高中生物-種群數(shù)量變化（二）教學設計學情分析教材分析課后反思

《種群數(shù)量的變化（二）》教學設計

一、教材分析

種群數(shù)量的變化是人教版高中生物必修三，第四章第二節(jié)的內容。

本課是在學生了解了種群數(shù)量特征的基礎上，進一步介入數(shù)學知識，

用建立數(shù)學模型的方法描述、解釋和預測種群數(shù)量的發(fā)展變化。建立

數(shù)學模型對于幫助學生理解自然界事物的數(shù)量特征和數(shù)量變化規(guī)律

具有重要意義。詳細討論了種群增長的兩種方式，在理想環(huán)境中，種

群增長呈“J”型曲線；在環(huán)境資源有限的情況下，種群增長呈“S”

型曲線。

種群增長的兩種曲線各有產生的條件和特點，種群數(shù)量變化除了

增長以外，還存在波動、下降等其他形式。最后文中分析了影響種群

數(shù)量變化的各種因素，特別指出了人類對種群數(shù)量變化的重要影響。

在教學過程中要注意進行人文主義教育。

二、教學目標

知識目標：1.嘗試建立“S”型增長模型。

2.用數(shù)學模型解釋種群數(shù)量的變化。

3.關注人類活動對種群數(shù)量變化的影響

能力目標：能夠嘗試利用數(shù)學模型解釋當?shù)氐沫h(huán)境問題。

情感態(tài)度與價值觀目標：關注人類活動對種群數(shù)量變化的影響，形成

可持續(xù)發(fā)展的觀念。

三、重點和難點

重點：形成“S”型曲線的原因，據此解釋種群數(shù)量的變化

難點：比較“S”和“J”型增長的異同

四、教學方法：探究法、討論法

五教學過程

教學環(huán)教師活動學生活動教學意圖

節(jié)

課堂引以提問的方式回顧J回答J型增鞏固復習，引發(fā)

入型曲線的增長，從而導長的公式，并學生思考

入現(xiàn)實環(huán)境下的種群畫出圖像

數(shù)量的變化

高斯的PPT展示高斯的實驗過通過教材,學學生基于已有

大草履程，所得數(shù)據生自主掌握的數(shù)學知識進

蟲的數(shù)高斯的實驗行

量變化及根據數(shù)據，繪圖，并從中認

實驗繪制曲線圖識細菌種群數(shù)

量增長的數(shù)學

規(guī)律

針對得首先，讓學生自主完成學生之間思培養(yǎng)學生合作

出額s臨沂市學案的本節(jié)內考討論完成學習和自主探

型曲線容的合作探究，以小組相關的題目究的能力

進行分討論的形式。

析S型增長的各個時期的

特點，并檢查學生的完

成情況。

然后，根據學生的回

答情況，給與及時的點

評和糾正。并通過PPT

展示，共同總結S型增

長的特點，及形成各個

階段的原因。為了是學

生更好的掌握，進一步

讓學生分析呈S型增

長時，種群速率的變化

情況，及各個階段出生

率與死亡率的關系。

最后，通過市學案中

的典例1,對所學內容

進行檢測。

呈S型課件展示三個問題：學生根據所培養(yǎng)學生理論

增長曲1.怎樣才是保護大熊學知識，討論聯(lián)系實際的能

線在現(xiàn)貓的根本措施思考以上問力，同時認識到

實生活2.怎樣做才是最有效題人類活動對生

中的應的滅鼠措施？態(tài)環(huán)境的破壞，

用3.為了保護魚類資源提高學生保護

不受破壞，并能持環(huán)境的意識

續(xù)地獲得最大捕魚

量，應使被捕魚群

的種群數(shù)量保持在

什么水平？為什

么？

比較種以、表格的形式比較J學生自主思鞏固復習，同時

群增長!和5型增長曲線的，考回答，并完培養(yǎng)學生比較

兩種曲發(fā):生條件，增長速率，成學案的當分析的能力

線的聯(lián)有,無K值的情況。堂達標

系與區(qū)方:將J和S型曲線放在1,2,3三個

別同I一坐標系中分析題目

個

體

數(shù)上

量

時間

種群數(shù)贊上出問題：在現(xiàn)實的生根據教材由培養(yǎng)學生分析

量的波態(tài):系統(tǒng)中，種群數(shù)量除學生自主得歸納的能力

動和下it］長外，還有沒有其他出相關變化，

降委:化？分析變化的

%t后展示圖片原因

不規(guī)則彼動

周期性波動、A

1

時間

種群數(shù)量在時間過程中的動態(tài)

(仿Clarke.1954)

知識總課件展示本節(jié)的重點給予2min的進一步的鞏固

結內容時間由學生所學知識

柿需群牌：*

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條件L片內.片同***?!

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環(huán)埼』'，①一比健商：做角動物的

胃髀?lián)P救神復記憶，并提出

嵋條件下」匕--------------kLx「腫口".快

21應用:野生生物的?？ㄏ嗬?；

問題

當堂達完成臨沂市檢測知識的掌

標學案中，當堂握和應用能力

達標的4,5

及拓展提升

的1,2四個

題目

課后作完成學案的拓展提升課后鞏固提升

業(yè)

板書設計：

種群數(shù)量的變化（二）

一、J型增長曲線

公式“J”型：Nt=N0X入「理想

二、“S”型：現(xiàn)實

調整期

加速期

減速期

穩(wěn)定期

二、在實際生活中的應用

四、波動、下降

學情分析

從能力的方面說，此時的學生已經具備相對較強的探究、分析、

解決問題的能力，具有一定的生物科學素養(yǎng)。從知識方面說，高一的

學生已經具有與數(shù)學建模相關的數(shù)學知識儲備，學生的生活體驗也足

以理解種群數(shù)量變化。所以，這堂課的學習，是在教師的引導下，學

生將種群數(shù)量變化的生物學問題歸結成數(shù)學問題，進而應用建模成果

去解決身邊的環(huán)境問題。

效果分析

本節(jié)課采用過程性評價的方式，即在學習過程中關注學生的學習

動機和態(tài)度，促成學生及時地進行反思，以改善學生的學習效果，讓

學生不斷地從評價和反饋中吸取營養(yǎng)，具體操作是：

(1)在學生構建種群數(shù)量增長的數(shù)學模型時，其余同學在課本上填

表并繪制坐標曲線圖，過程中教師巡視，對學生做得好的方面及時贊

許鼓勵，對學生中出現(xiàn)的問題及時指正通過這樣的學生評價和老師評

價相結合的方式，能及時有效地修正學生的認識過程，促進學生良好

發(fā)展。

(2)引導學生采用列表比較種群的“J”型和“S”型曲線增長，弄

清易混淆知識的異同點，有助于使學生加深對所學知識的認識和記憶,

從而達到知識的深化理解和掌握，最后通過一些反饋鞏固習題讓學生

對所學知識進行自我評價和反饋，通過這樣的回流作用，令評價的過

程和學習的過程交匯在一起，促進學生知識的升華。

教材分析

種群數(shù)量的變化是人教版高中生物必修三，第四章第二節(jié)的內容。

本課是在學生了解了種群數(shù)量特征的基礎上，進一步介入數(shù)學知識，

用建立數(shù)學模型的方法描述、解釋和預測種群數(shù)量的發(fā)展變化。建立

數(shù)學模型對于幫助學生理解自然界事物的數(shù)量特征和數(shù)量變化規(guī)律

具有重要意義。詳細討論了種群增長的兩種方式，在理想環(huán)境中，種

群增長呈“J”型曲線；在環(huán)境資源有限的情況下，種群增長呈“S”

型曲線。

種群增長的兩種曲線各有產生的條件和特點，種群數(shù)量變化除了

增長以外，還存在波動、下降等其他形式。最后文中分析了影響種群

數(shù)量變化的各種因素，特別指出了人類對種群數(shù)量變化的重要影響。

在教學過程中要注意進行人文主義教育。

評測練習

典例1:

如圖分別表示某種群的數(shù)量增長曲線和種群增長速率曲線,

與此相關的敘述錯誤的是（）

A.甲圖中C點種群增長速率對應乙圖中的F點，AC段可看成是“J”

型增長

B.當種群增長速率對應乙圖中的G點時，該種群數(shù)量將達到最大值

C.漁業(yè)捕撈時，應使捕撈后的剩余量維持在C點

D.種群呈“J”曲線型增長時，其增長率不能用圖乙表示

當堂達標練習：

1.下圖表示某種魚遷入一生態(tài)系統(tǒng)后，種群數(shù)量增長率隨時間變化的

曲線，下列敘述正確的是（）

,2時間

A.在tO?t2時間內，種群數(shù)量呈“J”型增長

B.若在t2時種群的數(shù)量為K,則在tl時種群的數(shù)量為K/2

C.捕獲該魚的最佳時期為t2

D.在tl?t2時，該魚的種群數(shù)量呈下降趨勢

2.為了保護魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，根據

種群增長的S型曲線，應使被捕魚群的種群數(shù)量保持在K/2水平。這

是因為在這個水平上

A、種群數(shù)量相對穩(wěn)定B、種群增長

量最大

C、種群數(shù)量最大D、環(huán)境

條件所允許的種群數(shù)量最大

3.下圖甲為種群數(shù)量增長的“J”型、“S”型曲線，圖乙是幾種預想

的“J”型與“S”型曲線種群增長速率隨時間的變化趨勢曲線，下列

判斷正確的是(

②時間

圖乙

A.②代表的是“J”型曲線的增長速率,④代表的是“S”型曲線的

增長速率

B.①代表的是“J”型曲線的增長速率，③代表的是“S”型曲線的

增長速率

C.②代表的是“J”型曲線的增長速率，③代表的是“S”型曲線的

增長速率

D.①代表的是“J”型曲線的增長速率，④代表的是“S”型曲線的

增長速率

4.某小組進行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”實驗時，

同樣實驗條件下分別在4個試管中進行培養(yǎng)（見下表），均獲得了“S”

型增長曲線。根據實驗結果判斷，下列說法錯誤的

是

試管號IIIIIIIV

培養(yǎng)液體積（mL）105105

起始酵母菌數(shù)（IO,個）105510

A.4個試管內的種群初始階段都經歷了“J”型增長

B.4個試管內的種群同時達到K值

c.試管ni內種群的K值與試管n不同

D.試管w內的種群數(shù)量先于試管n開始下降

5.如圖是某一動物種群遷入一個適宜環(huán)境后的增長曲線圖，請據圖

回答下列問題：

(1)據圖分析，種群數(shù)量最大的是點，表示環(huán)境容納量(K值).

(2)圖中表示種群增長速度最快的是點，即值.

(3)種群增長速度在遷入年后開始由緩慢逐漸加快；遷入后

年環(huán)境阻力明顯增大.

(4)段種群的增長率大于0,原因是be段的出生率死亡

率.

6.某研究所對一個河流生態(tài)系統(tǒng)進行了幾年的跟蹤調查，請根據相

關調查材料回答問題：

(1)上圖表示某種魚遷入此生態(tài)系統(tǒng)后的種群數(shù)量增長率隨時間的變

化曲線。請分析回答：

①.該魚在t2時期后，種群數(shù)量變化將，主要原因是

②.在tl時期種群的年齡組成可能為__________型。

⑵這個河流生態(tài)系統(tǒng)的生物群落和無機環(huán)境之間通過能

夠在較長時間內保持著動態(tài)平衡。

⑶如果該河流遇到輕度污染，則生態(tài)系統(tǒng)對此具有

(4)如果該合河流遇到較嚴重污染，將導致大多數(shù)水生植物死亡，使

河流內的氧濃度降低，其原因是。

課后反思

《種群數(shù)量的變化》這節(jié)內容可以分為三個部分：第一部分時間

夠種群增長模型的方法和種群增長的J型曲線、第二部分種群的S型

曲線、種群數(shù)量的波動和下降，第三部分是探究一一培養(yǎng)液中酵母菌

種群數(shù)量的變化。

本節(jié)課著重是討論前兩個內容。建立數(shù)學模型的方法是本模塊科

學方法教育的側重點，在建立模型的方法上，我是從一種細菌的繁殖

問題出發(fā)，與學生一起探討種群數(shù)量的變化特點，啟發(fā)學生用數(shù)學方

法表達，歸納出建構種群增長模型的方法，并很自然地從一種細菌推

廣到其他生物的數(shù)量增長的方法。然后對建構數(shù)學模型的方法進行總

結：觀察對象-合理假設-數(shù)學表達-檢驗修正。

從學生對細菌繁殖的分析中，又拿出生態(tài)學家高斯的培養(yǎng)草履蟲

實驗的結果，讓學生分析其中的原因。引出兩種種群數(shù)量變化的模型,

并討論：是什么原因導致曲線不同？具體什么條件下就有“S”曲線？

為什么有K