群快速增长以，我们可以在过K/2值时进的观念，为形成时捕捞，增长开始减慢时可以捕行捕捞。捕捞量应该使剩余的生态意识和环捞，还是一定要种群数量达到K在K/2左右。 境保护意识奠值时才能捕捞？捕捞量又为多少定基础。 呢？ 及时回顾，结合板书，带领学生一起回在老师的带领下，回顾本使学生带着思七、小结 顾本节课所学内容。 节所学知识。 考离开课堂。 联系社会，给出我国1000年之2000年使学生在分析人口增长曲线图， 人口增长“J“型 曲线的同时，认设问： 分析我国人口增长曲线，识我国制定计计划生育是我国的一项基本八、作业 找准立意，认真完成作业。 划生育政策的国策，结合我国人口增长曲线，必要性；认同人从生物种群数量变化的角度分类活动对生物析，以“拯救地球从控制人口增长种群数量变化开始”为题，写一篇文章。 的重要影响。

2013-6-13