2019最新新人教版生物必修3第2节《种群数量的变化》教案

1、2019 最新新人教版生物必修3 第 2 节种群数量的变化教案种群数量的变化一、教学目标1.说明建构种群增长模型的方法2.通过分析理想条件下细菌种群数量变化和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。3.用数学模型解释种群数量的变化。4.通过列举生活中的例子,和比较两种增长曲线各自产生的条件和特点,使学生掌握“J”型增长曲线和“ S”型增长曲线5.关注人类活动对种群数量变化的影响,培养学生热爱大大自然的情感,能从一草 一木开始保护环境二、教学重点和难点1.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。2.教学难点建构种群增长的数学模型。三、教学设想课程标

2、准关于本节的具体内容标准为“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”,并提出了相应的活动建议“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”。因此引导学生用数学方法解释生命现象 ,揭示生命活动规律是本节教学策略的着眼点,而数学模型是联系实际问题与数学的桥梁 ,具有解释、判断、预测等重要功能。在科学研究中,数学模型是发现问题、解决问题和 探索新规律的有效途径之一。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 ,通过科学与数学的整合 ,有利于培养学生简约、严密的思维品质。在教学中 ,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。

3、四、教学方法：讨论法、探究法、谈话法五、教具准备：多媒体课件六、教学过程教师的组织和引导学生活动教学意图复习导课：（展示）1. 下列叙述中属于种群的是回忆、思考巩固知识A. 一个池塘中的全部鱼并回答问题B一片草地上的全部蒲公英C.世界上的全部鸟类D.一个岛上的全部绵羊1 / 42. 种群具哪些的特征？及它们之间关系如何？种群数量直 接反映预测影响年龄组成种群密度性别比例决定出生率和死亡率研究这些特征主要是为研究种群数量服务的,种群数量不是恒定迁入率和迁出率不变的 ,而是不断变化的,种群数量的变化有没有规律呢？推进新课：展示：细菌的繁殖图在营养和生存空间没有限制的情况下（理想条件下）试推算不同时

4、间内一个细菌的繁殖情况时 间 （ 分 20 40 60 80 . 2000 钟）繁殖代数细菌数量细菌的数量不断增长 ,可用数学方程式表示为： N2 在此过程中我们通过了数学模型来描述种群数量变化1.数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式忆、思考并回答问题学生基于已有的数学知识进行演算巩 固 知 识 ,引入课题用数学语言揭示生物学问题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2.建立数学模型一般步骤：研究方法观察研究对象,提出问题提出合理假设根据实验数据 ,用适当的数学形式对事物的性质进行表达研究实例细菌每 20 分钟分裂一次在资源和空间无限多的环境中 , 细菌种群的增长不会

5、受种群密度增加的影响N 2,N 代表细菌数观察、阅读进一步理解数学模型构建的方法通过进一步实验或观察观察、统计细菌数量,等 ,对模型进行检验或对自已所建立数学模修正教师的组织和引导型进行检验或修正在自然界中的很多生物种群每繁殖一代需要一年,第二年的数量不是第一年的2 倍（设为 倍） ,起始数量不是为1 （设为N0 ） , 则 经 年 后 种 群 的 数 量 用 数 学 方 程 式 表 示 为N N0 t除了用数学方程式来描述细菌的数量是是否有其它形式？3.数学模型的另一种表现形式：曲线图学生活动在坐标图中绘出曲线教学意图培养学生绘2 / 4比较两种数图能力及进学模型优缺一步巩固数点学模型的利用

6、同数学方程式相比 ,曲线图能更直观地反映出种群数量的增长趋势,但不够精确象细菌在理想条件下种群数量增长的形式,如果以时间为横坐标 ,种群数量为纵坐标增长画曲线来表示 ,曲线则大致呈“ J” ,称为“ J”型曲线我们所得出的公式和增长曲线 ,只是对理想条件下细菌数量增长的推测 ,在自然界中 ,是否有此情况？举实例：例1.1859 年 ,一位英国人来到澳大利亚定居。他带来了 24 只野兔 ,一个世纪后 ,这 24 只野兔的后代竟达 6 亿只以上。例 2 在 20 世纪 30 年代 ,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿,种群数量也呈“ J”弄增长 ,展示曲线图这两个实例中 ,种群呈“ J”型增长的原因有

7、哪些？刚迁入到一个新的适宜环境,食物充足 ,没有天敌 ,气候适宜 ,而且繁殖能力强小结：种群增长的“J”型曲线产生条件食物充足 , 空间不限 , 气候适宜 , 没有天敌等增长特点： 种群数量连续增长 , 增长率保持不变 量的计算： t 年后种群的数量为Nt =N0 t符合 “J”型增长的两种情形：. 实验室条件下或理想条件下 . 当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境中时在自然环境中 ,“ J”能否一直持续下去？1.探究“培养液中酵母菌的数量的变化”对兴趣小组同学实验进行点评修正2.高斯实验（展示：大草履虫种群的增长曲线）归纳：在一定环境中,种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定 ,这种增长曲线称

8、为“ S”型曲线为什么大草履虫在第二天和第三天增长较快,第五天以后基本保持在 375 个左右？在 0.5 培养液中 ,空间和营养都是一定的。有限的资源导致大 草履虫之间为了生存而进行斗争,随着大草履虫的数量增多,斗争越来越激烈,生存能力弱的个体就被淘汰掉了,所以数量只维持在一定的数值.0.5培养液中 ,最多只能容纳草履虫375 个,即环境容纳量环境容纳量 (又称值 ):在环境条件不受破坏的情况下,一定空间培养学生归思 考 并 讨纳、总结和论：野兔种表达能力群增长的原因有哪些？思考并归纳“ J” 型 曲通过具体实线 产 生 条例 , 加 深 对件、增长特数学模型的点等理 解 明 确“ J型” 种

9、 群增 长 的 原因。实验兴趣小 结 合 实 验 , 组组长叙述 认识建立种实验设计、 群增长模型步骤及展示 的程序和方实验结果法培养学生学探究实验的设计能力、思考回答观察能力、团结协作精神 ,培养学生归归 纳 “ J”3 / 4中能所能维持的种群最大数量与“ J”型曲线比较,“S”型曲线有何区别：产生条件：存在环境阻力自然条件（现实状态）食物等资源和空间总是有限的 ,随种群密度的增 大种内竞争不断加剧 ,天敌数量不断增加。导致该种群的出生率降低,死亡率增高。当出生率与死亡率相等时,种群的增长就会停止,有时会稳定在一定的水平增长特点：种群数量达到环境所允许的最大值（ K 值）后 ,将停止增长并在 K 值左右保持相对稳定对某种群而言 ,K 值并不是固定的 ,若环境被破坏 ,K 值就会变小。如大熊猫栖息地破坏后 ,由于食物的减少和活动 范围的缩小 ,其K 值就会变小, 这是大熊猫种群数量锐减的重要原