河北省辛集三中高中生物 種群數(shù)量變化教案 新人教版必修3.docVIP

河北省辛集三中高中生物 種群數(shù)量變化教案 新人教版必修3一、教學(xué)目標(biāo)及考綱要求二、教學(xué)重點(diǎn) 嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。三、教學(xué)難點(diǎn) 建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。四、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)【新課導(dǎo)入】 在描述、解釋和預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化時(shí)，常常需要建立數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式可以為公式、圖表等。引導(dǎo)學(xué)生回憶在學(xué)過(guò)的生物學(xué)內(nèi)容中，還有哪些生物學(xué)問(wèn)題可以用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表示。 開(kāi)門(mén)見(jiàn)山，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到在生物學(xué)中有許多現(xiàn)象和規(guī)律可以用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表示。【知識(shí)新授】教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動(dòng)教師的組織和引導(dǎo)教學(xué)意圖導(dǎo)入問(wèn)題探討 播放細(xì)菌分裂的錄像或演示細(xì)菌分裂的計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)畫(huà)。提示：在自然界中細(xì)菌無(wú)處不在，有些細(xì)菌的大量繁殖會(huì)導(dǎo)致疾病。假如現(xiàn)有一種細(xì)菌，在適宜的溫度、濕度等環(huán)境下，每20 min左右通過(guò)分裂繁殖一代。通過(guò)創(chuàng)設(shè)具體的情境，讓學(xué)生感受活生生的生命現(xiàn)象學(xué)生思考引導(dǎo)學(xué)生思考：1.細(xì)菌的生殖方式是怎樣的？ 2.72 h后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的后代數(shù)量是多少？ 3.n代細(xì)菌數(shù)量是多少？再提出問(wèn)題，組織討論： 1.對(duì)細(xì)菌種群數(shù)量增長(zhǎng)而言，在什么情況下2n公式成立？ 2.這個(gè)公式揭示了細(xì)菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的什么規(guī)律？認(rèn)識(shí)細(xì)菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)規(guī)律。學(xué)生獨(dú)立操作完成圖表，相互交流結(jié)果。圖形轉(zhuǎn)換請(qǐng)學(xué)生算出一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)間的數(shù)量，并填寫(xiě)教材中的表格，然后畫(huà)出細(xì)菌的種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線(xiàn)。時(shí)間（min）20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量引導(dǎo)學(xué)生討論，同數(shù)學(xué)公式相比，曲線(xiàn)圖表示的模型有什么局限性？ 認(rèn)識(shí)種群數(shù)量增長(zhǎng)模型的另一種表現(xiàn)形式。種群增長(zhǎng)的“j”型曲線(xiàn)學(xué)生閱讀光明日?qǐng)?bào)消息澳大利亞野兔成災(zāi)。估計(jì)在這片國(guó)土上生長(zhǎng)著6億只野兔，它們與牛羊爭(zhēng)牧草，啃樹(shù)皮，造成大批樹(shù)木死亡，破壞植被導(dǎo)致水土流失，專(zhuān)家計(jì)算，這些野兔每年至少造成1億美元的財(cái)產(chǎn)損失。兔群繁殖之快，數(shù)量之多足以對(duì)澳洲的生態(tài)平衡產(chǎn)生威脅。澳洲本來(lái)沒(méi)有兔子，1859年，一個(gè)叫托馬斯奧斯汀的英國(guó)人來(lái)澳定居，帶來(lái)了24只野兔，放養(yǎng)在他的莊園里，供他打獵取樂(lè)。奧斯汀絕對(duì)沒(méi)有想到，一個(gè)世紀(jì)之后，這24只野兔的后代達(dá)到6億只之多。學(xué)生討論引導(dǎo)學(xué)生思考：1.野兔種群增長(zhǎng)的原因有哪些？ 2.怎樣用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述野兔種群增長(zhǎng)的規(guī)律？3.如果用n0表示野兔種群的起始數(shù)量，用表示野兔種群數(shù)量每年的增長(zhǎng)倍數(shù)，用nt表示t年后野兔種群的數(shù)量，那么，nt為多少？4.根據(jù)上述素材，估算1869年時(shí)，野兔種群數(shù)量為多少？（說(shuō)明計(jì)算方法）學(xué)生演繹推導(dǎo)該種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型可表示為“j”型曲線(xiàn)，或數(shù)學(xué)公式：nt=n0t通過(guò)具體實(shí)例，加深對(duì)數(shù)學(xué)模型的理解，并用數(shù)學(xué)語(yǔ)言解釋種群數(shù)量增長(zhǎng)的規(guī)律。種群增長(zhǎng)的“s”型曲線(xiàn)學(xué)生討論高斯實(shí)驗(yàn)（可將高斯實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)呈現(xiàn)出來(lái)）。1、高斯得出種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，呈“s”型曲線(xiàn)的原因是什么？2、怎樣描述草履蟲(chóng)增長(zhǎng)的規(guī)律？3、如何理解k值的前提條件“在環(huán)境條件不受破壞的情況下”？請(qǐng)舉例說(shuō)明。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，在各種因素的作用下，種群數(shù)量增長(zhǎng)會(huì)趨于穩(wěn)定，呈“s”型曲線(xiàn)。在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱(chēng)為“環(huán)境容納量k值”。培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)探究的步驟種群數(shù)量的波動(dòng)和下降學(xué)生討論1、在自然界中，影響種群數(shù)量變化的因素主要有哪些？氣候、食物、天敵、傳染病、人類(lèi)活動(dòng)等.2、影響種群數(shù)量變化的內(nèi)部因素主要有哪些？ 出生率、死亡率、遷入率、遷出率、年齡組成、性別比例等 3、研究種群數(shù)量變化有何實(shí)踐意義？（1）為害蟲(chóng)的預(yù)測(cè)及防治提供科學(xué)依據(jù)。（2）有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。 （3）拯救和恢復(fù)瀕危動(dòng)物種群 （4）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)易錯(cuò)易混點(diǎn)比較 把握學(xué)習(xí)方法要旨。理解k值，并比較兩種曲線(xiàn)課堂小結(jié)從具體的生物現(xiàn)象與規(guī)律建立抽象的數(shù)學(xué)模型，又用抽象的數(shù)學(xué)模型來(lái)解釋具體的生物學(xué)現(xiàn)象與規(guī)律，這是學(xué)習(xí)本節(jié)的要旨。構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，方程式或者曲線(xiàn)座標(biāo)圖，將數(shù)學(xué)與生物學(xué)知識(shí)相結(jié)合。用數(shù)學(xué)形式表達(dá)解釋生物學(xué)內(nèi)容，層層遞進(jìn)，既可以鍛煉學(xué)生的建模能力，又讓學(xué)生充滿(mǎn)好奇。且本節(jié)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系 ，因此,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性很高,課堂氛圍活躍。我使用多種教學(xué)策略,使學(xué)生獲得了系統(tǒng)的知識(shí),又充分發(fā)揮了學(xué)生的主體地位,注重學(xué)生能力的培養(yǎng),與新課標(biāo)的教學(xué)要求接軌?！局R(shí)結(jié)構(gòu)】一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法-數(shù)學(xué)模型 建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟 二、種群增長(zhǎng)的“j”型曲線(xiàn)1、“j”型曲線(xiàn)形成的條件2、“j”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型三、種群增長(zhǎng)的“s”型曲線(xiàn)1、“s”型曲線(xiàn)形成的條件2、k值3、“j”型曲線(xiàn)與“s”型曲線(xiàn)的比較四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降 1、人口增長(zhǎng)、人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然界種群數(shù)量變化的影響 2、研究種群數(shù)量變化的意義【能力提升】 一、選擇題1池塘養(yǎng)魚(yú)，若要保持長(zhǎng)期穩(wěn)定和較高的產(chǎn)量，應(yīng)采用的最佳措施是()a大量地投入魚(yú)的飼料 b大量地增加魚(yú)苗的投入量c及時(shí)適量地捕撈出成魚(yú) d大量地增加池塘的水量2如圖表示某種魚(yú)遷入一生態(tài)系統(tǒng)后，種群數(shù)量增長(zhǎng)率隨時(shí) 間變化的曲線(xiàn)，下列敘述正確的是()a在t0t2時(shí)間內(nèi)，種群數(shù)量呈“j”型增長(zhǎng)b若在t2時(shí)種群的數(shù)量為n，則在t1時(shí)種群的數(shù)量為n/2c捕獲該魚(yú)的最佳時(shí)期為t2時(shí)d在t1t2時(shí)，該魚(yú)的種群數(shù)量呈下降趨勢(shì)3如圖為種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線(xiàn)，有關(guān)敘述不正確的是()a改善空間和資源條件有望使k值提高bbc段種群增長(zhǎng)率逐漸下降，出生率小于死亡率c影響b到c段種群數(shù)量增長(zhǎng)的因素有食物、空間、天敵等d曲線(xiàn)y表明自然狀態(tài)下種群在b點(diǎn)時(shí)其增長(zhǎng)率達(dá)到最大4如圖表示在良好的生長(zhǎng)環(huán)境下，“小球藻分裂繁殖的細(xì)胞數(shù)量”、“雞產(chǎn)蛋數(shù)量(每天產(chǎn)一枚)”和“竹子單位時(shí)間內(nèi)自然生長(zhǎng)的高度”，這三種現(xiàn)象與時(shí)間的關(guān)系依次是()a乙、甲、丁 b甲、丙、丁 c丙、甲、乙 d丁、乙、丙5如圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵母菌的生長(zhǎng)曲線(xiàn)圖，曲線(xiàn)中哪段表示受到有限空間資源的限制()acd段bde段cef段 dfg段6當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到k值時(shí)，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()a環(huán)境因素對(duì)該種群沒(méi)有影響b種群的增長(zhǎng)率保持相對(duì)穩(wěn)定c食物將不再是限制種群發(fā)展的因素d出生率再也不會(huì)超出死亡率7如圖所示為自然環(huán)境中生物種群數(shù)量變化曲線(xiàn)，下列有關(guān)敘述不正確的是()ad處波動(dòng)主要是因?yàn)槌錾屎退劳雎首儎?dòng)所致b“竭澤而漁”會(huì)使魚(yú)蝦數(shù)量下降至b以下c滅鼠時(shí)如果僅殺死一半老鼠，可能效果適得其反dc處的增長(zhǎng)率達(dá)最大8用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀察成蟲(chóng)數(shù)量的變化，結(jié)果如下表：時(shí)間(天)15913172125293337成蟲(chóng)(只)6102871131207270302327341根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，下列結(jié)果正確的是()a第1325天，成蟲(chóng)數(shù)量增長(zhǎng)快的主要原因是個(gè)體生長(zhǎng)加快b第1729天，成蟲(chóng)增長(zhǎng)率上升，死亡率下降c第2137天，成蟲(chóng)增長(zhǎng)率的下降與種群密度的改變有關(guān)d第137天，成蟲(chóng)數(shù)量呈“j”型增長(zhǎng)二、非選擇題9如圖是某種群在不同生態(tài)系統(tǒng)中的增長(zhǎng)曲線(xiàn)模 式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)如果種群生活在一個(gè)理想的環(huán)境中，種群數(shù)量是按_增長(zhǎng)的，但實(shí)際上，在自然環(huán)境中_和_都是有限的，使種群數(shù)量增長(zhǎng)受到影響，結(jié)果按_增長(zhǎng)。(2)此外，還有直接影響種群興衰的兩對(duì)變量是該種群的_和_、_和_。年齡組成是通過(guò)影響_ _而間接對(duì)種群動(dòng)態(tài)變化起作用的。(3)下列對(duì)陰影部分的解釋正確的是()表示環(huán)境中影響種群增長(zhǎng)的阻力 表示環(huán)境中允許種群增長(zhǎng)的最大值表示種群內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù) 表示通過(guò)生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù) abcd答案1c解析及時(shí)適量地捕撈出成魚(yú)，可以使池塘中的魚(yú)的數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定，但又不失產(chǎn)量。2b解析本題重在分清縱坐標(biāo)所表示的量不是種群的數(shù)量而是增長(zhǎng)率，以此 來(lái)對(duì)應(yīng)“s”曲線(xiàn)上相應(yīng)的點(diǎn)，t20即達(dá)到環(huán)境的“k”值，故k/2值對(duì)應(yīng)是t1對(duì)應(yīng)的最大 增長(zhǎng)率。3b解析bc段的增長(zhǎng)率應(yīng)與曲線(xiàn)的斜率大小一致。4c5d解析fg段已達(dá)到環(huán)境