内容正文:
第一章第2节
种群的数量变化(一、二课时)教学设计
教学目标
知识目标:
1、 说出建立数学模型的一般方法
2、 阐述种群出现“J”形、“S”形增长曲线的条件、运用
能力目标:
1、 通过分析细菌数量变化,建立数学模型并不断修正,提高学生总结、修正能力以及思维能力。
2、 通过对“S”形曲线增长速率的分析,画出“J”形曲线增长速率,提高学生学习能力。
情感态度与价值观目标:
1、通过对增长曲线模型的运用,使学生建立保护生物多样性的意识
2、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。
教学重难点
教学重点:
1、 “J”形增长、“S”形增长的条件、适用对象、增长速率、增长率
2、 明确种群数量处于波动中
3、 “J”形增长、“S”形增长的增长速率、增长率
4、 K值的运用
教学难点:
1、“J”形增长、“S”形增长的增长速率、增长率
教学过程
【复习巩固】
种群的数量特征;,出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构、性别比例与种群数量变化的关系;种群密度调查方法。
【教学过程】
问题探讨:细菌繁殖10代种群数量为多少?210
如何描述细菌种群数量随时间的变化而变化?(数学公式、曲线图等)
(引出数学模型的概念)
过渡:如何建立数学模型呢?教材P7
(主要形式:数学公式、曲线图,介绍各自优缺点)
对数学模型检验与修正:(1)兔子一生生一窝,种群数量的计算公式?(2)起始种群数量为N0,种群数量的计算公式?
(建立J形曲线的计算公式:Nt = N0*λt )说明在实验室的条件下
过渡:在实验室条件下,种群数量呈“J”形曲线增长,那自然种群也会有“J”形曲线增长的吗?
学生阅读教材资料,归纳两则材料的共同点,说明是什么原因导致种群数量“J”形增长,会一直呈“J”形吗?(引出种群呈“J”形增长的条件以及适用种群)
小结:“J”形曲线概念、条件、适用对象、数学公式
思考:种群的数量计算公式为Nt = N0*λt ,增长一定“J”形曲线吗?
(明确当λ>1且为定值时,才呈“J”形增长)
课堂练习:(进一步理解λ的含义)
过渡:你觉得密闭条件下一定体积的培养液中,不更换容器和培养液细菌种群的数量是怎样随着时间变化的?
高斯实验:(思考:大草履虫种群增长的曲线与“J”形曲线有什么不同?问题4:为什么大草履虫种群没有出现“J”形增长?)
讲解“S”形曲线的概念、形成原因、适用对象(观察图像,引出K值的概念)
分析“S”形曲线:(引入增长速率的概念)
分析AB、BC、CD、DE段增长速率(结论:2/K时种群增长速率最快)
根据以上结论学生画出“S”形曲线的增长速率随时间变化图,同理分析“J”形曲线的增长速率变化;同时引出增长率的概念,实例理解,画出“S”形、“J”形曲线增长率随时间变化图。
“S”形增长数学公式模型的应用
思考1:为了保护鱼类资源不受破坏,并能持续地获得最大捕鱼量,应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么?
思考2:从环境容纳量的角度思考,对家鼠等有害动物的控制,应当采取什么措施?
思考3:保护大熊猫的根本措施是什么?
小结:
(1)K值的运用: ①增大K值 → 保护野生生物资源 ② 降低K值 → 防治有害生物
(2)K/2值的应用:①渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处 ②K/2值前防治有害生物,严防达到K/2值处
思考:细菌20min繁殖一代,在密闭条件下一定体积的培养液中,不更换容器和培养液细菌种群的数量会一直保持K值吗?若更换容器,增加培养液,细菌数量怎么变?
②在池塘中投放鲤鱼达到K值后,若不改变环境条件,罗非鱼数量变化?
K 值是种群数量的最大值吗?(K值:一定的环境条件所能维持的种群最大数量)在该池塘中放生大型肉食性鱼,鲤鱼的数量变化?
K 值是固定不变的吗?
种群数量的波动
1. 在自然界,有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定;2. 对于大多数生物种群来说,种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群,在某些特定的条件下可能出现种群爆;3. 当种群长久处于不利条件下,种群数量会出现持续性的或急剧的下降。 当一个种群的数量过少,种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退或消亡。
“J”形增长和“S”形增长的比较
思考:阴影部分用自然选择学说如何解释?
(环境阻力)
表格 “J”形增长和“S”形增长的比较
【总结】
1、 建立模型的一般步骤
2、 比较“J”形增长与“S”形增长
3、 数学模型的作用
4、 种群数量的波动
【教学反思】
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