1、 种群数量的变化教学设计一、教材分析种群的数量变化是人教版必修3稳态与环境第4章第2节的内容，内容在种群的特征一节之后，以种群的数量和空间特征等相关知识作为铺垫，通过实例探究建立数学模型进而对种群数量的变化进行描述。本节内容详细讨论探究了种群增长的两种方式，在理想环境中，种群增长呈“J”型曲线；在存在环境阻力的情况下，种群增长呈“S”型曲线，这也是本节教学的重点。当然种群数量的变化除了增长以外，还存在波动、下降等其他形式。最后分析讨论了在生产生活发面人类应该如果做到维持人与自然的可持续发展。某种生物种群的改变往往会影响到群落乃至生物圈中生物种群数量的变化，因此又为以后对生态系统的学习做了铺垫，
2、可谓是承上启下的一节内容。二、学情分析同学们在第4章第2节的内容中已经学习了种群的概念和特征，尤其是种群的数量特征，在此基础上自然而然的就会过渡到对种群数量变化的学习。而且同学们在数学课的学习中也学习了数学模型的建立，比如函数图像的绘制，数学方程式的推导等，为建立数学模型描述种群数量的变化奠定了非常坚实的基础。三、教学目标知识目标：1说明建构种群增长模型的方法；2掌握种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线。能力目标：1、通过讨论细菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。2、用数学模型解释种群数量的变化。情感态度价值观：关注人类活动对种群数量变化的影响。四、教学重难点教学重点：掌握种群数
3、量变化的“J”型曲线和“S”型曲线。教学难点：建构种群增长的数学模型。五、教学方法：1.课前通过导学案预习，先了解基础知识，完成自主学习部分，为课堂探究奠定基础。2.课堂合作探究：发挥学生的主动性，以组内合作、同桌合作、师生合作探究为主，教师把重难点问题按梯度设置层层引导启发学生的学习，让学生轻松完成学习任务，最后通过随堂训练来巩固所学知识。六、教学过程教学环节教师活动学生活动教学意图课堂引入关注种群数量的变化PPT展示海洋鱼类和放牧图片提问：过度捕鱼与放牧的后果，应如何做？引入种群数量变化学生思考并回答从学生近期熟悉的问题入手，引入新课内容细菌特定种群增长模型的构建展示学生导学案的自学成果，
4、跟学生分享同学们的不同结果，来分析讨论比较准确的模型简单介绍曲线图和方程式的优点学习目标一：建构理想条件下细菌种群增长模型。1、1个细菌，如果在营养和生存空间等条件都适宜的情况下，以每20分钟繁殖一代计算，会增殖为多少？请完成学案上的表格。2、如果我们用N表示细菌数量，n表示细菌繁殖的代数，请尝试写出细菌种群增长的公式。3、利用表格中的数据，以繁殖代数为横轴，细菌数量为纵轴，尝试画出细菌种群增长的曲线。4、建立反映普遍种群，类似于细菌种群增长的公式Nt=N0 t。学生进行演算、绘图，并构建适用于普遍种群增长的数学公式数学模型构建的一般方法我们刚才所做的是对已经构建的数学模型进行检验与修正。有条
5、件的话，我们还要亲自去观察实验，来证实我们得到的数学模型是可靠的。很多伟大的科学家都是建构数学模型的大师，比如孟德尔，牛顿，爱因斯坦，很高兴各位同学已经具备了成为伟大科学家的潜质。带领学生小结J型曲线，以及条件。积极动脑，将建立数学模型的思想应用到以后的学习生活中。让学生认识数学模型构建的基本过程，熟悉并掌握这种技能。鼓励学生在未来有更多的发现。J型曲线的深入认识思考：在种群“J“型增长模型Nt=N0 t ，当1、=1、11时J型曲线的增长率曲线。答：当1时，种群数量增大，为增长型；当=1种群数量相对稳定，是稳定型；当10，种群数量下降，为衰退型。让学生初步练习分析曲线图并初步掌握数学模型在生
6、物学中的应用。种群S型增长曲线的分析1、自然状态下生物种群能否按J型增长持续下去？如果不能，是按什么曲线增长？引出S型曲线的学习。2、学生思考：t2时种群数量为？ t2时该种群的年龄组成为？ t3时种群数量为？t2-t3期间种群数量的变化为？种群的数量为多少时增长速率最快？并画出S型增长速率曲线。3、（1）推测种群的出生率与死亡率的差值什么时候最大？该差值在S型增长中是如何变化的？（2）种群密度什么时间达到最大？ 种内斗争什么时候最激烈？ （3）.BC段增长速度变慢的可能原因是？（4）现实条件下K值是个固定值吗，为什么？已知种群增长速率是指单位时间内种群数量的变化率(即时间种群数量曲线的斜率)
7、，请绘出上述曲线的种群增长速率随时间的变化曲线，并思考：1）t2时种群数量为 ，t2时该种群的年龄组成为 。2）t3时种群数量为 ，t2t3期间该种群数量的变化为 。3）种群的数量为 ，增长速率最快。答：1、不能；S型增长2、K/2；增长型；K；增长逐渐减慢；K/2。合作探究二：S型曲线分析小组合作探究交流分析S型曲线各个特殊点和段所对应的意义。答：3、（1）K/2处；先大后小。（2）K；K（3）食物、空间有限；天敌增多。（4）不是，受环境影响会有所变化。如图：让学生初步认识S型曲线并对曲线进行分析。S型曲线的应用根据“S”型增长曲线，思考1、如何从根本上来保护大熊猫等濒危动物，又如何对鼠等有
8、害动物进行控制？2、若要持续从池塘中获得鱼类资源，则应该使捕捞后鱼类数量维持在多少？为什么？ 思考提示：捕捞时间、捕捞量、 捕捞幼鱼还是成鱼？为什么？3、对有害生物防治的措施严防种群数量达到多少？为什么？合作探究三：S型曲线的应用师生互动，共同探究S型曲线在生产生活中的应用。答：1、提高环境容纳量：建立自然保护区。降低环境容纳量：将粮食密封起来；把土坯房换成砖瓦房；引入天敌。2、在k/2与k之间开始捕捞,捕捞至k/2，捕捞成鱼。使鱼处在最大生长期，持续多次获得高效利益。3、严防其达到k/2处，处于最大增长期不再易控制。通过不断的启发，让学生积极思考，将学到的理论知识应用到实际中去。建立思维导图
9、对比J型曲线和S型曲线的异同。以思维导图的形式总结本节课所探究的所有内容。在建立思维导图的过程中回顾总结本节知识。总结课堂知识，完成对知识的梳理随堂巩固通过学习平板设置十个简单的小问题，让学生定时完成完成定时训练巩固所学知识，活学活用并训练定时做题能力。七、课后反思本节课与生活联系密切，海洋鱼类数量锐减、放牧量超载引发草原退化甚至沙漠化等实例，学生比较熟悉而且易引起学生兴趣，并激起学生的学习热情。上课直接从本节内容的重难点出发，较简单的内容已设置导学案让学生课前自主学习，本着先学后教的思想，在课堂上直接通过小组讨论或同桌之间讨论探究来得出书本之外的但是有非常重要的知识内容。本节授课采取的是合作探究的方式，学生为主体，学生学习积极主动，课堂氛围活跃。但是由于时间限制学生探究深度不够，探究时间较短而导致有些小组并没有形成统一或者是准确的想法，小组间同学的配合不是很默契，学生展示结果时也没有很大胆积极，在以后的教学中应该帮助学生树立信心并且找方法进一步充分调动学生的积极性，提高课堂教学质量。