种群数量的变化教学目标知识目标：1说明建构种群增长模型的方法：2.掌握种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线能力目标：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。教学重点掌握种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线。教学难点建构种群增长的数学模型。教学过程教学教学意教师活动学生活动环节图新闻：湖南岳阳君山区“渔光互补”发电项目正式签约投资7亿“渔光互补”发电项目是将光伏组件布置于水面上方，上层用于太阳能发电、下层用于水产养殖的新型光伏系统工程。这个项目的开发必将为岳阳带来一定的经济利益。水产养殖是岳阳的一大特色，关于水产养殖有个问题请教大家。情景：引入有一个水产养殖户，新承包一片鱼塘，为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续获得最大捕鱼量，到了鱼出产的时候，应使被捕后的鱼群种群数量保持在什么水平？为什么？想要解决这个问题，我们必须要了解鱼群种群数量的变化规律。这节课我们来了解种群数量的变化。「某种细菌在营养和生存空间没首先我们以细菌作为研究对象，分析在营养空间资源无限的理想环境下有限制的情况下，每20min分学生开展活动，细菌种群的数量变化规律。完成活动裂繁殖一代。讨论：①繁殖n代后细菌的总数量为小组展
种群数量的变化 教学目标 知识目标：1．说明建构种群增长模型的方法； 2．掌握种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线。 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。 教学重点 掌握种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线。 教学难点 建构种群增长的数学模型。 教学过程 教学 环节 教师活动 学生活动 教学意 图 引入 新闻：湖南岳阳君山区“渔光互补” 发电项目正式签约投资 7 亿 “渔光互补”发电项目是将光伏组 件布置于水面上方，上层用于太阳能 发电、下层用于水产养殖的新型光伏 系统工程。这个项目的开发必将为岳 阳带来一定的经济利益。 水产养殖是岳阳的一大特色，关于 水产养殖有个问题请教大家。 情景： 有一个水产养殖户，新承包一片鱼 塘，为了保护鱼类资源不受破坏，并 能持续获得最大捕鱼量，到了鱼出产 的时候，应使被捕后的鱼群种群数量 保持在什么水平？为什么？ 想要解决这个问题，我们必须要了 解鱼群种群数量的变化规律。这节课 我们来了解种群数量的变化。 首先我们以细菌作为研究对象，分析 在营养空间资源无限的理想环境下 细菌种群的数量变化规律。完成活动 一。 某种细菌在营养和生存空间没 有限制的情况下，每 20min 分 裂繁殖一代。讨论： ①繁殖 n 代后细菌的总数量为 学生开 展活动， 小 组 展
细菌在理想条件下种群数量增长不多少？（假设细菌起始数量为示结果。其他小受限制，呈现“J”型增长，自然界生No，繁殖n代后细菌的总数量组同学物种群有类似于细菌种群这样的增为N.长形式的吗？②计算一个细菌产生的后代的进行评种群下面我们来看两个例子。总数量填入表格，并绘制细菌价。J型实例1：澳大利亚野兔迁移到一个新的数量随时间变化的增长曲线增长的环境后，近一百的时间从24只增曲线长到近6亿只。实例2：迁移到某岛屿的环颈雉的种分析为什么新迁入的这两个种群个体数量的增长曲线。群能够呈现类似于“J”型增让学生大家分析，这两个种群的数量增长有认识数长的形式增长？什么特征？学模型分析为什么新迁入的这两个种群能构建的基本过够呈现类似于“J”型增长的形式增程长？理想条件：食物和空间资源充足，气建立种群数量增长的数学模型候适宜，没有天敌，没有传染病等。（N。表示种群的起始数量，N，假设在理想条件下种群数量每年以表示t后种群的总数量）相同倍数入增长，请同学们建立种群数量增长的数学模型（数学方程式）（N.表示种群的起始数量，N.表示t让学生初步认后种群的总数量）数学模型是用数学形式表示一个系识“J”型曲线统或性质，例如，分析细菌种群数量变化中用到的表格，方程式，曲线图都是建立的数学模型。建立数学模型的一般方法：提出问题—→作出假设→建立模型检验修正开始建立模型学生展示模型并进行分析在自然界中澳大利亚野兔和环颈雉分析讨论：简述大草履虫的总学生展1这两个种群能够一直以这种形式增数量的变化规律？说明为什么示结果。长吗？其他组会呈现这种变化规律？下面请同学们阅读教材67页，分析提示：学生评高斯培养的大草履虫的种群数量的①B点：出生率死亡率价。变化，开始活动二。D点：出生率死亡率②数量增长最快的是总结：大草履虫种群数量的变化曲线段。类似于字母S，我们将种群的这种增长形象地称为“S”型增长③CD段增长速度变慢的可能原因AB段：食物空间资源充足，个体数量较少增长缓慢变化规律：BC段：食物空间资源充足，个体数量原因：
种群 J 型 增长 曲线 细菌在理想条件下种群数量增长不 受限制，呈现“J”型增长，自然界生 物种群有类似于细菌种群这样的增 长形式的吗？ 下面我们来看两个例子。 实例 1:澳大利亚野兔迁移到一个新 的环境后，近一百的时间从 24 只增 长到近 6 亿只。 实例 2:迁移到某岛屿的环颈雉的种 群个体数量的增长曲线。 大家分析，这两个种群的数量增长有 什么特征？ 分析为什么新迁入的这两个种群能 够呈现类似于“J”型增长的形式增 长？ 理想条件:食物和空间资源充足，气 候适宜，没有天敌，没有传染病等。 假设在理想条件下种群数量每年以 相同倍数λ增长，请同学们建立种群 数量增长的数学模型（数学方程式） （N0 表示种群的起始数量，Nt 表示 t 后种群的总数量） 数学模型是用数学形式表示一个系 统或性质，例如，分析细菌种群数量 变化中用到的表格，方程式，曲线图 都是建立的数学模型。 建立数学模型的一般方法：提出问题 作出假设 建立模型 检 验修正 开始建立模型 学生展示模型并进行分析 多少？（假设细菌起始数量为 N0，繁殖 n 代后细菌的总数量 为 Nn） ②计算一个细菌产生的后代的 总数量填入表格，并绘制细菌 的数量随时间变化的增长曲线 分析为什么新迁入的这两个种 群能够呈现类似于“J”型增 长的形式增长？ 建立种群数量增长的数学模型 （N0 表示种群的起始数量，Nt 表示 t 后种群的总数量） 示结果。 其 他 小 组同学 进行评 价。 让学生 认识数 学模型 构建的 基本过 程 让学生 初步认 识“J” 型曲线 在自然界中澳大利亚野兔和环颈雉 这两个种群能够一直以这种形式增 长吗？ 下面请同学们阅读教材 67 页，分析 高斯培养的大草履虫的种群数量的 变化，开始活动二。 总结：大草履虫种群数量的变化曲线 类似于字母 S，我们将种群的这种增 长形象地称为“S”型增长 AB 段：食物空间资源充足，个体数量 较少增长缓慢。 BC 段：食物空间资源充足，个体数量 分析讨论：简述大草履虫的总 数量的变化规律？说明为什么 会呈现这种变化规律？ 提示： ① B点：出生率 死亡率 D点：出生率 死亡率 ② 数量增长最快的是 段。 ③ CD段增长速度变慢的可能 原因 变化规律： 原因： 学 生 展 示结果。 其他组 学生评 价
增加，增长加速。CD段：食物消耗，空间不足，生存斗数量争加剧，出生率下降，死亡率上升增KD长缓慢。FC种群D点后：出生率等于死亡率，种群个BS 型体数量不再增加。达到环境所能容纳时间A增长的种群最大数量称为环境容纳量，用曲线字母K表示。讨论：和种C点为转折点，对应的种群数量的K/21.哪些因素可能导致K值发生群数对于同一个种群来说K值是不是恒定让学生改变？量的不变的？初步认2.从环境容纳量角度思考，保稳定可能会发生哪些变化？识S型护大熊猫和对家鼠等有害动物以及曲线并哪些因素可能导致K值发生改变？的控制分别应当采取什么措种群对曲线开始活动三。施？数量总结：1.对大熊猫应采取保护措施：进行分析。的波建立自然保护区，给大熊猫更宽广的动和生存空间，改善它们的栖息环境，从下降而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。2.对家鼠等有害动物的控制措施：降低有害动物种群的环境容纳量：通过不如①将食物储藏在安全处，断绝或断的启减少它们的食物来源；发，让学②室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；生积极思考，将③养殖或释放它们的天敌。种群增长速率是指种群在单位学到的时间内增加的个体数量，其计我们来考虑一下开始提到的关于水理论知算公式为：增长速率=（现有产养殖的问题：识应用个体数一原有个体数）/增长情景：到实际时间。中去。有一个水产养殖户，新承包一片曲线斜率的生物学含义代表着鱼塘，为了保护鱼类资源不受破坏，增长速率，它是如何随时间而并能持续获得最大捕鱼量，到了鱼出变化的呢？产的时候，应使被捕后的鱼群种群数1.S型增长种群，当种群数量保持在什么水平？为什么？量达到时，增长速率最大。鱼群种群的增长是“S”型增长，在不2.请尝试构建种群增长速率同时期种群数量的增长速率是不同与时间的数学模型。的，从这一点出发，我们应该使捕捞增t后的种群总数量维持在种群增长速长率最快的时候，下面我们来探究一下速种群增长速率的变化，开始活动四。率tott总结：增长速率先增大后减小，K/2
种群 S 型 增长 曲线 和种 群数 量的 稳定 以及 种群 数量 的波 动和 下降 增加，增长加速。 CD 段：食物消耗，空间不足，生存斗 争加剧，出生率下降，死亡率上升增 长缓慢。 D 点后：出生率等于死亡率，种群个 体数量不再增加。达到环境所能容纳 的种群最大数量称为环境容纳量，用 字母 K 表示。 C 点为转折点，对应的种群数量的 K/2 对于同一个种群来说 K 值是不是恒定 不变的？ 可能会发生哪些变化？ 哪些因素可能导致K值发生改变？ 开始活动三。 总结：1.对大熊猫应采取保护措施： 建立自然保护区，给大熊猫更宽广的 生存空间，改善它们的栖息环境，从 而提高环境容纳量，是保护大熊猫的 根本措施。 2.对家鼠等有害动物的控制措施： 降低有害动物种群的环境容纳量： 如① 将食物储藏在安全处，断绝或 减少它们的食物来源； ②室内采取硬化地面等措施，减少它 们挖造巢穴的场所； ③养殖或释放它们的天敌。 我们来考虑一下开始提到的关于水 产养殖的问题： 情景： 有一个水产养殖户，新承包一片 鱼塘，为了保护鱼类资源不受破坏， 并能持续获得最大捕鱼量，到了鱼出 产的时候，应使被捕后的鱼群种群数 量保持在什么水平？为什么？ 鱼群种群的增长是“S”型增长，在不 同时期种群数量的增长速率是不同 的，从这一点出发，我们应该使捕捞 后的种群总数量维持在种群增长速 率最快的时候，下面我们来探究一下 种群增长速率的变化，开始活动四。 总结：增长速率先增大后减小， K/2 讨论： 1.哪些因素可能导致K值发生 改变？ 2.从环境容纳量角度思考，保 护大熊猫和对家鼠等有害动物 的控制分别应当采取什么措 施？ 种群增长速率是指种群在单位 时间内增加的个体数量，其计 算公式为：增长速率=（现有 个体数－原有个体数）/增长 时间。 曲线斜率的生物学含义代表着 增长速率，它是如何随时间而 变化的呢？ 1．S 型增长种群，当种群数 量达到_时，增长速率最 大。 2．请尝试构建种群增长速率 与时间的数学模型。 让学生 初步认 识 S 型 曲线并 对曲线 进行分 析。 通过不 断的启 发，让学 生积极 思考，将 学到的 理论知 识应用 到实际 中去
值时增长速率最大，K值时增长速率为0。比较“J”型增长曲线和“s”型增长曲线总结：“J”型增长曲线：在理想条件下，没有生存斗争，生物本身存在过度繁殖的现象。“S”型增长曲线：自然条件下，资源两种空间有限，种群数量增大，生存斗争用达尔文的观点分析“J”、增长加剧，在生存斗争中会淘汰一部分个“S”型曲线曲线体。的比两个曲线围成的面积就表示在自然较选择下生存斗争中淘汰的种群个体数量；也可表示环境阻力，如食物有限、空间有限、种内斗争、种间竞争、天敌捕食、气候不适、寄生虫、传染病等等课堂小结
值时增长速率最大， K 值时增长速 率为 0。 两种 增长 曲线 的比 较 比较“J”型增长曲线和“S”型增长 曲线 总结：“J”型增长曲线：在理想条件 下，没有生存斗争，生物本身存在过 度繁殖的现象。 “S”型增长曲线：自然条件下，资源 空间有限，种群数量增大，生存斗争 加剧，在生存斗争中会淘汰一部分个 体。 两个曲线围成的面积就表示在自然 选择下生存斗争中淘汰的种群个体 数量；也可表示环境阻力，如食物有 限、空间有限、种内斗争、种间竞争、 天敌捕食、气候不适、寄生虫、传染 病等等 用达尔文的观点分析“J”、 “S”型曲线 课堂 小结