1、种群数量的变化教学设计教学目标：1 知识目标： 解释种群数量增长的一般规律。 说明建构种群数量增长数学模型的方法。2 能力目标： 通过各种形式的活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。 运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。3 情感态度与价值观目标： 认同数学模型在科学研究中的应用。 参与濒危生物保护措施与生物入侵防范措施的讨论，关注人类活动对种群数量变化的影响。教材分析：高中生物课程标准对这节的描述出现在必修三稳态与环境模块、第四部分种群和群落的第二项内容标准，即“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”，属于能力层面的“模仿”水平和知识层面的“理解”水平。在活动建议里则提出“探究培养液中
2、酵母种群数量的动态变化”。人教版教材中这节的内容包括三方面：一是建构种群增长模型的方法；二是种群数量的变化情况；三是探究活动培养液中酵母菌种群数量的变化。其中，建立数学模型的方法是必修三模块科学方法教育的重中之重，由于探究活动周期较长，安排在知识性内容之后。学情分析：学生们在本章的第一节已经习得了种群的概念，了解了种群的特征，尤其是各种数量特征，在此基础上过渡到种群数量变化的学习顺理成章。学生们在数学课上学习过指数函数的表达式和坐标图的绘制，这为本节课数学模型的构建奠定了基础。但是我校为郊区二类校，所以学生们知识基础相对薄弱，所以在建构数学模型时不可以操之过急。教学重点与难点：1.教学重点：
3、尝试建构种群增长的数学模型； 根据建构的数学模型解释种群数量的变化。2.教学难点：建构种群增长的数学模型。教学过程：教师的组织和引导学生活动教学意图展示：细菌的繁殖图在营养和生存空间没有限制的情况下（理想条件下）试推算不同时间内一个细菌的繁殖情况时间（分钟）20406080.2000繁殖代数细菌数量细菌的数量不断增长，可用数学方程式表示为：n2在此过程中我们通过了数学模型来描述种群数量变化1.数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式2.建立数学模型一般步骤：研究方法研究实例研究对象，提出问题 实验室条件下细菌的种群相互量变化提出合理假设 食物和空间资源充足用数学语言表达 nn02t检验
4、和修正 进一步实验检验学生基于已有的数学知识进行演算观察、阅读用数学语言揭示生物学问题认识到在生物学中有许多现象和规律可以用数学语言来表示进一步理解数学模型构建的方法在自然界中的很多生物种群每繁殖一代需要一年，第二年的数量不是第一年的2倍（设为倍），起始数量不是为1（设为n0），则经年后种群的数量用数学方程式表示为nn0t除了用数学方程式来描述细菌的数量是是否有其它形式？3.数学模型的另一种表现形式：曲线图同数学方程式相比，曲线图能更直观地反映出种群数量的增长趋势，但不够精确象细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标增长画曲线来表示，曲线则大致呈“j”，称为“j
5、”型曲线我们所得出的公式和增长曲线，只是对理想条件下细菌数量增长的推测，在自然界中，是否有此情况？举实例：例1.1859年，一位英国人来到澳大利亚定居。他带来了24只野兔，一个世纪后，这24只野兔的后代竟达6亿只以上。例2在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿，种群数量也呈“j”弄增长，展示曲线图这两个实例中，种群呈“j”型增长的原因有哪些？刚迁入到一个新的适宜环境，食物充足，没有天敌，气候适宜，而且繁殖能力强小结：种群增长的“j”型曲线产生条件食物充足，空间不限，气候适宜，没有天敌等增长特点： 种群数量连续增长，增长率保持不变量的计算：t年后种群的数量为 nt=n0t在坐标图中绘
6、出曲线比较两种数学模型优缺点思考并讨论：野兔种群增长的原因有哪些？思考并归纳“j”型曲线产生条件、增长特点等培养学生绘图能力及进一步巩固数学模型的利用培养学生归纳、总结和表达能力通过具体实例，加深对数学模型的理解明确“j”型种群增长的原因。符合“j”型增长的两种情形：.实验室条件下或理想条件下.当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境中时在自然环境中，“j”能否一直持续下去？1.探究“培养液中酵母菌的数量的变化”2.高斯实验（展示：大草履虫种群的增长曲线）归纳：在一定环境中，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，这种增长曲线称为“s”型曲线为什么大草履虫在第二天和第三天增长较快，第五天以后基本保持
7、？实验中空间和营养都是一定的。有限的资源导致种内斗争，随着大草履虫的数量增多，斗争越来越激烈，所以数量只维持在一定的数值.环境容纳量(又称值):在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中能所能维持的种群最大数量与“j”型曲线比较，“s”型曲线有何区别：产生条件：存在环境阻力增长特点：种群数量达到环境所允许的最大值（k值）后，将停止增长并在k值左右保持相对稳定对某种群而言，k值并不是固定的，若环境被破坏，k值就会变小。如大熊猫栖息地破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其k值就会变小，这是大熊猫种群数量锐减的重要原因。因此，建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境
8、容纳量，是保护大熊猫的根本措施。其中，种群在k/2时候增长率最大，因此要消灭害虫必须在k/2以下。思考回答归纳“s”型曲线产生条件、增长特点等联系实际举例结合实验，认识建立种群增长模型的程序和方法培养学生归纳、总结和表达能力培养学生热爱大大自然的情感，树立环保意识作业布置:课后练习和同步作业板书设计：第四章种群和群落第二节种群数量的变化（一）建构种群数量增长的数学模型（二）“J”形和“S”形曲线（三）自然种群数量的变化：波动教学反思：种群数量变化内容相对较抽象，在课外我以兴趣小组的形式组织部分学生进行了酵母菌种群数量变化的探究式实验，通过实验，学生真实 地感受到非理想环境条件下种群数量的变化过程，对帮助学生理解理论知识起到积极的作用。但由于条件限制，无法包含全部学生。争取以后多进行这样的实验教学