《種群數(shù)量的變化》教案2

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1、《種群數(shù)量的變化》教案一.知識結(jié)構(gòu)建構(gòu)種群增長模型的方法種群增長的“J”型曲線種群的數(shù)量變化I種群增t的“S”型曲線＜種群數(shù)量的波動和下降二、教學(xué)目標1、說明建構(gòu)種群增長模型的方法。2、通過探究培養(yǎng)液屮酵母菌種群數(shù)量的變化，嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。3、用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。4、關(guān)注人類活動對種群數(shù)量變化的影響。三、教學(xué)重點、難點及解決方法1、教學(xué)重點及解決方法教學(xué)重點：嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。解決方法：⑴遵循具體f抽象f再具體f再抽象的軌跡教學(xué)。⑵通過探究活動來驗證。2、教學(xué)難點及解決方法教學(xué)難點：建構(gòu)種群增長的

2、數(shù)學(xué)模型。解決方法：同上。四、課時安排2課時。五、教學(xué)方法啟發(fā)式、探究法。六、教具準備課件、探究材料。七、學(xué)生活動1、學(xué)生討論、思考、回答問題。2、學(xué)生完成教材屮探究活動的操作。八、教學(xué)過程（一）明確目標（二）重點、難點的教學(xué)與目標完成過程笫1課時播放細菌分裂的錄像或演示細菌分裂的計算機模擬動畫。提示：在自然界中細菌無處不在，有些細菌的大量繁殖會導(dǎo)致疾病。假如現(xiàn)有一種細菌,在適宜的溫度、濕度等環(huán)境下，每20min左右通過分裂繁殖一代。引導(dǎo)學(xué)生思考：1、細菌的生殖方式是怎樣的？2、72h后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的后代數(shù)量是多少？3、n代細菌數(shù)量是多少？提出問

3、題，組織討論：1、對細菌種群數(shù)量增長而言，在什么情況下2“公式成立？2、這個公式揭示了細菌種群數(shù)量增長的什么規(guī)律？3、在學(xué)過的生物學(xué)內(nèi)容中，還有哪些生物學(xué)問題可以用數(shù)學(xué)語言來表示。提示：數(shù)學(xué)工具在生物學(xué)研究中的作用越來越突出。請學(xué)生算岀一個細菌產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量，并填寫教材屮的表格，然后畫出細菌的種群數(shù)量增長曲線。提示：這是在理想條件下對細菌種群數(shù)量的推測。引導(dǎo)學(xué)生討論，同數(shù)學(xué)公式相比，曲線圖表示的模型有什么局限性？小結(jié)：在描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量的變化時，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。提出問題，組織討論：如何建立“

4、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的數(shù)學(xué)模型”，我們應(yīng)該怎么做？提出問題，組織討論：以上討論的是在實驗條件下種群的數(shù)量變化，在自然界中種群的數(shù)量變化情況如何？提供素材：《光明日報》消息澳大利亞野兔成災(zāi)。估計在這片國土上生長著6億只野兔，它們與牛羊爭牧草，啃樹皮,造成大批樹木死亡，破壞植被導(dǎo)致水土流失，專家計算，這些野兔每年至少造成1億美元的財產(chǎn)損失。兔群繁殖之快，數(shù)量之多足以對澳洲的生態(tài)平衡產(chǎn)生威脅。澳洲本來沒有兔子，1859年，一個叫托馬斯?奧斯汀的英國人來澳定居，帶來了24只野兔，放養(yǎng)在他的莊園里，供他代獵取樂。奧斯汀絕對沒有想到，一個世紀之后，這24只野兔的后

5、代達到6億只之多。（有條件的學(xué)校，教師可播放澳大利亞野兔成災(zāi)的錄像片。）學(xué)生討論：1、野兔種群增長的原因有哪些？2、怎樣用數(shù)學(xué)語言來描述野兔種群增長的規(guī)律？3、如果用N。表示野兔種群的起始數(shù)量，用入表示野兔種群數(shù)量每年的增反倍數(shù)，用M表示t年后野兔種群的數(shù)量，那么，Ni為多少？4、根據(jù)上述素材，估算1869年時，野兔種群數(shù)量為多少？（說明計算方法）5、列舉在自然界中還有哪些與素材中野兔種群數(shù)量增長相似的情況。小結(jié)：自然界確有類似細菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式。該種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型可表示為“J”型曲線，或數(shù)學(xué)公式：Nt=No入'如果自然界的生物種群

6、都是以“J”型方式增長，地球早就無法承受了。呈現(xiàn)高斯實驗（有條件的學(xué)?？蓪⒏咚箤嶒炗糜嬎銠C模擬技術(shù)呈現(xiàn)出來）。提出討論題：1、你認為高斯得出種群經(jīng)過一定時間的增長后，呈“S”型曲線的原因是什么？2、在高斯實驗的基礎(chǔ)上，如果要進一步搞清是空間的限制，還是資源（食物）的限制,該如何進行實驗設(shè)計？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”？請舉例說明。學(xué)生思考：有哪些因素制約著種群數(shù)量的增長？學(xué)生討論。學(xué)生討論教材中“思考與討論”素材。小結(jié)：經(jīng)過一定時間，在各種因素的作用下，種群數(shù)量增長會趨于穩(wěn)定，呈“S”型曲線。在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定

7、空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為“環(huán)境容納量——K值”。學(xué)生討論教材中東亞飛蝗種群數(shù)量的波動。討論影響種群數(shù)量波動的因素。提出問題，在自然界中，種群數(shù)量是否總能穩(wěn)定在K值？為什么？（三）總結(jié)從具體的生物現(xiàn)象和規(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。第2課吋1、提出問題（實驗探究的目的）；培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時間而變化的？2、作出假設(shè)：酵母菌在資源和空間有限的環(huán)境中，其種群的增加會受種群密度的增加而受影響。3、探究材料及用具：酵母菌的菌種、無菌馬鈴喜培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液、試管、血球計數(shù)板（2mm

8、X2mm方格）、滴管、顯微鏡等。4、討論制定計劃：在小組討論的基礎(chǔ)上，寫出探究方