种群数量的变化教学设计.doc

1、种群数量的变化教学设计一、教学设计思想在课堂教学中，要培养学生的主体意识，开展学生的主体才能，塑造学生的主体个性，使学生的主体性得到充分的开展。本节课通过详细的实例、大量问题情境的设置，让学生利用所学的数学等知识分析p 、归纳总结，自己得出结论，为学生发挥其主体性提供尽可能多的时机，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，促进学生主体性的开展和科学素养的进步。二、教材分析p 种群数量的变化一节是新课程标准教材人教版生物必修3第四章第2节的内容。1.本节课可分为三局部：第一局部是建构种群增长模型的方法。正文结合问题讨论中的实例，引导学生分析p 建构数学模型的方法，并尝试进展模型形式的转换;第二

2、局部是种群数量的变化情况，包括种群增长的j型曲线、种群增长的s型曲线、种群数量的波动和下降。教材以问题串的形式提醒了这四种情况之间的内在联络。第三局部是 探究培养液中酵母菌种群数量的变化。由于这项探究所需的时间较长，安排在第二课时完成。2.建立数学模型的方法是本模块科学方法教育的侧重点，这方面的内容又集中在本节。因此，教材将如何建构数学模型放在突出的位置。本节内容还非常重视联络社会实际，应对学生进展情感态度价值观教育。三、教学目的(1)通过探究细菌种群数量变化，尝试建构种群增长的数学模型。(2)掌握用数学模型解释种群数量的变化。(3)理解种群数量变化的影响因素及意义。通过联络消费、生活等实际，

3、激发学生学习生物学的兴趣和动机，养成学生关心生态科学的开展、关心社会生活的意识。四、教学重点、难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。建构种群增长的数学模型。五、教学方法1、通过多媒体手段展示细菌的繁殖的动态过程，让学生进展动态想象，培养学生抽象思维的才能。2、通过引导学生阅读分析p 资料建立种群增长的数学模型，培养学生分析p 问题的才能。3、通过引导学生讨论比拟j型曲线和s型曲线区别和联络，培养学生比拟和归纳的才能。六、教学施行的程序(第一课时)学生活动老师的组织和引导教学意图学生基于已有的数学知识进展演算。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

4、细菌无处不在，有些细菌的大量繁殖会导致疾病。假设现有一种细菌，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。引导学生考虑：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？通过创设详细的情境，让学生感受活生生的生命现象。认识细菌种群数量增长的数学规律。学生讨论，充分陈述自己的观点。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.这个公式提醒了细菌种群数量增长的什么规律？3.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。提示：数学工具在生物学研究中的作用越来越突出。用数学语言提醒

5、生物学问题时，要充分考虑到生物学自身的特点。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。学生独立操作完成图表，互相交流结果。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。提示：这是在理想条件下对细菌种群数量的推测。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。小结：在描绘、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。学生讨论建立培养液中酵母菌种群数量的数学模型的方案：程序和方法。提出问题，组织讨论：如何建立培养液中酵母菌种群数量的数学模型

6、，我们应该怎么做？结合本节的探究实验，认识建立种群增长模型的程序和方法。学生讨论：1.野兔种群增长的原因有哪些？2.怎样用数学语言来描绘野兔种群增长的规律？3.假如用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5.列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相类似的情况。提出问题，组织讨论：以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化，在自然界中种群的数量变化情况如何？提供素材：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

7、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只野兔的后代到达6亿只之多。有条件的学校，老师可播放澳大利亚野兔成灾的录像片。通过详细实例，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。明确j型种群增长的原因。小结：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式。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=not学

8、生考虑：有哪些因素制约着种群数量的增长？学生讨论。假如自然界的生物种群都是以j型方式增长，地球早就无法承受了。呈现高斯实验有条件的学校可将高斯实验用计算机模拟技术呈现出来。提出讨论题：1.你认为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.在高斯实验的根底上，假如要进一步搞清是空间的限制，还是资食物的限制，该如何进展实验设计？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。从资和空间上考虑种群增长问题。用生物学语言解释s型曲线数学模型。培养实验设计才能。学生讨论教材中考虑与讨论素材。小结：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

9、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包容量k值。理解k值，并解释和说明实际问题。学生讨论教材中东亚飞蝗种群数量的波动。讨论影响种群数量波动的因素。提出问题：在自然界中，种群数量是否总能稳定在k值？为什么？从多因素考虑种群数量的变化？总结：从详细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详细的生物学现象与规律，这是学习本节的要旨。把握学习方法要旨。种群数量的变化知识点归纳(一)种群数量的J型曲线1、条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下。2、特点：种群数量每年以一定的倍数增大。3、数学模型：指数函数型。(二)种群增长的S型曲线1、

10、原因：自然环境条件是有限的，如资、空间、天敌等的制约。2、特点：种群到达环境条件所能允许的最大值环境包容量(即K值)后有时停顿增长，有时在K值上下波动。二、影响种群数量变化的因素：(一)内因1、起始种群个体数量。2、导致种群数量增加的因素：出生率和迁入率。3、导致种群数量减少的因素：死亡率和迁出率。(二)外因1、自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。2、人为因素：种植业、养殖业开展，砍伐森林，猎捕动物、环境污染等。三、J型曲线和S型曲线的比拟(一)曲线比拟(如下列图)。(二)列表比拟工程J型曲线S型曲线前提条件环境资无限环境资有限种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降K值的有无无K值有K值曲线形成的原因无种内斗争，缺少天敌种内斗争加剧，天敌数量增多(三)联络：两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同。因此有：J型曲线因环境阻力增大而成S型曲线。四、种群数量变化规律在消费中的应用(一)对于濒危动植物而言，由于环境污染、人类破坏等，造成环境对于此种生