河北省辛集三中高中生物 種群數(shù)量變化教案 新人教版必修3.doc

河北省辛集三中高中生物 種群數(shù)量變化教案 新人教版必修3一、教學(xué)目標(biāo)及考綱要求二、教學(xué)重點 嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。三、教學(xué)難點 建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。四、教學(xué)過程設(shè)計【新課導(dǎo)入】 在描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量的變化時，常常需要建立數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式可以為公式、圖表等。引導(dǎo)學(xué)生回憶在學(xué)過的生物學(xué)內(nèi)容中，還有哪些生物學(xué)問題可以用數(shù)學(xué)語言來表示。 開門見山，讓學(xué)生認(rèn)識到在生物學(xué)中有許多現(xiàn)象和規(guī)律可以用數(shù)學(xué)語言來表示?！局R新授】教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動教師的組織和引導(dǎo)教學(xué)意圖導(dǎo)入問題探討 播放細(xì)菌分裂的錄像或演示細(xì)菌分裂的計算機模擬動畫。提示：在自然界中細(xì)菌無處不在，有些細(xì)菌的大量繁殖會導(dǎo)致疾病。假如現(xiàn)有一種細(xì)菌，在適宜的溫度、濕度等環(huán)境下，每20 min左右通過分裂繁殖一代。通過創(chuàng)設(shè)具體的情境，讓學(xué)生感受活生生的生命現(xiàn)象學(xué)生思考引導(dǎo)學(xué)生思考：1.細(xì)菌的生殖方式是怎樣的？ 2.72 h后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的后代數(shù)量是多少？ 3.n代細(xì)菌數(shù)量是多少？再提出問題，組織討論： 1.對細(xì)菌種群數(shù)量增長而言，在什么情況下2n公式成立？ 2.這個公式揭示了細(xì)菌種群數(shù)量增長的什么規(guī)律？認(rèn)識細(xì)菌種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)規(guī)律。學(xué)生獨立操作完成圖表，相互交流結(jié)果。圖形轉(zhuǎn)換請學(xué)生算出一個細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量，并填寫教材中的表格，然后畫出細(xì)菌的種群數(shù)量增長曲線。時間（min）20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量引導(dǎo)學(xué)生討論，同數(shù)學(xué)公式相比，曲線圖表示的模型有什么局限性？ 認(rèn)識種群數(shù)量增長模型的另一種表現(xiàn)形式。種群增長的“j”型曲線學(xué)生閱讀光明日報消息澳大利亞野兔成災(zāi)。估計在這片國土上生長著6億只野兔，它們與牛羊爭牧草，啃樹皮，造成大批樹木死亡，破壞植被導(dǎo)致水土流失，專家計算，這些野兔每年至少造成1億美元的財產(chǎn)損失。兔群繁殖之快，數(shù)量之多足以對澳洲的生態(tài)平衡產(chǎn)生威脅。澳洲本來沒有兔子，1859年，一個叫托馬斯奧斯汀的英國人來澳定居，帶來了24只野兔，放養(yǎng)在他的莊園里，供他打獵取樂。奧斯汀絕對沒有想到，一個世紀(jì)之后，這24只野兔的后代達到6億只之多。學(xué)生討論引導(dǎo)學(xué)生思考：1.野兔種群增長的原因有哪些？ 2.怎樣用數(shù)學(xué)語言來描述野兔種群增長的規(guī)律？3.如果用n0表示野兔種群的起始數(shù)量，用表示野兔種群數(shù)量每年的增長倍數(shù)，用nt表示t年后野兔種群的數(shù)量，那么，nt為多少？4.根據(jù)上述素材，估算1869年時，野兔種群數(shù)量為多少？（說明計算方法）學(xué)生演繹推導(dǎo)該種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型可表示為“j”型曲線，或數(shù)學(xué)公式：nt=n0t通過具體實例，加深對數(shù)學(xué)模型的理解，并用數(shù)學(xué)語言解釋種群數(shù)量增長的規(guī)律。種群增長的“s”型曲線學(xué)生討論高斯實驗（可將高斯實驗用計算機模擬技術(shù)呈現(xiàn)出來）。1、高斯得出種群經(jīng)過一定時間的增長后，呈“s”型曲線的原因是什么？2、怎樣描述草履蟲增長的規(guī)律？3、如何理解k值的前提條件“在環(huán)境條件不受破壞的情況下”？請舉例說明。經(jīng)過一定時間，在各種因素的作用下，種群數(shù)量增長會趨于穩(wěn)定，呈“s”型曲線。在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為“環(huán)境容納量k值”。培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識。引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)探究的步驟種群數(shù)量的波動和下降學(xué)生討論1、在自然界中，影響種群數(shù)量變化的因素主要有哪些？氣候、食物、天敵、傳染病、人類活動等.2、影響種群數(shù)量變化的內(nèi)部因素主要有哪些？ 出生率、死亡率、遷入率、遷出率、年齡組成、性別比例等 3、研究種群數(shù)量變化有何實踐意義？（1）為害蟲的預(yù)測及防治提供科學(xué)依據(jù)。（2）有利于野生生物資源的合理利用及保護。 （3）拯救和恢復(fù)瀕危動物種群 （4）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)易錯易混點比較 把握學(xué)習(xí)方法要旨。理解k值，并比較兩種曲線課堂小結(jié)從具體的生物現(xiàn)象與規(guī)律建立抽象的數(shù)學(xué)模型，又用抽象的數(shù)學(xué)模型來解釋具體的生物學(xué)現(xiàn)象與規(guī)律，這是學(xué)習(xí)本節(jié)的要旨。構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，方程式或者曲線座標(biāo)圖，將數(shù)學(xué)與生物學(xué)知識相結(jié)合。用數(shù)學(xué)形式表達解釋生物學(xué)內(nèi)容，層層遞進，既可以鍛煉學(xué)生的建模能力，又讓學(xué)生充滿好奇。且本節(jié)知識與現(xiàn)實生活相聯(lián)系 ，因此,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性很高,課堂氛圍活躍。我使用多種教學(xué)策略,使學(xué)生獲得了系統(tǒng)的知識,又充分發(fā)揮了學(xué)生的主體地位,注重學(xué)生能力的培養(yǎng),與新課標(biāo)的教學(xué)要求接軌?！局R結(jié)構(gòu)】一、建構(gòu)種群增長模型的方法-數(shù)學(xué)模型 建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟 二、種群增長的“j”型曲線1、“j”型曲線形成的條件2、“j”型增長的數(shù)學(xué)模型三、種群增長的“s”型曲線1、“s”型曲線形成的條件2、k值3、“j”型曲線與“s”型曲線的比較四、種群數(shù)量的波動和下降 1、人口增長、人類活動對自然界種群數(shù)量變化的影響 2、研究種群數(shù)量變化的意義【能力提升】 一、選擇題1池塘養(yǎng)魚，若要保持長期穩(wěn)定和較高的產(chǎn)量，應(yīng)采用的最佳措施是()a大量地投入魚的飼料 b大量地增加魚苗的投入量c及時適量地捕撈出成魚 d大量地增加池塘的水量2如圖表示某種魚遷入一生態(tài)系統(tǒng)后，種群數(shù)量增長率隨時 間變化的曲線，下列敘述正確的是()a在t0t2時間內(nèi)，種群數(shù)量呈“j”型增長b若在t2時種群的數(shù)量為n，則在t1時種群的數(shù)量為n/2c捕獲該魚的最佳時期為t2時d在t1t2時，該魚的種群數(shù)量呈下降趨勢3如圖為種群數(shù)量增長曲線，有關(guān)敘述不正確的是()a改善空間和資源條件有望使k值提高bbc段種群增長率逐漸下降，出生率小于死亡率c影響b到c段種群數(shù)量增長的因素有食物、空間、天敵等d曲線y表明自然狀態(tài)下種群在b點時其增長率達到最大4如圖表示在良好的生長環(huán)境下，“小球藻分裂繁殖的細(xì)胞數(shù)量”、“雞產(chǎn)蛋數(shù)量(每天產(chǎn)一枚)”和“竹子單位時間內(nèi)自然生長的高度”，這三種現(xiàn)象與時間的關(guān)系依次是()a乙、甲、丁 b甲、丙、丁 c丙、甲、乙 d丁、乙、丙5如圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵母菌的生長曲線圖，曲線中哪段表示受到有限空間資源的限制()acd段bde段cef段 dfg段6當(dāng)種群數(shù)量達到k值時，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()a環(huán)境因素對該種群沒有影響b種群的增長率保持相對穩(wěn)定c食物將不再是限制種群發(fā)展的因素d出生率再也不會超出死亡率7如圖所示為自然環(huán)境中生物種群數(shù)量變化曲線，下列有關(guān)敘述不正確的是()ad處波動主要是因為出生率和死亡率變動所致b“竭澤而漁”會使魚蝦數(shù)量下降至b以下c滅鼠時如果僅殺死一半老鼠，可能效果適得其反dc處的增長率達最大8用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀察成蟲數(shù)量的變化，結(jié)果如下表：時間(天)15913172125293337成蟲(只)6102871131207270302327341根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，下列結(jié)果正確的是()a第1325天，成蟲數(shù)量增長快的主要原因是個體生長加快b第1729天，成蟲增長率上升，死亡率下降c第2137天，成蟲增長率的下降與種群密度的改變有關(guān)d第137天，成蟲數(shù)量呈“j”型增長二、非選擇題9如圖是某種群在不同生態(tài)系統(tǒng)中的增長曲線模 式圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)如果種群生活在一個理想的環(huán)境中，種群數(shù)量是按_增長的，但實際上，在自然環(huán)境中_和_都是有限的，使種群數(shù)量增長受到影響，結(jié)果按_增長。(2)此外，還有直接影響種群興衰的兩對變量是該種群的_和_、_和_。年齡組成是通過影響_ _而間接對種群動態(tài)變化起作用的。(3)下列對陰影部分的解釋正確的是()表示環(huán)境中影響種群增長的阻力 表示環(huán)境中允許種群增長的最大值表示種群內(nèi)遷出的個體數(shù) 表示通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù) abcd答案1c解析及時適量地捕撈出成魚，可以使池塘中的魚的數(shù)量相對穩(wěn)定，但又不失產(chǎn)量。2b解析本題重在分清縱坐標(biāo)所表示的量不是種群的數(shù)量而是增長率，以此 來對應(yīng)“s”曲線上相應(yīng)的點，t20即達到環(huán)境的“k”值，故k/2值對應(yīng)是t1對應(yīng)的最大 增長率。3b解析bc段的增長率應(yīng)與曲線的斜率大小一致。4c5d解析fg段已達到環(huán)境