種群數(shù)量的變化教學(xué)設(shè)計

1、種 畔數(shù)量的 變化數(shù)學(xué)設(shè)計導(dǎo)讀：我根據(jù)大家的需要整理了一份關(guān)于種群數(shù)量的變化教學(xué)設(shè)計的 內(nèi)容，具體內(nèi)容：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。種群數(shù)量的變化是生物必修三第四章第二節(jié)的知識 點，如何引導(dǎo)學(xué)生掌握這一知識？以下是我為你整理的，希望能幫到你。.一種群數(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。種群數(shù)量的變化是生物必修三第四章第二節(jié)的知識點，如何引導(dǎo)學(xué) 生掌握這一知識？以下是我為你整理的，希望能幫到你。一、教學(xué)設(shè)計思想在課堂教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生的主體意識，發(fā)展學(xué)生的主體能力，塑造學(xué) 生的主體個性，使學(xué)生的主體性得到充分的發(fā)展。本節(jié)課通

2、過具體的實例、 大量問題情境的設(shè)置，讓學(xué)生利用所學(xué)的數(shù)學(xué)等知識分析、歸納總結(jié)，自 己得出結(jié)論，為學(xué)生發(fā)揮其主體性提供盡可能多的機會，充分調(diào)動學(xué)生學(xué) 習的積極性、主動性和創(chuàng)造性，促進學(xué)生主體性的發(fā)展和科學(xué)素養(yǎng)的提高。二、教材分析種群數(shù)量的變化一節(jié)是新課程標準教材人教版生物必修3第四章第2 節(jié)的內(nèi)容。1 .本節(jié)課可分為三部分：第一部分是建構(gòu)種群增長模型的方法。正文結(jié) 合問題探討中的實例，引導(dǎo)學(xué)生分析建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法，并嘗試進行 模型形式的轉(zhuǎn)換;第二部分是種群數(shù)量的變化情況，包括種群增長的j型 曲線、種群增長的s型曲線、種群數(shù)量的波動和下降。教材以問題串的 形式揭示了這四種情況之間的內(nèi)在聯(lián)系。第三

3、部分是探究一一培養(yǎng)液 中酵母菌種群數(shù)量的變化。由于這項探究所需的時間較長，安排在第二 課時完成。2 .建立數(shù)學(xué)模型的方法是本模塊科學(xué)方法教育的側(cè)重點，這方面的內(nèi)容 又集中在本節(jié)。因此，教材將如何建構(gòu)數(shù)學(xué)模型放在突出的位置。本節(jié)內(nèi) 容還十分重視聯(lián)系社會實際，應(yīng)對學(xué)生進行情感態(tài)度價值觀教育。三、教學(xué)目標1 .知識與技能(1)通過探究細菌種群數(shù)量變化，嘗試建構(gòu)種群增長的數(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。(3) 了解種群數(shù)量變化的影響因素及意義。2 .情感態(tài)度與價值觀方面通過聯(lián)系生產(chǎn)、生活等實際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習生物學(xué)的興趣和動機，養(yǎng)成 學(xué)生關(guān)心生態(tài)科學(xué)的發(fā)展、關(guān)心社會生活的意識。四、教學(xué)

4、重點、難點1 .教學(xué)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。2 .教學(xué)難點建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。五、教學(xué)方法1、通過多媒體手段展示細菌的繁殖的動態(tài)過程，讓學(xué)生進行動態(tài)想象, 培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的能力。2、通過引導(dǎo)學(xué)生閱讀分析資料建立種群增長的數(shù)學(xué)模型，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。3、通過引導(dǎo)學(xué)生討論比較j型曲線和s型曲線區(qū)別和聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué) 生比較和歸納的能力。六、教學(xué)實施的程序（第一課時）學(xué)生活動教師的組織和引導(dǎo)教學(xué)意圖學(xué)生基于已有的數(shù)學(xué)知識進行演算。播放細菌分裂的錄像或演示細菌分裂的計算機模擬動畫。提示：在自然界 中細菌無處不在，有些細菌的大量繁殖會導(dǎo)致疾病。假如現(xiàn)有一種細菌，

5、 在適宜的溫度、濕度等環(huán)境下，每20 min左右通過分裂繁殖一代。引導(dǎo) 學(xué)生思考：1.細菌的生殖方式是怎樣的？ 2.72 h后，由一個細菌分裂產(chǎn)生 的后代數(shù)量是多少？ 3. n代細菌數(shù)量是多少？通過創(chuàng)設(shè)具體的情境，讓學(xué)生感受活生生的生命現(xiàn)象。認識細菌種群數(shù)量 增長的數(shù)學(xué)規(guī)律。學(xué)生討論，充分陳述自己的觀點。提出問題，組織討論：L對細菌種群數(shù)量增長而言，在什么情況下2n公 式成立？ 2.這個公式揭示了細菌種群數(shù)量增長的什么規(guī)律？ 3.在學(xué)過的 生物學(xué)內(nèi)容中，還有哪些生物學(xué)問題可以用數(shù)學(xué)語言來表示。提示：數(shù)學(xué) 工具在生物學(xué)研究中的作用越來越突出。用數(shù)學(xué)語言揭示生物學(xué)問題時，要充分考慮到生物學(xué)自身的特

6、點。認識到 在生物學(xué)中有許多現(xiàn)象和規(guī)律可以用數(shù)學(xué)語言來表示。學(xué)生獨立操作完成圖表，相互交流結(jié)果。請學(xué)生算出一個細菌產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量，并填寫教材中的表 格，然后畫出細菌的種群數(shù)量增長曲線。提示：這是在理想條件下對細菌 種群數(shù)量的推測。引導(dǎo)學(xué)生討論，同數(shù)學(xué)公式相比，曲線圖表示的模型有 什么局限性？認識種群數(shù)量增長模型的另一種表現(xiàn)形式。小結(jié)：在描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量的變化時，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、圖表等。學(xué)生討論建立培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的數(shù)學(xué)模型的方案：程序和方 法。提出問題，組織討論：如何建立培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的數(shù)學(xué)模型， 我們應(yīng)該怎么做？結(jié)合本節(jié)

7、的探究實驗，認識建立種群增長模型的程序和方法。學(xué)生討論：1.野兔種群增長的原因有哪些？ 2.怎樣用數(shù)學(xué)語言來描述野兔 種群增長的規(guī)律？ 3.如果用nO表示野兔種群的起始數(shù)量，用表示野兔種 群數(shù)量每年的增長倍數(shù)，用nt表示t年后野兔種群的數(shù)量，那么，nt為 多少？ 4.根據(jù)上述素材，估算1869年時，野兔種群數(shù)量為多少？（說明 計算方法）5.列舉在自然界中還有哪些與素材中野兔種群數(shù)量增長相類似 的情況。提出問題，組織討論：以上討論的是在實驗條件下種群的數(shù)量變化，在自然界中種群的數(shù)量變化情況如何？提供素材：光明日報消息澳大利亞 野兔成災(zāi)。估計在這片國土上生長著6億只野兔，它們與牛羊爭牧草，啃 樹皮

8、，造成大批樹木死亡，破壞植被導(dǎo)致水土流失，專家計算，這些野兔 每年至少造成1億美元的財產(chǎn)損失。兔群繁殖之快，數(shù)量之多足以對澳洲 的生態(tài)平衡產(chǎn)生威脅。澳洲本來沒有兔子，1859年，一個叫托馬斯奧斯汀 的英國人來澳定居，帶來了 24只野兔，放養(yǎng)在他的莊園里，供他打獵取 樂。奧斯汀絕對沒有想到，一個世紀之后，這24只野兔的后代達到6億 只之多。（有條件的學(xué)校，教師可播放澳大利亞野兔成災(zāi)的錄像片。） 通過具體實例，加深對數(shù)學(xué)模型的理解，并用數(shù)學(xué)語言解釋種群數(shù)量增長 的規(guī)律。明確丁型種群增長的原因。小結(jié)：自然界確有類似細菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式。該種群數(shù) 量增長的數(shù)學(xué)模型可表示為型曲線，或數(shù)學(xué)公

9、式：nt=not學(xué)生思考：有哪些因素制約著種群數(shù)量的增長？學(xué)生討論。如果自然界的生物種群都是以j型方式增長，地球早就無法承受了。呈 現(xiàn)高斯實驗（有條件的學(xué)?？蓪⒏咚箤嶒炗糜嬎銠C模擬技術(shù)呈現(xiàn)出來）。 提出討論題：1.你認為高斯得出種群經(jīng)過一定時間的增長后，呈s型曲 線的原因是什么？ 2.在高斯實驗的基礎(chǔ)上，如果要進一步搞清是空間的限 制，還是資源（食物）的限制，該如何進行實驗設(shè)計？ 3.如何理解k值的 前提條件在環(huán)境條件不受破壞的情況下？請舉例說明。從資源和空間上思考種群增長問題。用生物學(xué)語言解釋s型曲線（數(shù)學(xué)模型）。培養(yǎng)實驗設(shè)計能力。學(xué)生討論教材中思考與討論素材。小結(jié)：經(jīng)過一定時間，在各種因素

10、的作用下，種群數(shù)量增長會趨于穩(wěn)定， 呈 S 型曲線。在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種 群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量一k值。理解k值，并解釋和說明實際問題。學(xué)生討論教材中東亞飛蝗種群數(shù)量的波動。討論影響種群數(shù)量波動的因 素。提出問題：在自然界中，種群數(shù)量是否總能穩(wěn)定在k值？為什么？從多因素思考種群數(shù)量的變化？總結(jié)：從具體的生物現(xiàn)象與規(guī)律建立抽象的數(shù)學(xué)模型，又用抽象的數(shù)學(xué)模 型來解釋具體的生物學(xué)現(xiàn)象與規(guī)律，這是學(xué)習本節(jié)的要旨。把握學(xué)習方法要旨。種群數(shù)量的變化知識點歸納（一）種群數(shù)量的 J 型曲線1、條件：食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下。2、特點：種群數(shù)量每年以一定

11、的倍數(shù)增大。3、數(shù)學(xué)模型：指數(shù)函數(shù)型。（二）種群增長的S 型曲線1、原因：自然環(huán)境條件是有限的，如資源、空間、天敵等的制約。2、特點：種群達到環(huán)境條件所能允許的最大值一一環(huán)境容納量（即K值） 后有時停止增長，有時在K值上下波動。二、影響種群數(shù)量變化的因素：（一）內(nèi)因1、起始種群個體數(shù)量。2、導(dǎo)致種群數(shù)量增加的因素：出生率和遷入率。3、導(dǎo)致種群數(shù)量減少的因素：死亡率和遷出率。（二）外因1、自然因素：氣候、食物、天敵、傳染病等。2、人為因素：種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展，砍伐森林，獵捕動物、環(huán)境污染 等。三、 J 型曲線和 S 型曲線的比較（一）曲線比較（如下圖）。（二）列表比較項目 J 型曲線 S 型曲線前提條件環(huán)境資源無限環(huán)境資源有限種群增長率保持穩(wěn)定隨種群密度上升而下降K值的有無無K值有K值曲線形成的原因無種內(nèi)斗爭，缺少天敵種內(nèi)斗爭加劇，天敵數(shù)量增多（三）聯(lián)系：兩種增長曲線的差異主要是因環(huán)境阻力大小不同，對種群增 長的影響不同。因而有：J型曲線因環(huán)境阻力增大而成S型曲線。四、種群數(shù)量變化規(guī)律在生產(chǎn)中的應(yīng)用（一）對于瀕危動植物而言，由于環(huán)境污染、人類破壞等，造成