第2节种群的数量变化

1、第 2 节 种群的数量变化一、教学目标1. 说明建构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。3. 用数学模型解释种群数量的变化。4. 关注人类活动对种群数量变化的影响。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、课时安排2 课时四、指导思想教法上：学生为主体，老师为主导。倡导小组合作学习，自主学习。能读懂 的自己读，有部分懂的组内相互学，一知半解的老师补 , 普遍的问题精讲。内容上：从生物到数学，再从数学回到生物。五、教学过程教学流程教师引导学生活动设计意

2、图贴近生活，从学生已有的提问：生活经验出 发，使学生从1、在实际生产生活中人们用什么方讨论、回答问题，并结合教材知感性上认识情景导法研究种群数量的变化？识，提出用建立数学模型的方法种群数量的入2、种群数量的变化会受到些什么条 件的影响呢？来研究种群数量的变化冋题。增长。3、人们研究种群数量的变化有何意 义？引导学生回顾必修2中学过的用数总结孟德尔豌豆杂交实验的操温故知新，从学方法来解决生物学问题的实例一作方法：学生已有的孟德尔的豌豆杂交实验。观察研究性状-作出合理的假经验知识出 发，使学生能（一）观察研究对象设一数学统计一得出结论-很快找准建测交实验验证。立数学模型细菌的分裂繁殖阅读教材P65

3、 “问题探讨”的方法。（二）作出合理假设思考、通过计算完成学案上的表加强引导，层 层推进，让学细菌在各方面都适宜的条件下，每格，与出细困繁殖n代的数量计生在不知不20 min就能通过分裂繁殖一代。算公式N=2，并在坐标中画出细觉中，通过自引导学生思考：菌的“ J”型增长曲线。己的演算建一、方立种群“ J”法（讨论一）通过讨论、计算，得出“ J ”型 增长曲线的数学模型型增长的数 学模型，体验1、1 个细菌在 20min、40min、60min分裂产生的后代数量是多N=N 入 t成功。学生自己完 成探究实验， 得到“ S”型 种群增长曲 线。少？学生代表用幻灯片展示小组实 验的过程及得出的结论，

4、并分析2、如果用N表示细菌的数量，n表所得到的酵母菌的生长曲线与示细困繁殖的代数，试着与出细困数理想条件下的细菌生长曲线不量的计算公式。同的原因。3、若以横轴表示时间，纵轴表示细 菌的数量，能不能在坐标中画出细菌 的增长曲线？（三）数学表达继续引导学生思考：（讨论二）假设：1、种群的起始数量是N0O2、每繁殖一代后细菌数是原来的入 倍。3、t表示细菌繁殖的代数。问：繁殖t代后的细菌数量Nt为多 少？（四）检验、修正学生课前所做的“培养液中酵母菌种 群数量的变化”的探究实验成果展 示。结合高斯做的大草履虫培养实验得“K值”为环境容纳量，即在某使学生认识到的“S”型生长曲线，引导学生认一特定的环境

5、中，能容纳的种群到任何一个识“ K值”，并分析“ K值”出现的取大数量。自然环境都原因。比对、分析。的资源和空间都是有限小结种群增长的两种数学模型：在资源和空间都不受限制的情的，种群不可 能一直呈“ J”（一）、“ J”型增长曲线况下，种群呈“ S”型增长；然型增长，当达而自然界的资源和空间总是有到“ K值”时，二、增Nt=NO 入 t限的，当种群密度增大，种内竞种群会趋于长理想条件争会加剧，种群出生率降低，死稳定，呈“ S'匸率增咼，当二者趋于平衡时， 种群就会停止增长，维持在一个型增长。（二）、“ S”型增长曲线稳定水平。使学生认同“K'值（环境容纳量）有限条件思考、讨论，

6、举手回答问题。人类活动对 种群数量变（三）种群增长的实例分析：环颈雉在刚引进岛屿时，种群呈化的巨大影 响，很多生物“ J”型增长曲线：“ J ”型增长，但总有一天会达 到“ K值”，最终演变成“ S”型种群数量急 剧下降，有的教材P66图某岛屿环颈雉种群 数量的增长增长。甚至濒临灭 绝。而呈“ S”型增长的果蝇培养实 验中，当培养瓶中的营养物质被 消耗、有害代谢产物不断积累，“S'型增长曲线图实验室条件下培养果蝇的种群数量变化设问：（讨论三）1、图示种群数量变化属于哪种类型？2、是什么原因决定了这种变化？3、随着时间的推移，种群的数量会 发生怎样的变化？果蝇的种群增长会慢慢下降，最 终

7、会走向火亡。（一）种群数量的波动思考、讨论，集合历史背景分析使学生树立东亚飞蝗种群数量波动的原因起“人与自引导学生分析P68图东亚飞蝗气候、食物、天敌等因素的然，和谐发种群数量的波动。影响。展”的大局 观，更好地保设问：思考、讨论，集合历史背景分析护生物的多鲸鱼种群数量下降的原因样性。三、波 动和下 降如图所示符合种群数量的增长曲线吗？（二）种群数量的下降引导学生分析图二战后鲸鱼捕获量统计图。设问：是什么原因导致了鲸的数量的急剧 下降？战后人们对鲸鱼的大量捕杀。四、意义引导学生分析：（讨论四）1、控制城市鼠害可以米取什么措 施？2、这些措施实际上是在控制种群增 长模型的什么参数？进一步引导学生

8、总结研究种群数量 变化的意义：1、控制有害种群的增长。2、保护和利用生物资源。3、人与自然，和谐发展。思考、讨论，回答问题。讨论得出，比较有效的方法是控 制老鼠种群增长的“ K值”，减 少老鼠的食物以及生存空间，降 低其环境容纳量。学以致用，用 所学知识解 决实际问题， 并结合昆明 当下的“创 卫”工作，使 学生意识到 昆明创建国 家卫生城市 的重要意义。五、小结结合板书，带领学生一起回顾本节课 所学内容。在老师的带领下，回顾本节所学 知识。及时回顾，使 学生带着思 考离开课堂。六、作业给出我国1000年之2000年人口增长 曲线图，设问：计划生育是我国的一项基本国策，结 合我国人口增长曲线，从生物种群数 量变化的角度分析，以“拯救地球从 控制人口增长开始”为题，写一篇文 早。分析我国人口增长曲线，找准立 意，认真完成作业。联系社会，使 学生在分析 人口增长“ J“型曲线的 同时，认识我 国制定计划 生育政策的 必要性；认同 人类活动对 生物种群数 量变化的重 要影响。1在营养和生存空间没有限制的情况下，细菌每20min就可繁殖一代，请计算出1个细菌在不同时间内繁殖出的后代数，并填入下表。时间（min）20406080100120140160180细困数量（个）2、如果用N表示细菌的数量，n表示细菌繁殖的代数，试着写出细菌数量的 计算公式。3、请