4.2 种群数量的变化

4.2种群数量的变化第一课时2、用数学模型解释种群数量的变化。

一、建构种群增长模型的方法1、建立数学模型的方法步骤：观察对象，提出问题→提出→根据实验数据，用适当的对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行。

2、尝试数学模型的构建：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代，一个细菌分裂n代后产生的细菌数量N n=二、种群数量增长的“J”型曲线模型构建：种群的数量每年以一定的倍数（λ）增长，起始数量为N0，t年后种群数量为N t，则可以建立数学模型如下：t 年后的种群数量为：N t =试计算：某一地区2001年人口普查时有10万人，2002年比2001年增长1％。

请预测，按照此生长速度，2006年该地区的人口将有多少？（列出式子即可）自主探究：在自然界中，应对“J”型曲线做怎样的修正？1、根据实验数据，绘制大草履虫种群数量随时间的变化曲线。

时间（d）0 1 2 3 4 5 6种群数量（个）5 22 112 315 375 375 375学习目标标学习过程2大草履虫种群数量的增长速率和增长率的数学模型。

/天）增长率：指新增加的个体数占原来个体数的比例（百分比，无单位）设：某种群在单位时间t 内，由原来数量N t-1（个）增长到现有数量N t (个)写出S ”型曲线增长速率的计算公式：绘制种群增长速率的曲线图：课后探究：写出“J ”型曲线和“S ”型曲线增长速率和增长率的计算公式，并绘制曲线图。

3、对S ”型曲线的分析思考：种群达到一定数量后为什么数量不再增长？讨论分析：①“S ”型增长曲线中，在种群数量为多少时，种群的增长速率最快？当种群数量达到多少时，增长速率为0？②在不同阶段，为什么种群数量增长速率会呈现这样的变化？试分析原因。

A 点四、“S ”型曲线的应用1、保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应选择什么时候捕鱼？捕到什么程度？为什么？2、怎样做才是最有效的灭鼠措施？J 型）是有条件的，条件之一是（ ）A ．在该环境中只有一个种群B ．该种群对环境的适应比其他种群优越得多C ．环境资源是无限的D ．环境资源是有限的2、池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（ ）A ．大量增加饵料的投入量B ．大量增加鱼苗的投入量C ．及时、适量的捕捞成鱼D ．限制捕鱼3、在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。

4.2《种群数量的变化》教学设计一、教材分析本节课是高中生物必修3的第四章第2节，在第1节课中已经介绍了种群的一些基本特征，而其中最基本的特征是种群密度，与种群密度密不可分的是种群的数量，在第2节中，就对种群的数量变化进行了探讨。

同时种群数量的变化与种群所生存的环境条件，如天敌、食物等有着很大的关系，为第3节群落的引出作了铺垫。

本节，在新课标中具体内容标准是：尝试建立数学模型解释种群的数量变动。

通过实例来说明如何建构种群增长模型，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，是实现生物学科核心素养—理性思维的重要环节。

并且详细讨论了种群增长的两种方式的产生条件及特点等：在理想环境中，种群增长呈“J”型曲线；在存在环境阻力的情况下，种群增长呈“S”型曲线。

种群数量变化除了增长以外，还存在波动、下降等其他形式。

本节最后分析了影响种群数量变化的各种因素，意在培养学生的环境保护及正确的资源利用意识。

二、学情分析本课的学习主要是以探究建构数学模型为主，因此需要学生有一定的数学功底。

本册为高中必修3第4章的内容，对象是高二学生，具有一定的数学能力，对这样的数学模型构建来说还是较有能力能够把握的，最多需要一些小小的提示。

因此，可以让学生进行小组探讨活动，而不用为他们讲解太多。

对于种群数量变化的几种形势则较易于理解。

同时，也需要学生对上一节课的知识掌握比较充分，才有利于这节课的进行。

三、教学三维目标知识目标：1. 说明建构种群增长模型的方法。

2. 阐述种群数量增长的种类和特点。

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。

情感态度价值观目标：1、意识到人类活动对生物与环境的影响，树立环境保护意识。

四、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（核心概念）。

五、教学方法：讨论法、探究法六、教学思路。

4.2 种群数量的变化教学设计授课班级：高二5班授课时间：05.13 授课教师：王永旭【教学目标】一、知识与技能：1.说明建构种群增长模型的方法。

2.用数学模型解释种群数量的变化。

3. 说明种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线。

二、过程与方法：通过探究细菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。

三、情感态度与价值观：关注人类活动对种群数量变化的影响。

【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。

【教学方法】讲述与学生探究、讨论相结合【教学用具】多媒体课件、学案【教学过程】教学内容教师活动学生活动设计意图导入新课提出问题：1.种群有哪些特征？2 .各特征之间有何联系？回答问题，引出课题。

巩固旧知承上启下导入新课建构种群增长模型的方法——数学模型投影展示问题，检查课前布置任务：实例1：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一次。

请同学们观察右图回答以下几个问题:1、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。

表略2．n代细菌数量Nn的计算公式是：Nn3．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。

教师讲解：学生阅读实例一，观察图片，并完成学案相应内容。

通过学生分析问题探究数学规律解决实际问题建构数学模型的方法，让学生感受到生物现象和规律可用数学语言（公式和曲线图）表达出来。

一、建构种群增长模型的方法——数学模型1．数学模型：是用来描述一个系统或它的的性质形式。

2.数学模型的表现形式:3.建构数学模型的意义:4．研究方法或步骤：提出问题→做出假设→建构数模→检验修正渗透科学方法的教育。

种群增长的“J”型曲线过渡：理想条件下细菌数量增长的推测，自然界中有此类型吗？实例二：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。

让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。

必修三 4.2种群数量的变化【学习目标】1.概述建构种群增长模型的方法。

2.说出种群数量变化的两种类型。

3.解释种群数量的波动类型及其原因。

4.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。

【自主学习讨论】一、建构种群增长模型1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的形式。

2．数学模型的表达形式：⑴数学方程式：⑵：优点是直观。

二、种群数量的增长、波动和下降1．种群增长的“J”型曲线⑴含义：条件下的种群，以为横坐标，为纵坐标画出的曲线图，大致呈“J”型。

⑵数学模型①模型假设a．条件：和条件充裕、气候适宜、没有天敌等。

②建立模型：t年后种群数量表达式为N t＝。

2．种群增长的“S”型曲线⑴含义：在条件下，种群经过一定时间的增长后，数量趋于的增长曲线，呈“S”型。

⑵环境容纳量：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群数量，又称“K值”。

3．种群数量的波动和下降⑴影响因素：①自然因素：②人为因素⑵研究意义：对有害动物的、野生生物资源的和利用以及濒危动物种群的拯救和。

三、探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”1．原理：⑴酵母菌可以用来培养。

⑵理想环境中，酵母菌种群的增长呈型曲线；有限环境下，其增长呈型曲线。

2．目的：初步学会酵母菌等微生物的计数及种群数量变化曲线的绘制。

3．注意事项⑴酵母菌计数采用方法显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数的酵母菌。

⑵从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是【巩固检测】1．数学模型是描述一个系统或它的性质的数学形式。

建立数学模型一般包括以下步骤：①根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达②观察研究对象，提出问题③通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正④提出合理的假设下列排列顺序正确的是( )A.①②③④B.②④①③C.④①②③D.③①②④2、一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，哪一项是不正确的A．先呈“S”形增长，后呈“J”形增长 B．先呈“J”形增长，后呈“S”形增长C．种群数量达到K值后会保持稳定 D．K值是环境条件允许的种群增长的最大值3．自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。