2023学年度 种群增长与生物入侵

高中-稳态与环境-种群增长与生物入侵

课堂教学过程：教师活动学生活动备注课前布置任务，请同学以教学小组为单位进行资料收集任务。资料要求以生物入侵为主的环境新闻和事例。因生物入侵的环境问题的知识是在课本教材中较后的内容，所以在布置任务时简单向学生介绍生物入侵的概念。生物入侵：由于外来物种或引种到缺少天敌的地区，往往使这些地区原有物种生存受到威胁的现象。

课堂学习：引入：通过上节课的学习我们了解了生态学家在研究种群时的最关注的一个问题就是种群的数量。我们分析了多种影响种群数量的因素，请同学进行总结。

各种因素都会对种群的数量造成影响，而种群数量的变化有什么特点呢？我们今天主要共同分析种群数量增长变化的特点。

首先我们假想有这样一个种群，该种群的空间无限广阔，资源足够丰富，食物充足，没有天敌对其迫害，那这个种群数量如何增长呢？例：一个羊群初始种群数量N0=100只，一年种群数量达到200只，则一年中种群增长率λ=2，若第二年仍按此增长率增长，则两年后的种群数量为多少？同学们运用数学知识可以计算出两年后种群增长后的数量，接下来同学们能否利用数学公式推导出t年后种群数量变化。

请将总结公式绘制成曲线坐标图：

通过大家总结的此种情况下的种群增长特征，生态学家将此增长称为指数增长型“J”型增长。然而在自然情况下一个种群的增长会受到食物、天敌、空间等多种因素的干扰而不可能呈现无限增长的“J‘型曲线。当种群数量达到环境条件所允许的最大值（以K表示）时，种群数量将停止增长，有时会在K值左右保持相对稳定。这种情况下是种群增长曲线呈“S”型。

研究生物种群增长的规律有什么实际的意义呢？我们现在一起来讨论交代让同学在课前以小组为单位收集的有关生物入侵的事例。

引导学生对生物入侵的危害性的关注。分析外来物种入侵后迅速造成危害的原因。

用刚学过的知识分析入侵物种的种群增长类型。

总结，通过生态学种群数量增长的研究可以对生物种群的发生发展进行科学的监测，及时发现问题，有效地保护环境资源。对生物入侵这一环境问题应引起我们的重视，并用科学的方法指导我们的生活。

接受任务，小组分工进行资料信息收集工作。资料收集方式多种，如查阅有关报纸杂志相关新闻，有条件学生查寻专业书籍，收集具体事例，有的学生上网检索将较新的生物入侵情况进行整理成报告。

以种群数量为核心，首先种群密度可以客观的反映一个种群的数量，而引起种群数量变化的决定因素是出生率与死亡率，另外通过调查种群的年龄组成可以预测未来种群数量的变化趋势，还有种群的性别比例也是对种群数量的重要影响因素。

计算分析：λ=N1/N0=N2/N1=200/100=N2/200∵λ=2∴N2=400

N1=N0•λN2=N1•λ=N0•λ2∶∶Nt=N0•λt

以小组形式汇报小组收集的生物入侵的事例，并开展小组间的讨论。

对各组列举的种种事例分析比较，提出多种造成入侵生物危害的原因，如外来物种原栖息地的生存环境与新环境相似，但新环境中没有限制该物种的因素如天敌等，入侵物种比本地物种具更强的竞争力，入侵物种在短时间内可以较快的繁殖增加种群数量。很容易分析得出入侵物种在短期内缺少食物天敌空间等自然阻力的影响，因而呈指数增长，对本地生物造成严重威胁。布置任务在正式课程1-2周前，给予学生充分时间开展小组分工合作收集资料。

复习旧课重点知识，引入新课

板书：种群数量的变化种群增长类型

数学推导由学生分析讨论得出结果

板书：种群增长的“J”型曲线

板书：种群增长的“S”型曲线

讨论中涉及到的生物入侵的事例有新闻热点食人鲳，餐桌食品小龙虾、牛蛙，家庭宠物巴西龟，造成滇池危机的水葫芦，已经威胁到北京的三裂叶豚草等等。

板书：生物入侵

课后小结：本节课从知识水平来看应是种群增长类型为重点，但课堂环节更多时间给同学以讨论生物入侵的事例，使学生从事例中更多体会生态环境从理论到实践的过程，希望能通过教学过程使学生更多的进行主体式的学习，获取知识，锻炼能力，提高意识。

作业2：RLS教学设计

RLS主题名称：学生家庭自制酸牛奶的方案学生所在年级：高中二年级所需课时：课堂教学2-3课时，课下活动一周教学目标：通过活动落实课堂教学中的基础知识，如微生物的代谢类型，新陈代谢的基本条件，营养物质代谢特点等。通过简单易学的操作方法培养学生一定的实践综合能力。通过活动学生可将自制的产品与家人朋友分享，是很好的情感价值观的交流方式主要教学内容：1．

课堂教学学习基本的食品发酵的相关知识，如酸牛奶制备中主要是乳酸菌无氧发酵的结果，微生物发酵应具备的基本条件等。2．

结合所学知识，组织学生讨论自制家庭酸牛奶的方案。活动中提出各种有待解决的问题。如菌种的获得：从市场买一瓶成品酸牛奶液体培养基的基本成分的目的：鲜牛奶——人取食的主要部分适量糖——增加产品甜味，乳酸菌发酵的主要能量各种果汁——增加产品的口感发酵容器的处理：容器清洗消毒——消除杂菌干扰容器口要求密闭——乳酸菌为无氧发酵发酵条件：置于温暖的环境中如暖气周围——无氧呼吸的酶处于适宜条件可能失败的情况：容器中大量霉菌滋生或口感异常不良——提醒食品饮食安全问题3．

学生课下家庭中实施。4．

反馈成果交流经验分析未成功学生失败的原因分享取得成功的形式的产品