《种群数量的变化导学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《种群数量的变化导学案.docx（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、种群数量的变化导学案种群的数量改变 第十一课时其次节种群数量的改变1、说明建构种群增长模型的方法。2、通过探究培育液中酵母菌种群数量的动态改变，尝试建构种群增长的数学模型。3、用数学模型说明种群数量的改变。4、关注人类活动对种群数量改变的影响。学习重点：尝试建构种群增长的数学模型，并据此说明种群数量的改变。学习难点：建构种群增长的数学模型。 学问点视察与思索归纳与总结 一、建构种群增长模型的方法阅读课本65-66页，思索：依据细菌繁殖产生的后代数量，如何建构种群增长模型？结论：以为横坐标，以_为纵坐标，即可画出种群增长曲线。 二、种群增长的“J”型曲线 （一）阅读课本66页第3-5段，思索：1
2、、在志向条件下，种群的增长曲线会呈现何种增长方式？2、自然条件下，在何种状况下种群易出现这种增长方式？结论：自然界中，志向条件下，假如以_为横坐标，_为纵坐标来表示，曲线大致呈型增长。（二）“J”型增长的数学模型：回答：在何种状况下会出现“J”型增长？其数学计算公式如何？模型假设：在_、_、_等条件下，种群的数量每年以肯定的倍数增长，其次年的数量是第一年的倍。t年后种群数量为_。 三、种群增长的“S”型曲线视察课本67页图4-6，思索：1、大草履虫种群的增长是否符合“J”型曲线，为什么？ 2、什么是环境容纳量？结论：1、_； 2、_； 四、种群数量的波动和下降视察课本68页图4-7，思索：种群
3、的数量是否是一成不变的，影响种群数量变动的因素有哪些？结论：在自然界，影响种群数量的因素许多，如、_、等，因此种群的数量总是在；在不利的条件下，种群数量还会_甚至。 例1自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群增长的正确说法是（）A、“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B、种群增长率在各阶段是不相同的C、“S”型增长曲线表示种群数量与时间无关D、种群增长不受种群密度制约解析：当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间食物和其他生活条件的种内斗争加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的诞生率降低，死亡率增高，从而使种群数
4、量的增长率下降，当种群数量达到环境条件所允许的最大值时，种群数量将停止增长而保持相对稳定。可见种群增长在各阶段是不相同的。答案B 例2右图中表示在良好的生长环境下，“小球藻分裂繁殖的细胞数量”，“鸡产蛋数量（每天产一枚）”和“竹子自然生长的高度”这三个现象与时间的关系依次是（）A乙甲丁B甲丙乙C丙甲乙D丁乙丙解析：在自然环境良好的状况下，对于小球藻来讲是可以无限制的增长，并且其增长速率是渐渐增加的，其增长曲线属于“J”型曲线，所以符合丙图的曲线；鸡每天只能产一枚鸡蛋，在数量上增长的速率是不变的，所以应当属于甲图所示的曲线；竹子虽然是在良好的生长环境中生长，也不行能是无限制的，这涉及到植物水分运
5、输问题，其增长率是先增后减，为“S”型曲线，应当与乙图相像。答案C 阿利氏规律1中心内容：动物有一个最相宜的种群密度，种群过密或过疏都可能对自身产生不利影响。2简析：动物的集群对物种的生存具有重大意义，但是集群的程度又意味着种群密度的凹凸或拥挤程度。阿利首先留意到，随着种群密度过大，将对整个种群带来不利影响，如它将抑制种群的增长率，增大死亡率，他还发觉，集群后的动物有时也能增加存活率，降低死亡率。下图概括了阿利氏规律：（A）表示种群小时存活率最高（对某些种群来说是这样的）；（B）表示种群中等大小时最有利，过疏过密都有害。此规律可指导爱护珍惜濒危动物。要爱护这些珍稀动物或将其引种到其他相宜地区，
6、就要保证其具有肯定密度若数量过少或密度过低就可能导致爱护或引种失败，此规律对于指导人类社会也是有意义的。如在城市化过程中，小规模的城市对人类的生存有利，规模过大，人口过分集中，密度过高等，就可产生有害因素。因此，城市人口也应当有一个最适规模。在某些种群增长中，种群小时存活率最高（A），另一些种群中，在种群中等大小时最有利（B）。 种群数量的改变教案（1） 第四章其次节种群数量的改变教学过程设计：教学内容老师行为与学生行为1导入老师以“问题探讨”干脆引发学生探讨：在养分和生存空间无限的状况下，某种细菌每20min分裂一次。请同学们思索：n代细菌的数量是多少？（看教材“细菌繁殖产生的后代数量”图）
7、学生：2n那么，你是怎么得到这个式子的？你是如何思索的？2种群增长模型的构建（1）我们通过视察发觉：细菌每20min分裂一次，分裂后的数量是上一次的2倍 假如资源和空间无限的话，它的增长就不受种群密度的影响 第1代：2；第2代：4第3代：8；第n代：2n若以Nn代表n代的细菌数量，则可以数学形式表示：Nn2n 数学模型是否正确，须要进一步的验证和修正。 （2）接着，大家来尝试构建数学模型。在养分和生存空间无限的状况下，某种一年生生物T有4个体，一年后为40个个体。请同学们思索：此种生物第n年时的数量是多少？（要求同学们根据探讨方法构建数学模型，接近同学可以探讨） 每隔一年繁殖一次，繁殖后的数量
8、是前一年的10倍；若资源和空间无限，其数量不受种群密度的影响；第1代：40；第2代：400第3代：4000；第n代：410n若以Nn代表n代的生物数量，即Nn410n；进一步的检验和修正。请大家完成T种群的增长曲线。（请一学生在黑板上完成曲线图，并修改） 3种群增长的“J”型曲线和数学模型在养分和资源无限的状况下，种群增长的曲线近似于字母“J”，所以称为“J”型曲线。依据前面的实例，同学们能否归纳出“J”型增长的数学模型？N0为种群的起始数量，则在问题探讨中N0为多少？在后一实例中N0为多少？t为时间（年），也可以是月、日、小时等；为种群数量是一年前的种群数量的倍数，则在问题探讨中为多少？在后
9、一实例中为多少？Nt为t年后该种群的数量。数学模型：NtN0t实例：1859年，一个英国人到澳大利亚定居，带去了24只野兔，没想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟然达到6亿只以上。大量的野兔与牛羊争食牧草，啃树皮，造成植被破坏，导致水土流失。问题：为什么24只野兔可以发展到6亿只以上？学生：食物、空间充裕，气候适意，没有天敌问题探究：你能否计算出这个实例中的？学生：N024；t100；Nt6108；则6108241004种群增长的“S”型曲线种群“J”型增长的过程中，假如突然出现了资源和空间限制，种群的数量增长将发生什么改变？请你修改“J”型曲线，假设这个区域最多能容纳20万个生物T。学生
10、修改结果： 在资源和空间有限的状况下，种群的数量趋于稳定，为什么？学生：资源空间有限的状况下，当种群密度增大时，种内对资源空间的竞争加剧，天敌增多，死亡率上升，诞生率降低，当死亡率与诞生率相等时，种群的增长就停止，从而稳定在肯定的水平上。在资源、空间有限的状况下，种群的增长曲线近似于字母“S”，我们把它称为“S”型曲线。闻名的生态学家高斯做过一个试验：在0.5mL的培育液中放入5只大草履虫，每隔24小时统计一次数量。经过反复试验，结果如图： 在第2、3天时，种群的增长很快，但是在第5天时种群数量基本维持在375只的水平上。也就是说，0.5mL的培育液所能维持的大草履虫的最大种群数量是375只。
11、我们把在环境条件不受破坏的状况下，肯定空间所能维持的最大种群数量，称为环境容纳量，又称K值。上一个实例中，K值是375只。比如，一个池塘在各种条件没有明显改变时，鲤鱼最多可以繁殖到2500条，则其环境容纳量即K值为2500条。那么，在实际状况中，K值是不是固定不变的呢？可能发生什么改变？假如环境进一步恶化，K值下降；假如环境进一步改善，K值上升。基于这一相识，你认为应当如何爱护濒危动植物资源？说说你的看法学生：建立自然爱护区，改善栖息环境；禁止非法猎杀濒危动物和采集濒危植物；削减污染；避开人类活动的干扰。总之，目的是提高环境容纳量。家鼠是有害动物之一，你认为应当用什么方法才能有效地限制家鼠的数
12、量？学生：隐藏食物，避开暴露；堵塞洞窟，削减藏身之所；养猫；机械捕获。总之，目的是降低环境容纳量。5种群数量的波动和下降可见，种群数量的改变受到了食物、空间、天敌、气候以及传染病等因素的影响。大多数的种群数量总是在波动之中的。鲸鱼的数量在二战时复原到较高水平，但是战后捕鲸业复原了，捕鲸船吨位不断上升，导致鲸的数量急剧下降，甚至面临绝灭。图示日本捕鲸：日本在11月18日起先，在南太平洋海疆进行一次大规模的捕鲸行动，他们挂着“科学探讨”的旗号，不顾国际捕鲸协会的反对，坚决起先了日本迄今以来规模最大的一次捕鲸行动，并且安排捕鲸上千头，其中包括列入濒危物种的座头鲸。 在了解这些资料以后，你认为我们应当
13、如何合理地利用资源？从“S”型曲线来看，你认为应当在曲线的什么区域上利用资源最好？学生：K/2为什么？学生：增长速度最快，种群数量的复原较快。假如在K/2之上呢？学生：可以，这时增长率降低了，但是种群数量较大，所以可以首先捕获肯定数量的资源。假如在K/2之下呢?学生：不行以，增长率降低了，而且种群数量较小，很简单引起种群数量急剧削减，甚至面临绝灭。总而言之，我们要坚持合理的利用资源，以实现资源的可持续利用，避开资源由于过度利用而枯竭，这对于生态环境和人类社会的发展具有特别重要的意义。板书：其次节种群数量的改变构建数学模型的方法视察：20min分裂一次，2倍假设：资源空间无限，增长不受影响数学形
14、式表达：第1次：2第2次：4第3次：8第n次：2nNn2n检验修正“J”型曲线的数学模型：t表示时间（年），N0表示起始数量，表示倍数，Nt表示t年后的种群数量。则NtN0t条件：食物、空间充裕，气候相宜，没有天敌“S”型曲线条件：资源、空间有限环境容纳量：环境不受破坏，肯定空间，最大数量（K值）环境恶化，K值降低；环境改善，K值上升。种群数量的波动和下降的因素：食物、空间、天敌、传染病、气候对资源的利用：K/2，增长率最大，有利于资源的再生 教学反思：数学模型的建构体现了学科交叉的思想，在教学应适当赐予渗透；另外，在教学内容最终最好能够做进一步的归纳和总结，使学生对本节课的内容有更清楚和概括
15、的相识，并加强学生记忆。 第2节种群数量的改变教案 第2节种群数量的改变一、教学目标1.说明建构种群增长模型的方法。2.通过探究培育液中酵母菌种群数量的改变，尝试建构种群增长的数学模型。3.用数学模型说明种群数量的改变。4.关注人类活动对种群数量改变的影响。二、教学重点和难点1.教学重点尝试建构种群增长的数学模型，并据此说明种群数量的改变。2.教学难点建构种群增长的数学模型。三、教学过程引入在第一节中，我们学习了种群数量的影响因素，大家看“问题探讨”，思索探讨打算回答。提示1.Nn=2n,N代表细菌数量，n代表“代”。2.N=2216。3.细菌数量不会恒久按这个公式增长。可以用试验计数法来验证
16、。问题再以“本节聚焦”引起学生的思索和留意力。板书一、建构种群增长模型的方法学生活动学生阅读并完成P66图4-4细菌种群的增长曲线。旁栏思索题1生思索回答师提示。提示不够精确。问题在自然界中，种群的数量改变状况是怎样的呢？答并板书1.种群增长的“J”型曲线学生活动阅读P66第三段到第五段。板书自然界确有类似细菌在志向条件下种群数量增长的形式，假如以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。旁栏思索题2生思索回答师提示。提示食物和空间田间充裕；气候相宜；没有天敌等。板书“J”型增长的数学模型Nt=N0t问题“J”型增长能始终持续下去吗？板书2.种群增长的“S”型曲线学生
17、活动阅读P67并完成“思索与探讨”。提示1.对家鼠等有害动物的限制，可以实行器械捕杀、药物捕杀等措施。2.从环境容纳量的角度思索，可以实行措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物贮存在平安处，断绝或削减它们的食物来源；室内实行硬化地面等措施，削减它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。旁栏思索题3生思索回答师提示。提示同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。问题种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？板书3.种群数量的波动和下降学生活动阅读P67P69并完成“探究”。小结略。作业练习一二。提示一、基础题1.（1）在食物足够、空间广袤、气候相宜、没有天敌等优越条件下，种群可能
18、会呈“J”型增长。例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的探讨，发觉在环境条件较好的年份，种群数量增长快速，表现出季节性的“J”型增长。（2）在有限的环境中，假如种群的初始密度很低，种群数量可能会出现快速增长。随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到肯定程度就会停止增长，这就是“S”型增长。例如，栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长，经常具有“S”型增长的特点。2.（1）以年份为横坐标，种群数量为纵坐标，依据表中数字画曲线。（2）食物足够，没有天敌，气候相宜等。（3）作为食物的植物被大量吃掉，导致食物匮乏；自然灾难等。 种群数量的变动 种群数量的变动 一、教学
19、目标1.说明建构种群增长模型的方法。2.通过探究培育液中酵母菌种群数量的改变，尝试建构种群增长的数学模型。3.用数学模型说明种群数量的改变。4.关注人类活动对种群数量改变的影响。二、教学重点和难点1.教学重点尝试建构种群增长的数学模型，并据此说明种群数量的改变。2.教学难点建构种群增长的数学模型。三、教学设想首先，老师要领悟和把握好本节的教学要旨。课程标准关于本节的详细内容标准为“尝试建立数学模型说明种群的数量变动”，并提出了相应的活动建议“探究培育液中酵母种群数量的动态改变”。明显，引导学生用数学方法说明生命现象，揭示生命活动规律是本节教学策略的着眼点。其次，老师应对数学模型及其教化价值有一
20、个基本的相识。数学模型是联系实际问题与数学的桥梁，具有说明、推断、预料等重要功能。在科学探讨中，数学模型是发觉问题、解决问题和探究新规律的有效途径之一。引导学生建构数学模型，有利于培育学生透过现象揭示本质的洞察实力；同时，通过科学与数学的整合，有利于培育学生简约、严密的思维品质。再次，在教学中，可以循着现象本质现象，或者详细抽象详细的思路，通过分析问题探究数学规律解决实际问题建构数学模型的方法，让学生体验由详细到抽象的思维转化过程。四、教学方法探究探讨法五、教学过程：学生活动老师的组织和引导教学意图学生基于已有的数学学问进行演算。播放细菌分裂的录像或演示细菌分裂的计算机模拟动画。提示：在自然界
21、中细菌无处不在，有些细菌的大量繁殖会导致疾病。假如现有一种细菌，在相宜的温度、湿度等环境下，每20min左右通过分裂繁殖一代。引导学生思索：1.细菌的生殖方式是怎样的？2.72h后，由一个细菌分裂产生的后代数量是多少？3.n代细菌数量是多少？通过创设详细的情境，让学生感受活生生的生命现象。相识细菌种群数量增长的数学规律。学生探讨，充分陈述自己的观点。提出问题，组织探讨：1.对细菌种群数量增长而言，在什么状况下2n公式成立？2.这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律？3.在学过的生物学内容中，还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示。提示：数学工具在生物学探讨中的作用越来越突出。用数学语言揭示生
22、物学问题时，要充分考虑到生物学自身的特点。相识到在生物学中有很多现象和规律可以用数学语言来表示。学生独立操作完成图表，相互沟通结果。请学生算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填写教材中的表格，然后画出细菌的种群数量增长曲线。提示：这是在志向条件下对细菌种群数量的推想。引导学生探讨，同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？相识种群数量增长模型的另一种表现形式。小结：在描述、说明和预料种群数量的改变时，经常须要建立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式、图表等。学生探讨建立“培育液中酵母菌种群数量的数学模型”的方案：程序和方法。提出问题，组织探讨：如何建立“培育液中酵母菌种群数量的数学
23、模型”，我们应当怎么做？结合本节的探究试验，相识建立种群增长模型的程序和方法。学生探讨：1.野兔种群增长的缘由有哪些？2.怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规律？3.假如用N0表示野兔种群的起始数量，用表示野兔种群数量每年的增长倍数，用Nt表示t年后野兔种群的数量，那么，Nt为多少？4.依据上述素材，估算1869年时，野兔种群数量为多少？（说明计算方法）5.列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相类似的状况。提出问题，组织探讨：以上探讨的是在试验条件下种群的数量改变，在自然界中种群的数量改变状况如何？供应素材：光明日报消息澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔，它们与牛羊争
24、牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威逼。澳洲原来没有兔子，1859年，一个叫托马斯奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀肯定没有想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。（有条件的学校，老师可播放澳大利亚野兔成灾的录像片。）通过详细实例，加深对数学模型的理解，并用数学语言说明种群数量增长的规律。明确“J”型种群增长的缘由。小结：自然界确有类似细菌在志向条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为“J”型曲线，或数
25、学公式：Nt=NOt学生思索：有哪些因素制约着种群数量的增长？学生探讨。假如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。呈现高斯试验（有条件的学校可将高斯试验用计算机模拟技术呈现出来）。提出探讨题：1.你认为高斯得出种群经过肯定时间的增长后，呈“S”型曲线的缘由是什么？2.在高斯试验的基础上，假如要进一步搞清是空间的限制，还是资源（食物）的限制，该如何进行试验设计？3.如何理解K值的前提条件“在环境条件不受破坏的状况下”？请举例说明。从资源和空间上思索种群增长问题。用生物学语言说明“S”型曲线（数学模型）。培育试验设计实力。学生探讨教材中“思索与探讨”素材。小结：经过肯定时间，
26、在各种因素的作用下，种群数量增长会趋于稳定，呈“S”型曲线。在环境条件不受破坏的状况下，肯定空间中所能维持的种群最大数量称为“环境容纳量K值”。理解K值，并说明和说明实际问题。学生探讨教材中东亚飞蝗种群数量的波动。探讨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？从多因素思索种群数量的改变？总结：从详细的生物现象与规律建立抽象的数学模型，又用抽象的数学模型来说明详细的生物学现象与规律，这是学习本节的要旨。把握学习方法要旨教后感：数学模型在生物学中也越来越表现出强大的生命力，它通过建立可以表述生命系统发展状况等的数学系统，对生命现象进行量化，以数量关系描述生命现象，再运用逻辑推理、求解和运算等达到对生命现象进行探讨的目的。注意培育学生各学科之间的联系。 第15页 共15页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页