一、教材分析
自然界中的种群,数量不是固定不变的,而是会在外界各种环境因素的影响下发生各种变化。在“第2节 种群数量的变化”中,通过实例来说明如何建构种群增长模型。详细讨论了种群增长的两种方式,在理想环境中,种群增长呈“J”型曲线;在环境资源有限的情况下,种群增长呈“S”型曲线。种群增长的两种曲线各有产生的条件和特点,还可以通过建构的数学模型来解释种群数量的增长,这是本节教学的重点。种群数量变化除了增长以外,还存在波动、下降等其他形式。最后文中分析了影响种群数量变化的各种因素,特别指出了人类对种群数量变化的重要影响。在教学过程中要注意进行人文主义教育。 二、教学目标
知识目标:说明建构种群增长模型的方法。
能力目标:1、通过讨论细菌种群数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型。
2、用数学模型解释种群数量的变化。
情感态度价值观:关注人类活动对种群数量变化的影响。 三、教学重难点
教学重点:尝试建构种群增长的数学模型,并据此解释种群数量的变化。 教学难点:建构种群增长的数学模型。 四、教学方法:讨论法、探究法 五、教学过程 教学环节 课堂引入 关注种群数量的变化 教师活动 学生活动 教学意图 从学生近期熟悉的问题入手,引入新课内容 PPT展示全国第六次人口普查,神农架地区金丝猴种群调查 引入种群数量变化 识别人口普查标志 从受污染的针头引入细菌种群增长模型的建构过程(播放细菌分裂动画) 提问:细菌数目的增多是通过什么生理活动来实现的? 细菌的繁殖是一种分裂生殖,有研究表明有的细菌大约每20min繁殖一代。 那么我们现在就以这样一种细菌作为观察和研究的对象 学生思考并回答 繁殖 通过创设具体的情境,让学生感受活生生的生命现象。 细菌种群数量增长数学模型的建构 细菌特定种群增长模型的构建 教师巡班,与学生讨论,并给予适当的指导(主要是画曲线,需要一定的数学功底) 倾听学生汇报,点评 简单介绍曲线图和方程式的优点 学习目标一:建构理想条件下细菌种群增长模型。 探究一: 1、1个细菌,如果在营养和生存空间等条件都适宜的情况下,以每20分钟繁殖一代计算,会增殖为多少?请完成学案上的表格。 2、如果我们用N表示细菌数量,n表示细菌繁殖的代数,请尝试写出细菌种群增长的公式。 3、利用表格中的数据,以繁殖代数为横轴,细菌数量为纵轴,尝试画出细菌种群增长的曲线。 学生讨论,由小组代表在黑板上展示,并作出简要说明。 学生基于已有的数学知识进行演算。 绘图,并从中认识细菌种群数量增长的数学规律。 一般种群增长实例 那么在自然条件下能否找到类似于细菌种群增长的例子呢? 学生观看PPT 澳大利亚野兔 美国环颈雉 判断其增长曲线是否符合细菌种群增长曲线 判断其公式是否能用细菌种群增长公式代替 学习目标二:构建种群“J”型增长的数学模型 探究二: 1、如果种群的起始数量不是1个,而是No 如果每经历一个繁殖期后,子代种群数量是原来的λ倍. 如果繁殖一代的时间是确定的,繁殖代数用t代替n 学生讨论,学生代表汇报成果 质疑上一环节中得到的细菌种群增长数学模型 一般种群增长模型构建 那么我们能不能将细菌种群增长的公式推导成能够反映普遍种群,类似于细菌种群增长的公式的数学公式呢? 倾听学生汇报,点评 构建适用于普遍种群增长的数学公式 数学模型构建的一实际上,我们刚才所做的是对已经构建的数学模型进行检验与修正。有条件的话,我们还要亲自去观察实验,来证实我们得到的数学模型是可靠的。建构数学模型对于我们总结规律,认识事物本质有着非常重要的作用,很多伟大的科学家都是建构数学模型的大师,比如孟德让学生认识数学模型构建的基本过程,般方法 尔,牛顿,爱因斯坦,很高兴各位同学已经具备了成为伟大科学家的潜质。带领学生小结J型曲线,以及条件。 熟悉并掌握这种技能。鼓励学生在未来有更多的发现。 以人口不能无限增长为切入点,引导学生从理想条件走向有限条件种群数量的变化。 种群 S型增长 探究三:地球的人口能否一直按“J”向学生介绍中国人口和世型曲线发展下去?做出你的判断,并谈界人口数量的变化,质疑人一谈你的理由。 口能否按J型增长持续下学生讨论后,由学生代表发言汇报 去? 有没有实例来证明呢? 学习目标三:种群增长的“S”型曲线 高斯实验,呈现数据,曲线。 如何理解K值,S型曲线不同于J型曲 线出现K值的原因是什么? K值的定义是什么?哪些因素可以影 响到K值的大小? 倾听学生汇报,点评 学生讨论后,由学生代表发言汇报 种群数量达到K值后,一定在K值左右保持稳定吗? 呈现蝗虫,鲸鱼实例 教师解说 倾听学生汇报,点评 对比J型曲线和S型曲线的异同。 以曲线的形式总结种群变化的多种形式和发生变化的原因 观看蝗虫数量波动、鲸鱼数量下降(日本残忍捕杀鲸鱼录像) 学生阅读课本,分析蝗虫数量波动,鲸鱼种群数量下降的原因,由学生代表汇报讨论成果 气候、食物、天敌、传染病、人为因素。 由学生完成小结,并汇报。 种群数量的波动与下降 血腥的捕杀鲸鱼画面冲击学生,让学生认识到自然界中影响种群变化的因素很多,但是人类活动对自然界种群的影响越来越明显。 总结课堂知识,完成对知识的梳理 课堂反馈 研究种群数量变化学生活动1:对家鼠等有害生物的防治,有哪些措施,哪些措施可以长期控制鼠的数量? 学生分组讨论,汇报,(3分钟)(板书: 寻求共识,的意义 教师对学生回答给予肯定,意义) 并逐一点评。 学生活动2:白头叶猴的保护 作为一名高中生,我们又能为自然保护做些什么? 科学保护野生动物 结束 板书设计:
种群数量的变化
一、方法(数学模型构建) 二、种群增长模型
观察对象 “J”型:Nt=N0×λt 理想 提出假设 数学表达 检验修正
“S”型:K值(环境容纳量)有限
三、波动、下降
四、意义
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容