高中生物必修三第四章第2节《种群数量的变化》表格教案

1、指导思想与理论根据本节课通过学生绘制细菌增长曲线，建立数学模型，并对模型进一步修正推广到各种生物建立种群的“J型增长模型。最后再归纳数学模型建立的过程，防止了学消费生畏难情绪学生。教材分析本节可以分为三部分：第一部分是建构种群增长模型的方法；第二部分是种群数量的变化情况，包括种群增长、波动和下降；第三部分是探究培养液中酵母菌种群数量的变化。建立数学模型的方法是本模块科学方法教育的侧重点，这方面的内容又主要集中在本节。因此，教材将如何建立数学模型放在突出的位置：问题讨论中让学生尝试根据细菌繁殖速率的假设，建立细菌种群的增长模型，并设法进展验证；正文第一部分结合问题讨论中的实例，引导学生分析建构数

2、学模型的方法，并尝试进展模型形式的转换；在第二部分讲述J型增长曲线时，又让学生进一步体会建构数学模型的方法。关于种群的数量变化，教材介绍了四种情况：J型增长、S型增长、波动和下降。应当注意的是，教材以问题串的形式提醒了这四种情况之间的内在联络：在理想的无限环境中，即资源和空间非常充足，没有天敌和其他灾害等，种群数量会呈J型增长；而在自然界，资源和空间总是有限的，因此，即使出现J型增长，也不可能持续很久，经过一定时间的增长后，数量会在K值左右趋于稳定，这种增长模型为S型增长；由于气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动的，在不利条件下，甚至会出现持续的下降乃至消亡。本节内

3、容还非常重视联络社会实际，对学生进展情感态度价值观的教育。如曲线查阅人口增长数据，分析人口增长模型；建立自然保护区，进步环境包容量，以保护大熊猫等珍稀动物；捕鲸业导致许多鲸种群数量的下降等。第三部分探究培养液中酵母菌种群数量的变化，是一项有着多方面意义和价值的探究活动。这项探究在写法上给学生留出了较大的自主探究的空间，包括作出假设、讨论探究思路、制定方案、施行方案等，都由学生自己完成，教材中只给予了必要的提示，以期培养学生的探究才能。由于这项探究所需的时间较长一周以上，教材将它编排在本节知识性内容之后，未穿插在课文之中。可以在完本钱节第一、二部分内容之后单独安排。学情分析模型构建的方法较难；增

4、长的曲线绘图。教学目的填写表格，根据表格数据绘制坐标曲线；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。比照J型、S型曲线，分析影响K值的因素；利用K/2分析捕鱼、灭害的最正确时期。教学重点和难点教学重点：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。教学难点：建构种群增长的数学模型。教学过程教学环节 老师活动 预设学生行为设计意图 以“问题讨论导入播放细菌分裂视频，引导学生得出n代细菌数量的计算公式。基于已有数学知识进展计算归纳通过创设情境，让学生感受生命。建立种群增长模型的方法组织学生讨论：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

5、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。指导学生绘制曲线，并引导学生讨论，同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？ 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，充分陈述自己的观点。根据公式填写表格，并绘制坐标曲线。用数学语言描绘生物现象。认识种群数量增长模型的另一种表现形式。种群增长的J型曲线提出问题，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？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

6、群增长的原因。 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。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。种群增长的“S型曲线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

7、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，还是资源食物的限制，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。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。学生考虑：有哪些因素制约着种群数量的增长？学生讨论。学生讨论教材中“考虑与讨论素材。从资源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。理解K值，并解释和说明实际问题。种群数量的波动和

8、下降提出问题：在自然界中，种群数量是否总能稳定在K值？为什么？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。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。从多因素考虑种群数量的变化？板书设计4.2种群数量的变化一、建构种群增长模型的方法1、细菌的增长曲线：1个、n代、N=2n 曲线2、建构种群增长模型的方法二、种群增长的“J型曲线 1、模型假设2、建立模型 3、各参数的意义三、种群增长的“S型曲线 1、条件2、曲线3、K值四、种群数量的波动和下降 1、自然因素 2、人为因素学生学习活动评价设计 用细菌的繁

9、殖问题导入，和学生一起总结公式，填写表格，绘制曲线，讨论种群数量的变化特点，启发学生用数学方法表达，建构起细菌种群增长的数学模型。并很自然地从细菌推广到其他生物种群数量的增长。然后对建构数学模型的方法进展总结：观察对象-合理假设-数学表达-检验修正。让学生体验了建构数学模型的过程，使学生抑制了畏难情绪，降低了难度。教学反思这节课的重点难点都在于种群增长的数学模型的建构，我用细菌的繁殖问题导入，和学生一起总结公式，填写表格，绘制曲线，讨论种群数量的变化特点，启发学生用数学方法表达，建构起细菌种群增长的数学模型。并很自然地从细菌推广到其他生物种群数量的增长。然后对建构数学模型的方法进展总结：观察对象-合理假设-数学表达-检验修正。让学生体验了建构数学模型的过程，使学生抑制了畏难情绪，降低了难度。然后指导学生对生态学家高斯的培养草履虫实验的结果进展分析，引出“S型种群数量变化的模型，并通过讨论归纳出导致两种曲线不同的原因。最后通过熊猫的保护、家鼠的控制分析影响K值的因素，并得出种群数量的变化不仅包括增长，