高中生物-種群的數(shù)量變化教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)建議

嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動(dòng)。

探究培養(yǎng)液中酵母種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化。

土壤中動(dòng)物類(lèi)群豐富度的研究。

本課的學(xué)習(xí)主要是以探究構(gòu)建數(shù)學(xué)模型為主，因此需要學(xué)生有一定的數(shù)學(xué)功底。本冊(cè)為高中必修3第4章的內(nèi)容，對(duì)象是高一或高二學(xué)生，他們具有一定的數(shù)學(xué)能力，對(duì)這樣的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建來(lái)說(shuō)還是較有能力能夠把握的，最多需要一些小小的提示。因此，可以讓學(xué)生進(jìn)行小組探討活動(dòng)，而不用為他們講解太多。對(duì)于種群數(shù)量變化的幾種形勢(shì)則較易于理解。同時(shí)，也需要學(xué)生對(duì)上一節(jié)課的知識(shí)掌握比較充分，才有利于這節(jié)課的進(jìn)行1、在利用海洋魚(yú)類(lèi)資源時(shí)一般要使其種群數(shù)量保持在K/2水平，原因是在這個(gè)水平上（）A.種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定B.種群增長(zhǎng)率最大C.種群數(shù)量最大D.環(huán)境條件所允許的種群數(shù)量最小2．在下列圖中，表示種群在無(wú)環(huán)境阻力狀況下增長(zhǎng)的是（)3、右圖表示有限環(huán)境中某一種群增長(zhǎng)的曲線。下列有關(guān)敘述正確的是（）B①K值是環(huán)境條件所允許達(dá)到的種群數(shù)量最大值②在K值時(shí)，種群的增長(zhǎng)率最大③如果不考慮遷入遷出等其他因素，在K值時(shí)，出生率=死亡率④假設(shè)這是魚(yú)的種群，放種群達(dá)到K值時(shí)開(kāi)始捕撈，可持續(xù)獲得最高產(chǎn)量A.①②B.①③C.②④D.①④4.對(duì)于某地區(qū)新引入的一種鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)行種群調(diào)查研究，資料如下：那么1970～1975年該鳥(niǎo)類(lèi)種群的增長(zhǎng)曲線是（）年份197019711972197319741975種群數(shù)量（只）5080----捕捉標(biāo)志數(shù)（只）--80808080第二次重捕數(shù)（只）--80808080重捕個(gè)體中的標(biāo)志數(shù)（只）--16810135、下圖表示某種魚(yú)遷入一生態(tài)系統(tǒng)后，種群數(shù)量增長(zhǎng)速率隨時(shí)間變化的曲線。下列敘述正確的是()A.在t0～t2時(shí)間內(nèi)，種群數(shù)量呈“J”型增長(zhǎng)B.若在t2時(shí)種群的數(shù)量為K，則在t1時(shí)種群的數(shù)量為K/2C.捕獲該魚(yú)的最佳時(shí)期為t2時(shí)D.在t1～t2時(shí)，該魚(yú)的種群數(shù)量呈下降趨勢(shì)6.下圖是對(duì)某地區(qū)某種植物的種群年齡結(jié)構(gòu)調(diào)查結(jié)果，其種群發(fā)展趨勢(shì)是（）A.總能量將增加B.環(huán)境阻力不變C.種群密度下降D.保持穩(wěn)定型增長(zhǎng)7.利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲(chóng)的雄性個(gè)體，破壞了種群正常的性別比例，該害蟲(chóng)的種群密度將（）A.明顯增加B.明顯減小C.先減后增D.相對(duì)穩(wěn)定8.下列有關(guān)種群的敘述，不正確的是（）A.種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位B.種群中全部個(gè)體的基因組成了這個(gè)種群的基因庫(kù)C.種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目比例適中，則該種群的種群密度在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)明顯變大D.種群增長(zhǎng)速率在種群的“S”型增長(zhǎng)曲線的各階段是不同的

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百度百科編輯9.下圖表示四個(gè)國(guó)家的人口出生率和人口死亡率，其中人口自然增長(zhǎng)率最高的國(guó)家是（）A.①B.②C.③D.④10.下圖表示的是四種不同種群中不同年齡的個(gè)體所占的比例，其中種群密度可能會(huì)越來(lái)越小的是（）11.如圖所示為在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變化曲線。下列對(duì)陰影部分的解釋正確的是（）①環(huán)境中影響種群增長(zhǎng)的阻力②環(huán)境中允許種群增長(zhǎng)的最大值③其數(shù)量表示種群內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù)④其數(shù)量表示通過(guò)生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù)A.①③B.②③C.①④D.②④12.（2007年全國(guó)理綜Ⅰ，3）下列有關(guān)種群增長(zhǎng)的“S”型曲線的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.通常自然界中的種群增長(zhǎng)曲線最終呈“S”型B.達(dá)到K值時(shí)種群增長(zhǎng)速率為零C.種群增長(zhǎng)受自身密度的影響D.種群的增長(zhǎng)速率逐步降低13.（2008年上海生物，24）下圖表示某物種遷入新環(huán)境后，種群增長(zhǎng)速率隨時(shí)間的變化關(guān)系。在第10年時(shí)經(jīng)調(diào)查該種群數(shù)量為200只，估算該種群在此環(huán)境中的環(huán)境負(fù)荷量約為（）A.100只B.200只C.300只D.400只14.（2008年江蘇生物，）下列選項(xiàng)中，對(duì)種群密度影響最嚴(yán)重的是()編號(hào)生態(tài)系統(tǒng)采收對(duì)象現(xiàn)有生物量年增長(zhǎng)率/%年采收量①馬尾松林馬尾松200000m321000m3②淡水湖泊鯽魚(yú)10000kg353600kg③山地甘草1000kg20300kg④灘涂沙蠶10000kg30500kgA.①B.②C.③D.④15．在一普通的錐形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如下圖所示。在以下有關(guān)坐標(biāo)圖中不正確的是()16.下圖是一動(dòng)物種群遷入一個(gè)適宜環(huán)境后的增長(zhǎng)曲線圖，據(jù)圖回答（1）～（5）題。（1）圖中表示種群數(shù)量最大的一點(diǎn)是。（2）圖中表示種群增長(zhǎng)速度最快的一點(diǎn)是。（3）該種群的增長(zhǎng)速率由緩慢到增大是在遷入年后開(kāi)始的。（4）此動(dòng)物種群增長(zhǎng)的曲線呈型。（5）種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境條件所允許的最大值的點(diǎn)是，既要獲得最大的捕獲量，又要使動(dòng)物資源的更新不受破壞，應(yīng)該使該動(dòng)物種群的數(shù)量保持在點(diǎn)上。17、一塊農(nóng)田長(zhǎng)100m，寬30m，在對(duì)該地塊中的薺菜種群密度調(diào)查時(shí)，設(shè)10個(gè)樣方，那么從長(zhǎng)的一邊計(jì)起，第三樣方的中心應(yīng)在地長(zhǎng)的m，地寬的m處。若圖為一樣方ABCD，統(tǒng)計(jì)該樣方植株數(shù)為。18、下圖所示是綿羊引入某個(gè)島嶼后的數(shù)量變化情況(圖中小圓圈表示特定時(shí)間內(nèi)該種群的個(gè)體數(shù))。請(qǐng)分析這個(gè)圖，并且回答問(wèn)題。（1）這個(gè)島嶼上的綿羊種群的數(shù)量增長(zhǎng)有什么特點(diǎn)？（2）對(duì)自然界中的種群來(lái)說(shuō)，種群的數(shù)量能不能無(wú)限增長(zhǎng)下去？為什么？總的來(lái)說(shuō)，本節(jié)課的進(jìn)行還是比較流暢和緊湊的，能夠有效的吸引學(xué)生的注意力，但是趣味性稍微有些欠缺，在后面的講解中大多都是以講解形式進(jìn)行，對(duì)知識(shí)的挖掘還不夠，稍微有點(diǎn)淺顯了。1.本課講解時(shí)思路清晰，意圖明確，重點(diǎn)突出。2.課程進(jìn)行時(shí)前后的聯(lián)系比較緊密，主要是以例子的變化聯(lián)系起來(lái)的，很有整體連貫性，比較能吸引學(xué)生目光。3.學(xué)生活動(dòng)方面采用探究式教學(xué)，與能與學(xué)生進(jìn)行一定的互動(dòng)。本節(jié)課是高中生物必修3的第四章第2節(jié)，在第1節(jié)課中已經(jīng)介紹了種群的一些基本特征，而其中最基本的特征是種群密度，與種群密度密不可分的是種群的數(shù)量，在第2節(jié)中，就對(duì)種群的數(shù)量變化進(jìn)行了探討。同時(shí)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，因而為第3節(jié)群落的引出作了鋪墊。本節(jié)，在新課標(biāo)中具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是：嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動(dòng)。通過(guò)實(shí)例來(lái)說(shuō)明如何建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型，通過(guò)建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型來(lái)解釋種群數(shù)量的增長(zhǎng)，這是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。并且詳細(xì)討論了種群增長(zhǎng)的兩種方式的產(chǎn)生條件及特點(diǎn)等：在理想環(huán)境中，種群增長(zhǎng)呈“J”型曲線；在存在環(huán)境阻力的情況下，種群增長(zhǎng)呈“S”型曲線。種群數(shù)量變化除了增長(zhǎng)以外，還存在波動(dòng)、下降等其他形式。本節(jié)最后分析了影響種群數(shù)量變化的各種因素，意在培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)及正確的資源利用意識(shí)。種群數(shù)量的變化教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、說(shuō)明建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法。2、通過(guò)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。3、用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。4、關(guān)注人類(lèi)活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型學(xué)習(xí)過(guò)程：一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型1、數(shù)學(xué)模型：用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的形式。2、建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法步驟：提出問(wèn)題→提出合理的→用適當(dāng)?shù)摹问奖磉_(dá)→檢驗(yàn)或修正。3、數(shù)學(xué)模型的表達(dá)形式（1）數(shù)學(xué)方程式：優(yōu)點(diǎn)是。（2）曲線圖：優(yōu)點(diǎn)是。二、種群增長(zhǎng)曲線 兩曲線的比較“J”型曲線“S”型曲線曲線圖形成條件理想狀態(tài)：1、和充裕2、氣候適宜3、沒(méi)有等現(xiàn)實(shí)狀態(tài)：1、和有限2、種群密度3、天敵數(shù)量增加等形成原因無(wú)種內(nèi)斗爭(zhēng)和天敵種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇，天敵增多數(shù)量變化種群數(shù)量每年以一定的增長(zhǎng)種群數(shù)量在K值上下保持相對(duì)穩(wěn)定增長(zhǎng)率增長(zhǎng)率曲線圖不變0～1/2K，增長(zhǎng)率逐漸增大；1/2K～K，增長(zhǎng)率逐漸減小K值無(wú)K值有K值適用范圍實(shí)驗(yàn)條件下或種群遷入新環(huán)境最初一段時(shí)間自然種群共同點(diǎn)都表示種群數(shù)量隨時(shí)間變化而變化，且都只研究種群數(shù)量變化中的增長(zhǎng)問(wèn)題例1、自然界中生物種群增長(zhǎng)常表現(xiàn)為“S”型增長(zhǎng)曲線。下列有關(guān)種群“S”型增長(zhǎng)的正確說(shuō)法是（）A．“S”型增長(zhǎng)曲線表示了種群數(shù)量和食物的關(guān)系B．種群增長(zhǎng)率在各階段是不相同的C．“S”型增長(zhǎng)曲線表示了種群數(shù)量與時(shí)間無(wú)關(guān)D．種群增長(zhǎng)不受種群密度制約例2、下圖為某種群在不同生態(tài)環(huán)境中的增長(zhǎng)曲線，請(qǐng)仔細(xì)分析圖中曲線后回答下列問(wèn)題：aa個(gè)體數(shù)量時(shí)間b（1）如果種群處在一個(gè)理想的環(huán)境中，沒(méi)有資源和空間的限制，種群內(nèi)個(gè)體的增長(zhǎng)曲線是，用達(dá)爾文進(jìn)化的觀點(diǎn)分析，這是由于生物具有特性。（2）如果將該種群置于有限制的自然環(huán)境中，種群內(nèi)個(gè)體數(shù)量的增長(zhǎng)曲線是，用達(dá)爾文的進(jìn)化觀點(diǎn)分析圖中的陰影部分表示。（3）影響種群密度的主要因素是種群的、、和。三、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降1、影響因素：（1）自然因素：、食物、、傳染病等。（2）人為因素：人類(lèi)活動(dòng)的影響。2、數(shù)量變化：大多數(shù)種群的數(shù)量總是在中，在不利的條件下，種群數(shù)量還會(huì)急劇甚至。3、研究種群數(shù)量變化的意義：（1）有害動(dòng)物；注意：對(duì)于有害生物的防治，不應(yīng)在K/2時(shí)才采取措施，應(yīng)在數(shù)量還未明顯增多時(shí)就采取措（2）保護(hù)和利用；（3）拯救和恢復(fù)。注意：對(duì)于瀕危動(dòng)植物而言，由于環(huán)境污染、人類(lèi)破壞等，造成環(huán)境對(duì)于此種生物的K值變小，通過(guò)建立自然保護(hù)區(qū)等措施提高環(huán)境容納量，是保護(hù)這些生物的根本措施。在“S”型曲線中，種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量的一半（K/2）時(shí)，種群增長(zhǎng)率最大，資源再生能力最強(qiáng)。因此在野生生物資源合理開(kāi)發(fā)利用方面，要保證捕撈或利用后，生物種群數(shù)量不得低于K/2，這樣既可持續(xù)獲得最大利用量，又可保持種群的高速增長(zhǎng)。特別提醒：開(kāi)發(fā)和利用動(dòng)植物資源的最佳時(shí)期是在K/2處，而不是K處。運(yùn)用種群數(shù)量變化規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，要注意種群數(shù)量與增長(zhǎng)率之間的關(guān)系。例3研究種群數(shù)量的變化規(guī)律，對(duì)于野生資源的利用和保護(hù)有重要意義，下圖是某海域野生魚(yú)類(lèi)在實(shí)施了休漁保護(hù)后的種群增長(zhǎng)曲線，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.為了獲得最大捕撈量，捕撈后種群數(shù)量應(yīng)該保持在b點(diǎn)附近范圍所代表的水平上B.該種群增長(zhǎng)速率最快的點(diǎn)是b點(diǎn)，環(huán)境阻力最大是在8年以后C.休漁能夠很好的促進(jìn)該種群數(shù)量的恢復(fù)，使該種群數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)D.適當(dāng)?shù)牟稉朴欣谠擊~(yú)類(lèi)更新，有利于該種群的生存四、探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”1、

實(shí)驗(yàn)原理：（1）酵母菌可以用液體培養(yǎng)基（培養(yǎng)液）來(lái)培養(yǎng)（2）培養(yǎng)液中酵母菌種群的增長(zhǎng)情況與培養(yǎng)液中的成分、空間、ph、溫度等因素有關(guān)2、目的：初步學(xué)會(huì)酵母菌等生物的計(jì)數(shù)及數(shù)量變化曲線的繪制3、實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）

取10mL無(wú)菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入到試管中（2）將酵母菌接種入試管中的培養(yǎng)液中混合均勻（3）將試管在28℃條件下連續(xù)培養(yǎng)（4）每天取樣計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量，采用抽樣檢測(cè)方法（5）分析結(jié)果、得出結(jié)論：將所得數(shù)值用曲線圖表示出來(lái)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律4、注意事項(xiàng)（1）顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，對(duì)于壓在方格線上的酵母菌，應(yīng)只計(jì)數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌（2）從試管中吸出培養(yǎng)液計(jì)數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差（3）每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時(shí)間要固定。5.表達(dá)和交流數(shù)量（個(gè)）0t（天）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得如圖所示的增長(zhǎng)曲線。增長(zhǎng)曲線的總趨勢(shì)是先上升再降低影響酵母菌種群數(shù)量的因素可能有養(yǎng)料、溫度、PH及有害代謝廢物等特別提醒在換算成培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)時(shí)要注意單位的轉(zhuǎn)換。測(cè)定的酵母菌種群數(shù)量變化是在恒定容積的培養(yǎng)基中培養(yǎng)測(cè)定的，與自然界中的數(shù)量變化有差異。例4、C．