河北省辛集三中高中生物 种群数量变化教案 新人教版必修3.doc

河北省辛集三中高中生物 种群数量变化教案 新人教版必修3一、教学目标及考纲要求二、教学重点 尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。三、教学难点 建构种群增长的数学模型。四、教学过程设计【新课导入】 在描述、解释和预测种群数量的变化时，常常需要建立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式、图表等。引导学生回忆在学过的生物学内容中，还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示。 开门见山，让学生认识到在生物学中有许多现象和规律可以用数学语言来表示。【知识新授】教学内容学生活动教师的组织和引导教学意图导入问题探讨 播放细菌分裂的录像或演示细菌分裂的计算机模拟动画。提示：在自然界中细菌无处不在，有些细菌的大量繁殖会导致疾病。假如现有一种细菌，在适宜的温度、湿度等环境下，每20 min左右通过分裂繁殖一代。通过创设具体的情境，让学生感受活生生的生命现象学生思考引导学生思考：1.细菌的生殖方式是怎样的？ 2.72 h后，由一个细菌分裂产生的后代数量是多少？ 3.n代细菌数量是多少？再提出问题，组织讨论： 1.对细菌种群数量增长而言，在什么情况下2n公式成立？ 2.这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律？认识细菌种群数量增长的数学规律。学生独立操作完成图表，相互交流结果。图形转换请学生算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填写教材中的表格，然后画出细菌的种群数量增长曲线。时间（min）20406080100120140160180细菌数量引导学生讨论，同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？ 认识种群数量增长模型的另一种表现形式。种群增长的“j”型曲线学生阅读光明日报消息澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。学生讨论引导学生思考：1.野兔种群增长的原因有哪些？ 2.怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规律？3.如果用n0表示野兔种群的起始数量，用表示野兔种群数量每年的增长倍数，用nt表示t年后野兔种群的数量，那么，nt为多少？4.根据上述素材，估算1869年时，野兔种群数量为多少？（说明计算方法）学生演绎推导该种群数量增长的数学模型可表示为“j”型曲线，或数学公式：nt=n0t通过具体实例，加深对数学模型的理解，并用数学语言解释种群数量增长的规律。种群增长的“s”型曲线学生讨论高斯实验（可将高斯实验用计算机模拟技术呈现出来）。1、高斯得出种群经过一定时间的增长后，呈“s”型曲线的原因是什么？2、怎样描述草履虫增长的规律？3、如何理解k值的前提条件“在环境条件不受破坏的情况下”？请举例说明。经过一定时间，在各种因素的作用下，种群数量增长会趋于稳定，呈“s”型曲线。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为“环境容纳量k值”。培养学生的团队合作意识。引导学生掌握科学探究的步骤种群数量的波动和下降学生讨论1、在自然界中，影响种群数量变化的因素主要有哪些？气候、食物、天敌、传染病、人类活动等.2、影响种群数量变化的内部因素主要有哪些？ 出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成、性别比例等 3、研究种群数量变化有何实践意义？（1）为害虫的预测及防治提供科学依据。（2）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （3）拯救和恢复濒危动物种群 （4）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导易错易混点比较 把握学习方法要旨。理解k值，并比较两种曲线课堂小结从具体的生物现象与规律建立抽象的数学模型，又用抽象的数学模型来解释具体的生物学现象与规律，这是学习本节的要旨。构建数学模型，方程式或者曲线座标图，将数学与生物学知识相结合。用数学形式表达解释生物学内容，层层递进，既可以锻炼学生的建模能力，又让学生充满好奇。且本节知识与现实生活相联系 ，因此,学生学习的积极性很高,课堂氛围活跃。我使用多种教学策略,使学生获得了系统的知识,又充分发挥了学生的主体地位,注重学生能力的培养,与新课标的教学要求接轨。【知识结构】一、建构种群增长模型的方法-数学模型 建立数学模型的一般步骤 二、种群增长的“j”型曲线1、“j”型曲线形成的条件2、“j”型增长的数学模型三、种群增长的“s”型曲线1、“s”型曲线形成的条件2、k值3、“j”型曲线与“s”型曲线的比较四、种群数量的波动和下降 1、人口增长、人类活动对自然界种群数量变化的影响 2、研究种群数量变化的意义【能力提升】 一、选择题1池塘养鱼，若要保持长期稳定和较高的产量，应采用的最佳措施是()a大量地投入鱼的饲料 b大量地增加鱼苗的投入量c及时适量地捕捞出成鱼 d大量地增加池塘的水量2如图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率随时 间变化的曲线，下列叙述正确的是()a在t0t2时间内，种群数量呈“j”型增长b若在t2时种群的数量为n，则在t1时种群的数量为n/2c捕获该鱼的最佳时期为t2时d在t1t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势3如图为种群数量增长曲线，有关叙述不正确的是()a改善空间和资源条件有望使k值提高bbc段种群增长率逐渐下降，出生率小于死亡率c影响b到c段种群数量增长的因素有食物、空间、天敌等d曲线y表明自然状态下种群在b点时其增长率达到最大4如图表示在良好的生长环境下，“小球藻分裂繁殖的细胞数量”、“鸡产蛋数量(每天产一枚)”和“竹子单位时间内自然生长的高度”，这三种现象与时间的关系依次是()a乙、甲、丁 b甲、丙、丁 c丙、甲、乙 d丁、乙、丙5如图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌的生长曲线图，曲线中哪段表示受到有限空间资源的限制()acd段bde段cef段 dfg段6当种群数量达到k值时，可能出现的现象是()a环境因素对该种群没有影响b种群的增长率保持相对稳定c食物将不再是限制种群发展的因素d出生率再也不会超出死亡率7如图所示为自然环境中生物种群数量变化曲线，下列有关叙述不正确的是()ad处波动主要是因为出生率和死亡率变动所致b“竭泽而渔”会使鱼虾数量下降至b以下c灭鼠时如果仅杀死一半老鼠，可能效果适得其反dc处的增长率达最大8用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：时间(天)15913172125293337成虫(只)6102871131207270302327341根据表中数据分析，下列结果正确的是()a第1325天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快b第1729天，成虫增长率上升，死亡率下降c第2137天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关d第137天，成虫数量呈“j”型增长二、非选择题9如图是某种群在不同生态系统中的增长曲线模 式图，请据图回答下列问题：(1)如果种群生活在一个理想的环境中，种群数量是按_增长的，但实际上，在自然环境中_和_都是有限的，使种群数量增长受到影响，结果按_增长。(2)此外，还有直接影响种群兴衰的两对变量是该种群的_和_、_和_。年龄组成是通过影响_ _而间接对种群动态变化起作用的。(3)下列对阴影部分的解释正确的是()表示环境中影响种群增长的阻力 表示环境中允许种群增长的最大值表示种群内迁出的个体数 表示通过生存斗争被淘汰的个体数 abcd答案1c解析及时适量地捕捞出成鱼，可以使池塘中的鱼的数量相对稳定，但又不失产量。2b解析本题重在分清纵坐标所表示的量不是种群的数量而是增长率，以此 来对应“s”曲线上相应的点，t20即达到环境的“k”值，故k/2值对应是t1对应的最大 增长率。3b解析bc段的增长率应与曲线的斜率大小一致。4c5d解析fg段已达到环境