視頻標簽：種群數量的變化

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視頻課題：人教版高中生物必修三第四章第2節《種群數量的變化》廣西省優課

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人教版高中生物必修三第四章第2節《種群數量的變化》廣西省優課

《種群數量的變化》教學設計  
                         
 
一、教學目標 
1.說明建構種群增長模型的方法。   2. 用數學模型解釋種群數量的變化 
3.說出“J”型增長和“S”型增長的條件、意義 
4. 探究“J”型曲線和“S”型曲線的增長率和增長速率  
5.了解種群增長規律在生活中的應用，并且建立愛護生物的意識。 二、教學重難點：  1.教學重點： 
用數學模型解釋種群數量的變化 
說出“J”型增長和“S”型增長的條件、意義 
分析比較“J”型曲線和“S”型曲線的增長率和增長速率  
2.教學難點：分析比較“J”型曲線和“S”型曲線的增長率和增長速率 三、教學媒體和方法 
    充分利用電子信息技術，通過PPT課件和多個小視頻展示激發學生的興趣，突破重難點，
同時結合ipad的使用，現場反饋和分析學生的學習情況 四、教學過程 （一）新課導入 
      展示圖片準媽媽，和懷抱二胎的林志穎，每個人臉上洋溢著幸福的微笑。       國家為什么要開放二胎政策呢？通過幽默又直擊現實的小視頻展示。吸引學生的注意力，引發學生思考。 
      簡單分析中國人口的數量增長情況導入課題“種群數量的增長”。 （二）建構種群增長模型的方法 
我們以大腸桿菌為例進行探討。大腸桿菌是什么生物，它的分裂方式是？它的繁殖速度很快，在適宜的條件下，每20 min左右就可以繁殖一代。（由此推算一個細菌的第一代，第二代，第三代，第n代的數量）請完成活動一的任務。 
引導學生思考： 
1. 請學生算出一個細菌產生的后代在不同時間的數量，并填寫教材中的表格 2. n代細菌數量是多少？ 
3. 72 h后，由一個細菌分裂產生的后代數量是多少？ 
4. 然后畫出細菌的種群數量增長曲線。思考公式和曲線的優點是什么？ 5. 建構數學模型的方法 
用曲線表示很直觀，用公式很精準。公式和圖表都是一種數學模型，在研究生物數量的變化時，常常需要建立數學模型。根據剛才的推導過程，總結建構數學模型的一般步驟。 
（建立數學模型的一般步驟：觀察研究對象，提出問題；提出合理的假設；根據實驗數據用適當的數學模式表達；進一步實驗或觀察，進行檢驗。） （三）J 型曲線增長 
大腸桿菌的J 型增長是在理想條件下的種群數量變化，在自然界中會存在類似的 “J”型增長嗎？ 
請看實例。  
1.中國人口。接近“J”型增長，因為人口增長過快，我國采取了什么措施？可是現在我國人口老齡化，屬于哪種年齡組成？國家提出了開放二胎政策。大人小孩都洋溢著幸福的微笑。 
 
                                      
1.澳大利亞野兔 2環頸雉 
我們嘗試建立數學模型。請看條件，構建公式。 自然界確有“J”型增長。 
請問：J型增長的條件有哪些？學生：食物充足，空間充足，沒有天敵。  
（四）S 型曲線增長 
過渡：在自然條件下 “J”型曲線會一直持續增長下去嗎？不會。一般是什么型的增長曲線？ 
S型增長。這是我們的推測。是對的還是錯的，需要實驗驗證。我們來看科學家的實驗。 高斯實驗： 
繪制的曲線圖呈S型。這和“J”型增長的最大差別是什么？ K值：環境容納量，一定空間所能維持的種群最大數量。 思考1：如果把0.5mL培養液換成 1mL，曲線會怎么變化？ 若換成 0.1mL呢？  
思考2：K值增長速率是多少？出生率和死亡率是什么關系？ （五）“J”型曲線增長與“S”型曲線增長的比較 
 
活動二：完成表格 
項 目 
“J”型曲線 
“S”型曲線 
增長模型 
 
 
前提條件    
 計算公式  
（不填） 
K值有無  
 
適用情形 
 
 
 
 
提問：如果把“J”型曲線和“S”型曲線畫到同一個坐標圖中，它們的位置關系怎么樣？并解釋 
學生嘗試。 
解釋1：環境阻力 解釋2 ：增長速率  
（六）探究“J”型曲線增長與“S”型曲線增長的增長率和增長速率 
活動三：請根據已知公式，完成增長率和增長速率的計算，并用曲線圖表示    
（增長率是個百分率，沒有“單位”，而增長速率有“單位”，如“個/年”。）   
 
                           
                  
                           
                                      
 
1.“J”型曲線的種群增長率和增長速率的計算 2.“S”型曲線的種群增長率和增長速率的計算        
項 目 “J”型曲線 
“S”型曲線 
種群增長率     
 
種群增長速率     
     
 
總結：“J”型曲線和“S”型曲線的增長速率不同，所以“S”型曲線的前期不等于“J”型曲線。 
 
圖中陰影部分表示什么？  1.環境阻力  
2.通過生存斗爭被淘汰的個體數量 
 
（七）種群數量增長規律在生活中的應用 
過渡：根據“S”型曲線的K值是最大數量，K/2是最大增長速率，且K值受環境影響等，可以指導人類的生產生活。 實例1：捕魚 
大家知道捕魚節嗎？ 
播放捕魚節視頻，激發學生興趣。 
提問：根據“S”型曲線思考如何獲得最大日捕獲量？如何可持續獲得大產量？      在K捕撈，可獲最大日捕獲量，在K/2點捕撈可持續獲得大產量。 實例2：保護大熊貓 
我們的國寶大熊貓，憨態可掬，備受世界的人們的喜愛，是我們中國的和平使者。 保護大熊貓的根本措施 
 
                           
                  
                           
                                      
實例3：滅鼠 
我們學校日漸猖狂的老鼠，應采取什么措施？ 
做好衛生工作，減少食物來源；硬化地面，破壞老鼠棲息地 （八）種群數量的波動和下降 
提問：種群數量達到K值時，都能在K值維持穩定嗎？ 影響種群數量變化的直接因素有： （1）影響種群數量變化的因素： 
A.內部/直接因素：出生（死亡）率、遷入（出）率、年齡組成、性別比例。  B.自然/間接因素：空間、氣候、食物、天敵、傳染病、自然災害等。  C.人為/重要因素：對野生生物的亂捕濫獵、對種群數量的人工控制等。 展示實例日本捕鯨的場景，電影“可可西里”對藏羚羊的保護。  
（九）種群數量的波動和下降 
總結：研究種群數量的變化，對于有害生物的防治，野生生物的保護，瀕危生物的拯救和恢復，都有著重要的意義。  
五、課堂作業
第四章   種群的數量變化   (導學案)
一、預習目標
1.說明建構種群增長模型的方法。 
2. 用數學模型解釋種群數量的變化
3. 嘗試探究“J”型曲線和“S”型曲線的增長率和增長速率
二、學習重難點：
1.學習重點：用數學模型解釋種群數量的變化
2.學習難點：“J”型曲線和“S”型曲線的增長率和增長速率
三、學習過程
 
【活動一】建立種群數量變化的數學模型
已知大腸桿菌在適宜條件下每20分鐘繁殖一次

1. 算出一個細菌在不同時間后繁殖產生的細菌數量

2. n代細菌數量的公式？
3. 一天后細菌數量是多少？
4. 畫出細菌的數量增長曲線。
5. 總結歸納建立數學模型的一般步驟
 
 
【活動二】“J”型曲線和“S”型曲線的比較

項 目	“J”型曲線	“S”型曲線
增長模型
前提條件
計算公式		（不填）
K值有無
適用情形

 
【活動三】完成種群增長率和增長速率的計算，并用曲線圖表示
種群增長率是指單位數量的個體在單位時間內新增加的個體數
種群增長速率是指單位時間內增長的數量
 
 
 
 
 

 
 
 

1.計算“J”型曲線的種群增長率和增長速率 2.計算“S”型曲線的種群增長率和增長速率

 

 
 
 
 
 

項 目	“J”型曲線	“S”型曲線
種群增長率
種群增長速率

 
【活動四】“S”型曲線的應用

	滅　鼠	捕　魚
(最大增長速率)	在種群數量達到          ，采取相應措施。	捕撈后的種群數量應維持在       ，持續獲得高產量
K值(環境容納量)	改變環境，使之不適合鼠 生存，          K值	保證魚生存的環境條件， 盡量             K值

 
四、課堂反饋
1.一種生物遷入一個新的環境，由于食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵．t年后種群的個體數量為：Nt=N₀λ^t．下列關于該表示式參數意義的描述不正確
的是（　　）
A．Nt表示t年后的該種群的個體數量       
B．N₀為該種群的起始個體數量
C．t表示該生物遷入該地的時間是t年     
D．λ表示第二年比第一年增加的個體數量
2.下列有關環境容納量（即K值）及其在生產、生活中應用的說法中，正確的是（　　）
A．K值是指一定空間中所能容納的種群數量的最大值，此時種群增長速率最大
B．一定空間中同一種群的K值不會變化
C．降低環境中老鼠的K值，如嚴密封儲糧食等，可限制老鼠種群的數量
D．在開發動植物資源時，種群數量達到K值時才能獵取一定數量的該生物資源
3.假定當年種群數量是一年前種群數量的λ倍,下圖表示λ值隨時間的變化曲線.下列相關敘述錯誤的是（　　）
A．0～a年,種群數量不變,其年齡組成是穩定型
B．a～b年,種群數量下降,其年齡組成是衰退型
C．b～c年,種群數量增加,種群呈"S"型增長
D．c～d年,種群數量增加,種群呈"J"型增長
 

項 目	“J”型曲線	“S”型曲線
種群增長率
種群增長速率

 
 
 

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