高二生物教案：《種群數(shù)量的變化》教學(xué)設(shè)計(jì)（二）(2)

來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)整理 2018-11-16 19:56:12

[標(biāo)簽：高考教案高二生物教案 2018年高考教案]

教學(xué)內(nèi)容

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖

導(dǎo)入新課

提出問(wèn)題：

1.種群有哪些特征？

2 .各特征之間有何聯(lián)系？

回答問(wèn)題，

引出課題。

鞏固舊知

承上啟下

導(dǎo)入新課

建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法

——數(shù)學(xué)模型

投影展示問(wèn)題，檢查課前布置任務(wù)：

實(shí)例1：在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過(guò)分裂繁殖一次。請(qǐng)同學(xué)們觀察右圖回答以下幾個(gè)問(wèn)題:

1、填寫(xiě)下表：計(jì)算一個(gè)細(xì)菌在不同時(shí)間（單位為min）產(chǎn)生后代的數(shù)量。

表略

2．n代細(xì)菌數(shù)量Nn的計(jì)算公式是：

3．72小時(shí)后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？　

4、以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫(huà)出細(xì)菌的數(shù)量增長(zhǎng)曲線。

教師講解：

一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法——數(shù)學(xué)模型

1．數(shù)學(xué)模型：是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的的性質(zhì)形式。

2.數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式:

3.建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的意義:

4．研究方法或步驟：

提出問(wèn)題→做出假設(shè)→建構(gòu)數(shù)模→檢驗(yàn)修正

學(xué)生閱讀實(shí)例一，觀察圖片，并完成學(xué)案相應(yīng)內(nèi)容。

通過(guò)學(xué)生分析問(wèn)題探究數(shù)學(xué)規(guī)律

解決實(shí)際問(wèn)題

建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法，讓學(xué)生感受到生物現(xiàn)象和規(guī)律可用數(shù)學(xué)語(yǔ)言（公式和曲線圖）表達(dá)出來(lái)。

滲透科學(xué)方法的教育。

種群增長(zhǎng)的“J”型曲線

過(guò)渡：理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)的推測(cè)，自然界中有此類型嗎？

實(shí)例二：1859年，一位英國(guó)人來(lái)到澳大利亞定居，他帶來(lái)了24只野兔。讓他沒(méi)有想到的是，一個(gè)世紀(jì)之后，這24只野兔的后代竟達(dá)到6億只以上。漫山遍野的野兔與牛羊爭(zhēng)食牧草，啃嚙樹(shù)皮，造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失。后來(lái)，人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制。

實(shí)例三：在20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國(guó)的一個(gè)島嶼。在1937－1942年期間，這個(gè)種群數(shù)量的增長(zhǎng)如下圖所示。

結(jié)論：自然界確有類似于細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫(huà)出曲線來(lái)表示，曲線大致呈“Ｊ”型

教師提出問(wèn)題：

1、野兔種群增長(zhǎng)的原因有哪些？

2、結(jié)合實(shí)例二請(qǐng)同學(xué)們思考“J”型曲線的形成條件是什么？

3、若“J”型曲線表示的是細(xì)菌種群的數(shù)量變化，此曲線對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)方程式是什么?

4、若“J”型曲線表示的是澳洲野兔種群的數(shù)量變化，此曲線對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)方程式能用1x2n表示嗎?若不能，它對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)方程式是什么？

教師總結(jié)：

二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線

1．含義：在理想條件下的種群，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫(huà)出的曲線圖，曲線大致呈“J”型。

2．“J”型增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型：

（1）模型假設(shè)：

條件：食物充足、空間充足、氣候適宜、沒(méi)有敵害；

數(shù)量變化：種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年的數(shù)量是第一年的λ倍。

（2）建立模型：t年以后種群的數(shù)量表達(dá)式為：

各參數(shù)含義：N0表示起始數(shù)量；Nt表示t年后種群的數(shù)量，t表示時(shí)間；λ表示增長(zhǎng)的倍數(shù)

閱讀資料，觀察圖片，回答問(wèn)題，得出結(jié)論。

同學(xué)們獨(dú)立思考3分鐘后，每3人為一小組討論上述問(wèn)題,并完成學(xué)案中的相應(yīng)內(nèi)容。

小組討論，然后總結(jié)種群增長(zhǎng)的“J”型曲線的數(shù)學(xué)模型。

承上啟下，引出本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容。

培養(yǎng)學(xué)生獲取信息的能力。

培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。

通過(guò)巡視，可對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，使學(xué)生問(wèn)題得以及時(shí)解決。

通過(guò)學(xué)生的展示，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在知識(shí)理解方面存在的誤區(qū)，利于及時(shí)糾正。

通過(guò)師生對(duì)種群增長(zhǎng)的“J”型曲線總結(jié)，使所學(xué)知識(shí)得以鞏固。

種群增長(zhǎng)的“S”型曲線

過(guò)渡：“J”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？

有實(shí)例證明嗎？

教師展示實(shí)例，提出問(wèn)題：

實(shí)例四：生態(tài)學(xué)家高斯曾經(jīng)做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在0.5ml培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲(chóng)，然后每隔24h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲(chóng)的數(shù)量。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出了如圖所示的結(jié)果。

思考討論：

1.大草履蟲(chóng)生存的環(huán)境與實(shí)例一中細(xì)菌生存的環(huán)境一樣嗎？

2.大草履蟲(chóng)的種群數(shù)量變化曲線呈現(xiàn)什么型？

3.在0.5ml培養(yǎng)液中的最大生存數(shù)量是多少？為什么不會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)？

4.若要提高K值，怎么做？

5.若要降低K值，怎么做？

6.此曲線的斜率代表什么？

7.種群增長(zhǎng)到什么時(shí)候增長(zhǎng)速率最大？

教師總結(jié)：

1．含義：種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量的曲線，稱為“S”型曲線。

2．形成條件：

自然界的資源和空間總是有限的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)加劇，以該種群為食的動(dòng)物數(shù)量也會(huì)增加，這就會(huì)使種群的出生率降低，死亡率升高。當(dāng)種群的死亡率與出生率相等時(shí)，種群就穩(wěn)定在一定的水平。

3．環(huán)境容納量：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的最大數(shù)量，又稱 K值。

4、曲線分析：

思考與討論：

1、對(duì)瀕危動(dòng)物如大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施？

2、對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，從環(huán)境容納量的角度看，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？