1、高考资源网（） 您身边的高考专家种群数量的变化教学设计教学目标一、 知识目标:1、以两个模拟实验来说明建构种群增长模型的方法。2、阐明并理解种群的“J”型增长和“S”型增长的机制。二、技能目标:1、通过模拟实验探究细菌种群数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型。2、应用数学模型解释种群数量的变化。三、情感目标:1、关注人类活动对种群数量变化的影响。教学重难点教学重点: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。教学过程导入【展示图片】:苹果醋和酸奶【提出问题】:在它们的制作过程中,分别用到了哪种微生物?它们各有什么特点?学生根据生活经验,回答问题,了
2、解两种微生物的特点。学生不能回答时教师补充。引导学生关注生活中的生物学问题。提出问题【提出问题】:人们常常利用微生物的发酵来获得某些产品,在发酵过程中,如何掌握它们的数量变化规律从而加以利用?在自然界中细菌无处不在,有些细菌的大量繁殖会导致疾病。在疾病防控过程中,如何掌握它们的数量变化而加以控制呢?观察图片,联系实际生活思考问题。培养学生观察、发现问题、分析问题的自主学习能力。分析问题【分析问题】:细菌是一种原核生物,其生殖方式为二分裂。(展示图片)引导学生分析出细菌的生殖方式解决问题【讲解实验一】:设计并组织学生开展模拟实验一。【展示数据】:引导学生利用自己得出的数据画出细菌数量变化曲线图(
3、“J”型增长曲线),总结出数学方程式。【提出问题】:如果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。那么在自然界中,种群的数量又是如何变化的?【讲解实验二】:设计并组织学生开展模拟实验二。【展示数据】:引导学生利用自己得出的数据画出草履虫数量变化曲线图(“S”型增长曲线),分析各参数意义。【归纳总结】:种群的“J”型增长(理想条件)和“S”型增长(有限环境)。动手实验、填写报告单作图并推导细菌种群数量的计算公式,初步学习用数学形式描述生物学现象。比较两种表示方法(公式、曲线图)的优缺点。动手实验、填写报告单分析、讨论S型增长方式的条件。归纳两种增长模型的前提条件、不同变化趋势,
4、以及模型中各参数的具体含义。培养学生获取、处理信息的能力,引导学生利用已有信息和理论知识尝试建构种群的“J”型增长模型。培养学生分析问题、比较、归纳的能力。引导学生透过现象深入事物的本质理解生物学规律总结过渡通过以上实验,我们已经尝试了运用数学模型的方法来描述生物学现象。数学模型在科学研究中的应用十分广泛,在生物学领域,利用它能够更好解释、判断和预测有关现象及问题。提出问题:什么是数学模型?怎样才能建构科学的数学模型?构建数学模型【指导学生阅读】:数学模型的研究方法。【模型建构】:应用数学模型的方法构建出数学模型Nt=NOt来研究细菌种群增长的问题,以实验中细菌数量的实际数据加以验证。逻辑斯蒂
5、增长模型来研究草履虫种群增长问题(指出涉及微积分高中阶段该模型不用掌握)。学生自学:建构数学模型的一般步骤。尝试构建模型,思考、讨论。用理论指导实践应用数学模型【知识拓展】:1、1930人们将环颈雉引人美国的岛屿,该种群在5年内的数量变动2、绵羊种群数量的变动。3、10002000年中国人口的变化及2000年来世界人口的变化【提出问题】:在自然界中,什么情况下种群呈“J”型增长,什么情况下呈“S”型增长?观察、思考、讨论将增长模型与实际问题相联系,提出自己的看法。分析自然环境对种群增长的影响。引导学生运用数学模型解释自然界中种群数量的变动。引导学生以全局的眼光正确看待人的发展提出新问题,引起思
6、考【拓展】种群增长的数学模型在实际生活中的应用1、资源可持续利用(捕鱼)2、濒危动物保护(大熊猫)3、有害动物控制(家鼠)【提出新问题】在“酵母菌”实验中,如果继续培养,酵母菌的数量会如何变化?(能否始终保持在K值?)原因是什么?提供活性酵母,供兴趣小组的同学开展课外探究。进行小组活动:从三个话题中任选一个,和组内成员交流自己的看法。关注人类活动对种群数量变化的影响。思考,讨论培养学生联系实际,拓展思维,提高分析问题、解决问题的能力,并学会分享。培养学生逐步形成不断发现问题、分析、解决问题的意识。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”型增长。在环境条件不受破坏
7、的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为“环境容纳量K值”。 学生讨论教材中东亚飞蝗种群数量的波动,影响种群数量波动的因素。 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?课后习题1. 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=1.3保持不变,则第三年该种群数量为( ) A.1.3 N0 B.1.69 N0 C.2.3 N0 D.5.29 N02.下列各情况下,种群中个体数目会呈“J”型增长的是( )A.当只有食物条件受到限制时 B.当只有捕猎者不存在时C.环境一开始适合于这一个物种,后来却不适合时 D.只有在实验室中3.下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述,错误的是( ) A.通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型 B.达到K值时种群增长率为零 C.种群增长受自身密度的影响 D.种群的增长速度逐步降低 版权所有高考资源网诚招驻站老师，联系QQ2355394696
