高中生物必修三4.2种群数量的变化教案第一课时

1、高中生物必修三4.2种群数量的变化教案第一课时 种群数量的变化 第1课时 一、教学目标 1知识目标 （1）说明构建种群增长模型的方法。 （2）通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。 2能力目标 （1）学会用数学模型解释种群数量的变化。 （2）关注人类活动对种群数量变化的影响。 （3）通过分析问题探究数学规律解决实际问题建构数学模型的方法，让学生体验由具体到抽象的思维转化过程。 （4）通过和学生一起分析某种细菌的种群数量变化，让学生学会建构种群增长模型的方法。 3情感、态度及价值观目标 （1）引导学生建构数学模型，有利于培养学生透过现象揭示本质的洞察能力；同时，通过科

2、学与数学的整合，有利于培养学生简约、严密的思维品质。 （2）通过学生一起讨论影响种群数量变化的因素，特别是人为因素的时候，要培养学生热爱大自然的情感，能从一草一木开始保护环境。 二、教学重点难点 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。 难点： 建构种群增长的数学模型。 三、课时安排 2课时。 四、教学过程 导入新课 师：在之前我们学习种群的特征的时候，学习到种群不同于个体具有哪些特征？ 生：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。 师：研究出生率和死亡率、迁入率和迁出率有什么意义？ 生：这些都是决定种群大小和种群密度的重要因素。 师：研究年龄组成和

3、性别比例有什么意义？ 生：年龄组成对于预测种群数量的变化趋势具有重要意义，性别比例对种群密度也有一定的影响。 师：从中我们可以发现，研究这些特征还主要是为研究种群数量（种群密度）服务的，我们知道种群数量不是恒定不变的，而是不断变化着的，那么种群数量的变化有没有规律可循呢？既然作为种群最基本的特征，研究种群数量应该具有相当大的价值。那么，今天这堂课我们就来研究这个问题。 板书： 种群数量的变化 一、建构种群增长模型的方法 推进新课 师：在我们生活的环境中细菌无处不在，有些细菌的大量繁殖会导致疾病。假如现有一种细菌，我们在无菌培养基上培养，如果营养及各方面条件都适宜的话，细菌就会以非常快的速度在培

4、养基上大量繁殖，数量越来越多。现在我们一起来看一下细菌分裂的录像。 （播放细菌分裂的录像） 师：看来这个录像，大家先判断一下这些细菌个体的总和能否称为一个种群？ 生：是一个种群因为这些细菌满足生活在同一地方，都是同种个体的条件。 师：好，那我们就一起来分析一下培养基上的这个细菌种群的数量是怎样变化的。先请同学回忆细菌的繁殖方式。 生：细菌是单细胞生物，主要以二分裂的方式进行繁殖的。 师：如果一个细菌繁殖一代也就是分裂一次，能产生几个后代？ 生：两个。 师：是的，那如果一个细菌繁殖两代，三代，n代以后有多少细菌个体了呢？ 生：4个，8个，我们可以把它表示成2n。 师：大家归纳得非常好。现在我们再

5、来添些条件在里面，细菌繁殖是非常快的，假如繁殖一代需要xxxx年来才出现的新方法。在科学史上，牛顿等很多伟大的科学家都是建立和应用数学模型的大师，他们将各个不同的科学领域同数学有机地结合起来，在不同的学科中取得了巨大的成就。如力学中的牛顿定律、电磁学中的麦克斯韦方程、化学中的门捷列夫周期表等，都是经典的应用数学模型的光辉范例。在当代，由于计算机的运用，数学模型在生态、地质、航空等方面有了更加广泛和深入的应用。 师：在学过的生物学内容中，有哪些生物学问题也是用数学语言来表示呢？ 生：在遗传中所学的孟德尔遗传规律也是用数学语言来表示的。 师：那么如何来建立数学模型呢？有没有一定的方法步骤呢？ 课件

6、展示： 建立数学模型一般包括以下步骤： 1观察研究对象，提出问题。 2提出合理的假设。 3根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达。 4通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。 师：看来这样一个构建数学模型的过程。我们可以将刚刚研究的细菌数量变化过程和这些步骤一一对应起来： 第一步：“细菌每xxxx年，一位英国人来到澳大利亚定居。他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。 实例二：在xxxx年代曾将环颈雉引入美国华盛顿州海岸附近的一个岛屿，此后环颈雉种群的增长如下图所示。 xxxx年代美国某岛屿环颈雉种群增长图 实例三：16世纪以来，世界人口表现为指数增长，所以一些学者称为人口爆炸。 xxxx年来世界人口增长曲线 师：这三个自然界中的实例和在理想条件下细菌的数量变化有什么相似之处吗？ 生：种群数量都是增长较快，而且所画成的增长曲线图类似。 师：由于曲线和字母“j”相似，所以我们把这样的增长曲线称为“j”型增长曲线。前面，我们提到细菌呈指数增长是有前提条件的，还记得是什么吗？ 生：资源和空间无限多，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响。 师：可以说，细菌是在理想条件下呈指数增长的。那么，