2022-2023學(xué)年人教版(2019)選擇性必修二 1.2種群數(shù)量的變化- 教案

人教版（2019）選擇性必修二生物與環(huán)境第1章種群及其動(dòng)態(tài)第2節(jié)種群數(shù)量的變化一、教學(xué)目標(biāo)的確定課程標(biāo)準(zhǔn)與本節(jié)相對(duì)應(yīng)的要求是：嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動(dòng)。根據(jù)上述要求，結(jié)合教材內(nèi)容，確定本節(jié)教學(xué)目標(biāo)：1.通過(guò)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化等活動(dòng)，嘗試建構(gòu)種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。

2.舉例說(shuō)明種群的“J”形增長(zhǎng)、“S”形增長(zhǎng)、波動(dòng)等數(shù)量變化情況。3.關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響。二、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法種群的“J”形增長(zhǎng)和“S”形增長(zhǎng)教學(xué)難點(diǎn)1.建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法2.種群的“J”形增長(zhǎng)和“S”形增長(zhǎng)三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路本節(jié)包括三部分內(nèi)容。建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法；種群數(shù)量的變化情況；探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化。教師主要講述引導(dǎo)學(xué)生分析建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法，種群的“J”形增長(zhǎng)、種群的“S”形增長(zhǎng)、種群數(shù)量的波動(dòng)，和本節(jié)的探究實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生重視聯(lián)系社會(huì)實(shí)際，對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度價(jià)值觀的教育。展示細(xì)菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量的圖片，為講解構(gòu)建模型做鋪墊。創(chuàng)設(shè)情境展示細(xì)菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量的圖片，為講解構(gòu)建模型做鋪墊。創(chuàng)設(shè)情境新課導(dǎo)入講解建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程以及J講解建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程以及J”型增長(zhǎng)的J”型增長(zhǎng)的模型假設(shè)、建立模型以及各個(gè)參數(shù)的意義。展示野兔資料和環(huán)頸雉種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線講解“S講解“S”型增長(zhǎng)的形狀和含義以及環(huán)境容納量。展示高斯實(shí)驗(yàn)的資料講解S”型增長(zhǎng)的特點(diǎn)并展示種群增長(zhǎng)速率圖。講解S”型增長(zhǎng)的特點(diǎn)并展示種群增長(zhǎng)速率圖。展示“S”型增長(zhǎng)的圖片講解大多數(shù)生物的種群數(shù)量是總在波動(dòng)中的。展示東亞飛蝗的相關(guān)資料講解大多數(shù)生物的種群數(shù)量是總在波動(dòng)中的。展示東亞飛蝗的相關(guān)資料四、教學(xué)步驟1.新課導(dǎo)入教師活動(dòng)：展示細(xì)菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量的圖片，展示問(wèn)題探討中的資料，并引導(dǎo)學(xué)生思考課本中的問(wèn)題。教師活動(dòng)：講解以上問(wèn)題，講解要點(diǎn)為：1.設(shè)細(xì)菌初始數(shù)量為N0,第一次分裂產(chǎn)生的細(xì)菌為第一代，數(shù)量為N0×2,第n代的數(shù)量為Nn=N0×2n。

2.2216個(gè)。

3.不會(huì)。因?yàn)榕囵B(yǎng)瓶中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和空間是有限的。新課講授一、構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法教師活動(dòng)：依據(jù)細(xì)菌分裂的實(shí)例，講解構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的研究方法。教師活動(dòng)：如果我們用N表示細(xì)菌數(shù)量，n表示細(xì)菌繁殖的代數(shù)，請(qǐng)同學(xué)們嘗試寫(xiě)出細(xì)菌種群增長(zhǎng)的公式。教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生填寫(xiě)課本中的表格，利用表格中的數(shù)據(jù)，以繁殖代數(shù)為橫軸，細(xì)菌數(shù)量為縱軸，嘗試畫(huà)出細(xì)菌種群增長(zhǎng)的曲線。學(xué)生活動(dòng)：思考后回答并填寫(xiě)表格、畫(huà)曲線。教師活動(dòng)：那么在自然條件下能否找到類似于細(xì)菌種群增長(zhǎng)的例子呢？教師活動(dòng)：展示課本思考·討論中澳大利亞野兔的資料和某島環(huán)頸雉種群數(shù)量的增長(zhǎng)曲線，并引導(dǎo)學(xué)生思考·討論中的問(wèn)題。學(xué)生活動(dòng)：思考后回答。教師活動(dòng)：講解以上問(wèn)題，講解要點(diǎn)為：1.種群數(shù)量增長(zhǎng)迅猛，且呈無(wú)限增長(zhǎng)趨勢(shì)。

2.食物充足、缺少天敵等。

3.不能。因?yàn)橘Y源和空間是有限的。二、種群的“J”型增長(zhǎng)教師活動(dòng)：自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式。該種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型可表示為“J”型曲線。教師活動(dòng)：展示“J”型曲線的相關(guān)圖片，講解“J”型曲線的特點(diǎn)以及公式。教師活動(dòng)：那么“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型是怎樣的呢？教師活動(dòng)：講解“J”型增長(zhǎng)的模型假設(shè)、建立模型以及各個(gè)參數(shù)的意義。教師活動(dòng)：剛才提到了“J”型增長(zhǎng)是在理想環(huán)境下才會(huì)出現(xiàn)的，那么如果遇到資源、空間等方面的限制，種群還會(huì)呈“J”型增長(zhǎng)嗎？三、種群的“S”型增長(zhǎng)教師活動(dòng)：同學(xué)們想一下，如果自然界的生物種群都是以“J”型方式增長(zhǎng)，會(huì)發(fā)生什么變化？教師活動(dòng)：展示高斯實(shí)驗(yàn)的資料，講解“S”型增長(zhǎng)的形狀和含義。教師活動(dòng)：上述大草履蟲(chóng)種群的數(shù)量之所以呈“S”形增長(zhǎng)，這是由于隨著大草履蟲(chóng)數(shù)量的增多，它們對(duì)食物和空間的競(jìng)爭(zhēng)也趨于激烈，導(dǎo)致出生率降低，死亡率升高。在自然界當(dāng)一種生物遷入一個(gè)條件適宜的新分布地時(shí)，初始階段一般會(huì)出現(xiàn)較快增長(zhǎng)，但是，資源和空間總是有限的。當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)加劇，這就會(huì)使種群的出生率降低，死亡率升高。當(dāng)死亡率升高至與出生率相等時(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平。教師活動(dòng)：講解環(huán)境容納量的含義，并引導(dǎo)學(xué)生思考：同一種群的K值是部是固定不變的呢？教師活動(dòng)：講解“S”型增長(zhǎng)的模型假設(shè)和建立模型。教師活動(dòng)：展示“S”型增長(zhǎng)曲線的圖片，講解S”型增長(zhǎng)的特點(diǎn)并展示種群增長(zhǎng)速率圖。教師活動(dòng)：展示大熊貓的圖片，講解大熊貓數(shù)量減少的原因以及保護(hù)大熊貓的措施。教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本10頁(yè)的思考閱讀，并思考問(wèn)題。教師活動(dòng)：講解以上問(wèn)題，講解要點(diǎn)為：例如，世界范圍內(nèi)存在的資源危機(jī)和能源緊缺等問(wèn)題，說(shuō)明地球上的人口可能已經(jīng)接近或達(dá)到環(huán)境容納量，因此應(yīng)當(dāng)控制人口增長(zhǎng)；隨著科技進(jìn)步，農(nóng)作物產(chǎn)量不斷提高，人類開(kāi)發(fā)、利用和保護(hù)資源的能力不斷加強(qiáng)，因而可以養(yǎng)活更多的人口。鼓勵(lì)學(xué)生上網(wǎng)搜集相關(guān)數(shù)據(jù)作為證據(jù)。

2.對(duì)鼠等有害動(dòng)物的控制，可以采取器械捕殺、藥物防治等措施。從環(huán)境容納量的角度思考，還可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量，如將糧食和其他食物儲(chǔ)藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來(lái)源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所；養(yǎng)殖或釋放它們。四、種群數(shù)量的波動(dòng)教師活動(dòng)：展示東亞飛蝗的相關(guān)資料和某地區(qū)東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng)圖。講解大多數(shù)生物的種群數(shù)量是總在波動(dòng)中的。教師活動(dòng)：那么蝗災(zāi)、鼠災(zāi)、赤潮是怎么形成的呢？教師活動(dòng)：依據(jù)以上實(shí)例，講解種群爆發(fā)。教師活動(dòng)：同樣，當(dāng)種群長(zhǎng)久處于不利條件下，種群數(shù)量會(huì)出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇的下降，種群的延續(xù)需要有一定的個(gè)體數(shù)量為基礎(chǔ)。當(dāng)一個(gè)種群的數(shù)量過(guò)少，種群可能會(huì)由于近親繁殖等原因而衰退、消亡。教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本11頁(yè)探究實(shí)踐中的內(nèi)容，講解探究思路。（如有條件帶領(lǐng)全班同學(xué)完成實(shí)