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种群数量的变化——教学设计一、教学目标知识目标1、说明建构种群增长模型的方法。2、会用“J”型、“S”型增长曲线解释种群数量的变化。能力目标建立用数学模型解释生物现象的思想，初步学会使用数学模型解释生物现象。情感态度和价值观培养学生关注人类活动对种群数量变化的影响，深刻认识人与自然和谐发展的重要意义，树立人与自然的可持续发展的观念。二、教学重难点教学重点构建种群增长的数学模型、用“J”型、“S”型增长曲线的特点解释生物现象教学难点用“J”型、“S”型增长曲线的特点解释生物现象三、教学方法讲授法、小组讨论法四、教学过程新课导入师：【展示】PPT播放两张图片：密密麻麻的水葫芦、濒危物种大熊猫。以上两张图片与我们今天要讲的种群数量的变化密切相关，如何有效地控制水葫芦的疯长？如何更好的保护大熊猫？带着这些问题我们来共同学习《种群数量的变化》。自主学习师：首先，请大家自主研习【问题探讨】：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。请你算出一个细菌产生的后代在不同时间（单位为min）的数量，填入下表。时间（min20406080数量（个）100120140160180推导出细菌增长的计算公式：2n（n代表“代”）学生行为：独立思考、计算，并把结果填在表格里让学生总结一下构建数学模型的过程师：根据表格中的数据，然后以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的种群增长曲线。（在学生计算数据的同时将模型构建的过程渗入他们的思维中）以上两种形式相比，我们可以看出数学表达式能够准确地表示细菌种群的数量变，曲线图能够清晰、直观地描述细菌种群数量变化趋势。合作探究师：上述数学表达式的前提是理想条件下，意味着该种群生活在的食物、空间充裕，没有敌害、气候适宜等一系列好的环境，那么现实生活中有相似的情况吗？学生：有，1859年一位英国人带来24只野兔到澳大利亚定居，一个世纪以后，这24只野兔的后代竟达到了6亿只以上；美国的环颈雉在1937——1942年期间种群数量的增长曲线。师：（小结）通过上述两个实例可以看出，自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间在横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型，我们称为种群增长的“J”型曲线。学生：分组讨论5min。讨论的问题如下：1.若某种群数量增长符合右图曲线需满足哪些条件？在这些条件下种群有什么增长特点？2.该类曲线的数学表达式是什么？请尝试绘出种群数量Nt随t的变化曲线图？3.上述曲线中种群增长率会改变吗？师：让学生分组展示讨论的结果，重点讲解：学生建构的种群增长的数学方程式即Nt=No*λt，解释各个字母代表的含义。曲线的增长率变化，引导学生列举“J”型增长的例子，并思考，“J”型增长能一直持续下去吗？学生：回答不能持续增长的原因师：【展示】生态学家高斯及其大草履虫种群数量增长曲线实验图片高斯曾做过培养大草履虫实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量，经过反复实验得到了刚才的曲线图。师：（小结）自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率增高。当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。像这样，经过一定时间增长后趋于稳定的曲线，我们称为种群增长的“S”型曲线。学生合作探讨：1.种群经过一定时间的增长后，呈“S”型曲线的原因是什么？并画出“S”型曲线。2.“S”型曲线具有怎样的增长特点？3.“S”型曲线的增长速率如何变化？并画出其增长速率曲线。4.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5.从环境容纳量的角度思考，对家鼠等有害动物的控制，应采取什么措施？师：让学生分组展示讨论的结果，重点讲解：K值、增长速率的变化曲线，对于珍惜动物的保护以及有害动物的防治，完成例题1、例题2师：自然界中，种群的数量会稳定在K值吗？学生：引起种群数量波动的因素很多，如气候、食物、天敌、传染病等不利因素，有时种群数量还会急剧下降甚至消亡。师：同学们，我们研究种群数量的变化，目的在于为生产、生活实践提供理论指导。【讨论】①你能提出一些保护东北虎、大熊猫等濒危动物的措施吗？学生：建立自然保护区，增加K值；禁止人类捕杀等。②面对一些害虫，如东亚飞蝗、家鼠，我们该如何控制？学生：破坏生存环境，降低K值；及时发现及时消灭等。师：同学们说的非常好，现在，随着人口的增长，科技水平的提高，人类活动范围的扩大，人类活动对自然界种群数量变化的影响越来越大，有时甚至成为决定性的因素。例如，2007年8月，英国皇家学会发表中、美、英、得、日、瑞士六国科学家的2“006长江豚类考察”报告指出：专家们认为白鳍豚已经灭绝。研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素，对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，以及濒危动物种群的拯救和恢复，都有着重要意义。,总结：1.K值的应用：野生生物资源的保护：有害动物的防治：合理确定载牧量：2.K/2值的应用：a.资源的开发与利用：b.有害生物防治：课堂总结1、课后练习,建构种群增长模型的方法——数学表达式、曲线图法2、“J”型增长曲线和“S”型增长曲线的比较比较项目“J”型增长曲线“S”型增长曲线前提条件环境资源无限环境资源有限种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降有无K值无有当堂检测学案上的习题课后作业配套练习