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种群数量的变化教案


《种群数量的变化》教案
通城一中 黄丹

一、教学目标:
1.知识目标:
①解释种群数量增长的一般规律。 ②说明建构种群数量增长数学模型的方法。

2.能力目标:
①通过各种形式的活动,尝试建构种群数量增长的数学模型。 ②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:
①认同数学模型在科学研究中的应用。 ②参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。

二、教学重点与难点:
1.教学重点:
①尝试建构种群增长的数学模型; ②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。

三、教学手段
1、现代多媒体技术: (教学 PPT)作为整个教学过程的辅助,主要用于实验数据呈 现,数学模型建立的过程呈现。 目的是直观教学,便于学生理解。 2、传统教学手段:
(1)讲授:作为本节课的主要教学手段,主要用于教学环节的逐步落实。 (2)学案:主要用于教学流程和教学内容的呈现 (3)学生讨论:主要用于数学模型建立的过程和生活实例的分析。 目的是通过加强教师的引导,提升学生的互动空间,以突出教学重点和解决教学难点。

四、教学方法
探究法、展示法等

五、教学课时
1 课时

六、教学过程

教学流程

教师引导

学生活动

设计意图 贴近生活, 从学生已有的 生活经验出发, 使学生从感性 上认识种群数 量的增长。

播放 《水葫芦疯长 危及母亲 河生态安全》的录像。 这个视频与种群的数量变化 情景导入 有关,从而引出今天的课题,种 群数量的变化。

观看录像,思考。

播放《细菌的分裂》录像 (探究一) 1. 这些细菌个体的总和能否 称为一个种群? 2. 如果细菌繁殖一代也就是 学生思考、讨论并回答。 分裂一次能产生几个后代? 3. 假如繁殖一代只需 20min, 一个细菌 60 分钟后可以变成多少 从学生已 个?3 天后呢? 有的经验知识 4 .假如细菌的初始数量为 出发, 使学生能 N0,那么繁殖了 n 代后细菌数量 很快找准建立 思考、通过计算完成学案 是多少呢?(用 Nn 来表示) 数学模型的方 上的表格,写出细菌繁殖 n 代 5. 根据这个公式请学生算出 法。 的数量计算公式 Nn=N0×2n, 并 一、 建构种 5 个细菌产生的后代在不同时期 在坐标中画出细菌的 “J” 型增 群 增 长 模 的数量,并填写在学案上的表格 长曲线。 型的方法 中,然后画出细菌的种群数量增长 曲线。 数学模型 概念:数学模型是用来描述 系统或它的性质的数学形式。

通过对实 验数据的统计 建立数学模型一般包括以下 分析, 学习建立 步骤: 数学模型的方 1.观察研究对象,提出问题 法, 提高从内因 2.提出合理的假设 和外因相互作 通过讨论,掌握数学模型 3.根据实验数据,用适当的 用的角度分析 模型的建构方法。 数学形式对事物的性质进行表达 事物发展变化 4. 通过进一步的实验或观察 的能力。 等,对模型进行检验或修正

课件展示: 实例一:1859 年,一位英国 人来到澳大利亚定居。他带来了 24 只野兔。让他没有想到的是, 一个世纪之后, 这 24 只野兔的后 代竟达到 6 亿只以上。漫山遍野 的野兔与牛羊争食牧草,啃啮树 皮,造成植被破坏,导致水土流 失。后来,人们引入了黏液瘤病 二、 种群增 毒才使野兔的数量得到控制。

学生思考讨论并回答: 通过具体 事例,明确“J” 型种群增长的 原因。

长的“J” 型曲线

实例二:在 20 世纪 30 年代 曾将环颈雉引入美国华盛顿州海 岸附近的一个岛屿,此后环颈雉 种群的增长如图所示。 思考: 这两个实例的增长类似于细 食物和空间条件充裕,无 菌种群增长,你认为它们为什么 敌害等。 会这样增长呢?

(探究二) “J ”型增长的数 通过讨论、计算,得出“J” 学模型的建构过程 型增长曲线的数学模型 1.观察研究对象,提出问题 问:对象是什么?

自然界呈“J”型生长的 加强引导, 种群。 层层推进, 让学 生在不知不觉 三、建构 2.提出合理的假设 中, 通过自己的 “J”型增 你的假设是什么? 食物和空间条件充裕、气 演 算 建 立 种 群 长的数学 候适宜、没有敌害等条件。 “J” 型增长的数 模型 学模型, 体验成 3.根据实验数据,用适当的 功。 t Nt=N0λ 数学形式对事物的性质进行表达 4. 通过进一步的实验或观察 等,对模型进行检验或修正

从资源和 空间上思考种 在资源和空间都不受限制 群增长问题。 用 的情况下,种群呈“S”型增长;生 物 学 语 言 解 然而自然界的资源和空间总是 释“S”型曲线 (探究三) 有限的,当种群密度增大,种 (数学模型) 。 (1 )大草履虫的增长呈 “S” 内竞争会加剧,种群出生率降 型曲线的原因有哪些? 低,死亡率增高,当二者趋于 平衡时,种群就会停止增长, 四、 种群增 维持在一个稳定水平。

课件展示:高斯实验

学生讨论并回答:

长的“S” 型曲线

(2)K 值的含义? 课堂反馈 (1)“J”型增长和“S”型增长 两种模型有何不同? (2) 如果把这两种曲线放在 一块,其中的阴影部分代表什么 含义呢?

“K 值”为环境容纳量,即 理解 K 值, 在某一特定的环境中,能容纳 并 解 释 和 说 明 的种群最大数量。 实际问题。

理解本节 学生思考、讨论并回答。 内容

(探究四) (一)种群数量的波动 引导学生分析 P68 图──东 亚飞蝗种群数量的波动。 思考、讨论,集合历史背 设问:如图所示符合种群数 景分析东亚飞蝗种群数量波动 量的增长曲线吗? 的原因──气候的影响。 使学生树 (二)种群数量的下降 立起“人与自 五、 种群数 然,和谐发展 ” 量的波动 引导学生分析图──二战后 思考、讨论,集合历史背 的大局观, 更好 和下降 鲸鱼捕获量统计图。 景分析鲸鱼种群数量下降的原 地 保 护 生 物 的 设问:是什么原因导致了鲸 因──战后人们对鲸鱼的大量 多样性。 的数量的急剧下降? 捕杀。 问:除了这些影响因素,你 还能想到其他影响种群数量变化 的因素吗?

食物、天敌、传染病等。

(探究五)引导学生分析:

思考、讨论,回答问题。

学以致用, 1、 控制城市鼠害可以采取什 讨论得出,比较有效的方 用 所 学 知 识 解 么措施? 法 是控制 老鼠种 群增长的 “K 决实际问题。 值”,减少老鼠的食物以及生存 空间,降低其环境容纳量。 了解系统 分析的思想和 方法, 逐步形成 六、 拓展应 2、在鱼类资源的捕捞中,我 整体性思维的 用 们讲究适量捕捞,那我们今天研 一般认为种群数量在 K/2 习惯, 树立人与 究种群数量变化后,大家想想该 值时,种群增长是最快的,所 自 然 和 谐 发 展 怎么适量法?是在种群快速增长 以,我们可以在过 K/2 值时进 的观念, 为形成 时捕捞,增长开始减慢时可以捕 行捕捞。捕捞量应该使剩余的 生 态 意 识 和 环 捞,还是一定要种群数量达到 K 在 K/2 左右。 境保护意识奠 值时才能捕捞?捕捞量又为多少 定基础。 呢?

及时回顾, 结合板书,带领学生一起回 在老师的带领下,回顾本 使学生带着思 七、小结 顾本节课所学内容。 节所学知识。 考离开课堂。 联系社会, 使学生在分析 人口增长 “J“ 型 曲线的同时, 认 设问: 分析我国人口增长曲线, 识 我 国 制 定 计 计划生育是我国的一项基本 八、作业 找准立意,认真完成作业。 划 生 育 政 策 的 国策,结合我国人口增长曲线, 必要性; 认同人 从 生 物 种 群 数量 变 化 的角 度 分 类活动对生物 析,以“拯救地球从控制人口增长 种群数量变化 开始”为题,写一篇文章。 的重要影响。 给出我国 1000 年之 2000 年 人口增长曲线图,

2013-6-13


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