高中生物人教版稳态与环境第4章种群和群落第2节种群数量的变化 公开课奖

第1节《种群数量的变化》导学案（第一课时）海口市灵山中学生物组陈海莲学习目标说出建构种群增长模型的方法尝试建构J型增长的数学模型，用数学模型解释种群数量的变化说出J型曲线和S型曲线的概念关注人类活动对种群数量变化的影响学习重点说出建构种群增长模型的方法尝试构建J型增长的数学模型，用数学模型解释种群数量的变化学习难点1.尝试构建J型增长的数学模型，用数学模型解释种群数量的变化自主学习（一）构建种群增长模型的方法——数学模型

1．数学模型：是用来描述一个系统或它的_______的_____________形式。

2．研究方法或步骤：

提出问题→提出____________→根据实验数据，用____________对事物的性质进行表达→检验或修正

数学方程式是数学模型的一种表现形式，_______________是数学模型的另一种表现形式（二）种群增长的“J”型曲线

1．含义：在_____________条件下的种群，以________________为横坐标，以________________为纵坐标画出的曲线图，曲线大致呈“J”型。

（三）J型增长的数学模型（1）模型假设：

条件：在_________________条件充裕、气候适宜、没有敌害；

数量变化：种群的数量每年以____________________增长，第二年的数量是第一年的___倍。

建立模型：t年以后种群的数量表达式为：______________________________________。各参数含义：N0表示_______________；Nt表示_________________;t表示_____________________________；λ表示___________

（四）种群增长的“S”型曲线

1．含义：种群经过一定时间的增长后，数量_________________的曲线，称为“S”型曲线。

2．产生原因：自然界的资源和空间总是_____________的，当种群密度增大时，种内竞争就会__________________，以该种群为食的动物数量也会________________，这就会使种群的出生率______________，死亡率_________________。当种群的死亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。3．环境容纳量：在环境条件___________________的情况下，一定空间中所能维持的种群____________________，又称_______________值。

（五）种群数量的波动和下降

1．影响因素

（1）自然因素：______________、食物、________________、传染病等。

（2）人为因素：人类活动的影响

2．数量变化

大多数种群的数量总是在______中，在不利条件下，种群的数量还会急剧_____甚至_____________________。

五、合作探究（一）在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一次。则：1、请填写以下表格时间（min）20406080100120140160180分裂次数细菌数量n代细菌数量的计算公式是什么？72个小时以后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？4、根据以上表格，画出细菌的种群增长曲线（补充横坐标和纵坐标）：数学方程式的优缺点：精确，但不够直观曲线图的优点：______________________________。5、如果没有“在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一次”的信息，你能得出细菌数量的计算公式和增长曲线吗？建立种群增长数学模型的第一步、第二步是什么？（二）阅读以下资料，分析问题：资料1：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。资料2：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937－1942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。资料3:20世纪70年代，美国为了治理水体污染，从中国引入了鲤鱼，但是鲤鱼到美国没有几年，因为繁殖太快，不仅吃光了水草，还吃光了本土鱼赖以生存的的食物，引发了灾难。在美国密西西比河，因为水量大，水质好，水草等食物多，这有利于鲤鱼的大规模繁殖。而且美国人不喜欢吃淡水鱼，嫌鲤鱼刺多，所以很少有人捕捞，再加上鲤鱼是近些年才引入的外来物种，缺乏天敌，它们的体型往往能长的非常大，数目惊人成灾。讨论：通过资料分析，说一说种群呈J型增长应具备什么前提条件？假设在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量每年以一定倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍，(N0表示种群起始数量，Nt表示t年后种群数量，t时间)则：一年后种群数量：N1=____________________两年后种群数量：N2=____________________t年后种群数量：Nt=___________________事实上，J型增长能一直持续下去吗？为什么？（五）高斯在0.5ml的培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24小时统计草履虫数量，反复实验后，数据如下表：（请根据实验数据，完成以下曲线图：）时间（h）123467数量（个）20.4137.2319.0369.0373.3365.4讨论：1、同一个种群的K值是固定不变的吗？K值大小与什么条件有关？增大以上草履虫的K值，可以采取什么措施？在S型增长中，种群数量达到多少时，增长速率最慢？数量达到多少时，增长速率最快？4、种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？习题自测建立种群数量变化的数学模型一般不需要(

)

A.观察研究对象,提出问题,作出合理的假设

B.根据实验数据,用适当的数学形式对种群数量变化进行表达

C.通过进一步实验或观察,对数学模型(公式或曲线)进行检验或修正

D.设置对照实验

2．在下图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是（）3．经调查，第一年某种昆虫种群数量为N0，如果在理想的条件下，每年的增长率λ=1.3保持不变，则第三年该种群数量为（）A.1.3N0B.1.69N0C.2.3N0 D．5.29N04.有关种群增长的模型,下列有关说法不正确的是(

)

A.种群呈现“J”型增长的前提条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等

B.呈现“S”型增长的种群,随着时间的推移,种群增长所受的环境阻力加大

C.K值是环境条件允许的种群增长的最大值D.种群增长的“J”型曲线有K值,只是K值较大,图中没有表示出来5.我国海关对所有入境的货物都要进行严格检疫,严禁境外有害生物(包括虫卵和微生物)流入境内,若有害生物一旦流入境内适宜的环境中,最可能的结果是(

)①有害生物的数量在一段时间内呈“J”型增长

②其天敌数量较多

③境内生物多样性受到威胁

④很快被淘汰

A.①②

B.③④

C.①③

D.②④6、右图为某种群在不同环境下的增长曲线，据图判断下列说法不正确的是()A．a曲线呈“J”型，b曲线呈“S”型B．K表示环境允许的最大值C．阴影部分可表示因环境阻力存在而被淘汰的个体D．种群数量达到K值时种群增长最快，是树木砍伐的最佳时期7、下列有关环境容纳量（即K值）及其在生产、生活中应用的说法中，不正确的是（）A.保护野生生物，可以采取减小环境阻力，增大K值的措施B.为了减少有害生物，例如虫害、鼠害等，可以采取增大环境阻力，降低K值的措施C.对养殖的生物进行捕捞时，要使捕捞后的种群数量维持在K/2值处，以保证持续获取高产量D.为了防治有害生物，可以等有害生物种群数量到达K/2值时再进行防治教学反思本节课我设计了两个课时，都是以导学案的模式来进行。第一课时内容的设计，只是让学生掌握基本的课本知识，没有做太多内容的拓展，特别是J型曲线和S型曲线增长速率和增长率的区分，以及K值在实践中的应用，这些内容我移到了第二课时去讲授本来以为这样的安排是可以完成教学目标并且有时间空余的，只是课堂进行过程中，时间还是没有把握好，出现了公开课常有的弊病，头重脚轻了。听着各位老师的评课，我受益匪浅，也反思了自己时间安排不合理的原因。主要