2021人教版高中生物必修三《种群数量变化》word教案

《种群数量的变化》教学设计
【课程目标】
尝试建立数学模型解释种群的数量变动
【核心素养】
科学思维科学探究——建构种群增长的数学模型
社会责任——人类活动对种群数目的影响
【学习目标】
1.通过分析资料一和二，概述建构种群增长J型曲线模型的方法。

2.通过分析资料三，能够描述种群增长的”S”型曲线的产生条件，特点以及现实中的应用。

3.通过分析资料四和五，归纳种群数量变化的类型和影响因素。

【教学过程】
学习阶段教师活动学生活动
引入创设情境，展示正确洗手的图片，细菌
数量繁殖快
引起学生兴趣
构建J型曲线数学模型资料一：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
完成表格及公
式
画出曲线
总结构建模型
的方法
资料二：在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的增长曲线如右图所示
置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下
思考1：K值是什么？什么原因形成了K 值？K值是固定不变的吗？
应用：对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？
思考2：种群的增长速率是如何变化的？何时最大？
应用：既要保护鱼类资源，又要尽量获得更大的捕鱼量，生产上捕捞到剩余量是多少比较好？
环境阻力表现为在生存斗争中被淘汰的个体数
资料四：东亚飞蝗种群数量的波动
资料五：第二次世界大战时，捕鲸业停了下来，鲸的数量恢复到较高的水平。

战后捕鲸船的吨位不断上升，鲸的捕获量越来越大，导致许多鲸的种群数量急剧下降，有的鲸濒临灭绝
【总结】种群数量变化的类型有哪些？。

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，因而为第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。

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构建数学模型为主，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，对象是高二或高三学生，他们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：意识到人类活动对生物的影响，生物与环境之间的相互影响。

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。

五、教学方法：讨论法、探究法六、教学思路：首先以三个关于种群数量变化的实例引出本课的课题——种群的数量变化。

第四章第2节种群数量的变化一、教材分析从本章开始，学生将在群体水平上探讨生命系统的组成、结构和发展变化规律。

种群是一定的区域内同种生物全部个体的集合，群落是同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合。

研究种群的数量变化、群落的结构和演替，在实践上有着重要意义。

二、教学目标1、说明构建种群增长模型的方法。

2、通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。

3、学会用用数学模型解释种群数量的变化。

4、引导学生关注人类活动对种群数量变化的影响。

三、教学重点难点重点：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。

难点：建构种群增长和模型。

四、学情分析我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。

有些学生对于毛细吸管怎么用都不清楚，所以讲解时需要详细。

五、教学方法学案导学：见后面的学案。

六、课前准备1．学生的学习准备：预习课本相关内容。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

以“问题探讨”引入，然后逐步展开教学，将本节的探究活动作为验证性实验活动。

（三）合作探究、精讲点拨。

探究一：种群增长的Ｊ型曲线1．尝试建立一个数学模型：细菌种群的增长曲线时间分钟20 4060 80 100 120 140 160 180细菌数量将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图思考：曲线图与数学方程式比较，优缺点？2．自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈Ｊ型．探究二：种群增长的“Ｓ”型曲线1.生态学家高斯的实验得出一个大草履虫种群的增长曲线。

思考：“S ”型曲线在生产中有哪些应用？同一种群的K值是固定不变的吗？种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？从环境容纳量的角度思考，能得到什么启发？探究三：种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波思考：影响种群数量变化的因素有哪些？种群数量变化的类型有哪些？探究四：培养液中酵母菌种群数量的变化思考：怎样进行酵母菌的计数？本探究实验需要设置对照吗？如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应当采取怎样的措施？（四）反思总结，当堂检测。

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、下图中①～④曲线表示在a 、b 、c 、d 四种条件下细菌种群的生长曲线。

这四种条件是：a.不断供应养分、水、氧气，除去有害废物；b.随时间延续，养分耗尽、有害物质积累；c.随时间延续，养分逐渐减少、无有害物质积累；d.随时间延续，养分耗尽，由于突变出现了新菌株，可分解原细菌的代谢废物，其合成的物质又可作为原细菌的食物。

生长条件分别与生长曲线①、②、③、④相符合的是 （ ）
A.a 、b 、c 、d
B.b 、c 、d 、a
C.c 、d 、a 、b
D.c 、b 、d 、a 答案 C
3.研究种群数量的变化规律，对于野生资源的利用和保护有重要意义，下图是某海域野生鱼类在实施了休渔保护后的种群增长曲线，下列说法错误的是（ ）
学生分组思考讨论，而后分组展示
教师根据学生回答情况，给予评价
学生完成，教师补充。

《种群和生物群落》教教事例一. 教课策略本节内容较为抽象，理论许多，传统的教课讲堂乏味无味，成效较差，本节设计运用诱思研究理论，以学生为主体，教师为主导，问题为主线，思想为主攻的研究型教课模式，培养学生的科学研究意识和创新精神。

在教课中把新闻带进讲堂，引入小故事激发学生的学习兴趣，将有关的本质问题带入讲堂，引起学生的考虑，改变传统的教课看法，设计的独到之处还有：给学生信息让学生自己绘图，把 J 型和 S 型曲线的绘制交给学生，层层深入让学生真实的参加讲堂，把教师的一言堂改革成大家堂，传统的讲课方式改革为研究式的讲堂。

以教师供给素材，组织指引学生踊跃思虑、议论、理论联系本质、着手动脑等活动，最后由师生共同总结的形式进行。

二. 教课目的（一）知识目标1. 掌握种群的特色对种群数目变化的影响；2. 认识影响种群数目变化的要素3. 掌握 J 型曲线和 S 型曲线的成因，特色及图像4. 认识研究种群数目变化的意义（二）能力目标1. 培育学生剖析概括问题的能力2. 训练学生应用知识、解决本质问题的能力3. 培育学生识图及作图的能力（三）德育目标1．经过对种群动向规律的研究，指导学生懂得合理开发利用生物质源、保护生态均衡的重要意义，进而进一步建立环保意识。

2．经过对种群特色的学习，使学生进一步理解和自觉宣传我国的计划生育政策。

三. 教课重点、难点1．种群的特色及对种群数目变化的影响。

2．种群数目的变化曲线四、教具准备：自制多媒体教课课件五. 教课内容教师活动学生活动设计企图创建问题情境，电脑显现图片：将新闻带入讲堂1. 分组议论造成外来物种1. 农民消灭黄顶菊黄顶菊大批生殖的原由是2. 洞庭湖鼠害什么？与生活本质相联系简单介绍外来物种黄顶菊与洞庭湖2. 猜想洞庭湖为何发生激发学生的学习兴趣第 1 页鼠害给人类带来的危害了鼠害？发问：我们如何防止近似状况的发 [ 全体答 ] 集体生？只有掌握了生物的发展规律我们温故知新才有可能控制它们的发生。

《种群数量的变化》教学设计
教学过程
2
．在高斯实验的基础上，如果要进一
步搞清是空间的限制，还是资源（食物）
的限制，该如何进行实验设计？
3．如何理解K值的前提条件“在环境
条件不受破坏的情况下？”请举例说
明。

培养实验设计能力。

学生讨论教材中“思考与讨论”素材。

小结：经过一定时间，在各种因素的作
用下，种群数量增长会趋于稳定，呈S
型曲线。

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最大数
量称为“环境容纳量──K值”。

理解K值，并解释和说
明实际问题。

学生讨论教材中东亚飞蝗种群数量的波动。

讨论影响种群数量波动的因素。

提出问题：在自然界中，种群数量是否
总能稳定在K值？为什么？
从多因素思考种群数量
的变化？
总结：从具体的生物现象与规律建立抽
象的数学模型，又用抽象的数学模型来
解释具体的生物学现象与规律，这是学
习本节的要旨。

把握学习方法要旨。

课堂训练（优教提示：打开优教习题课堂训练-《种
群的数量变化》，使用互动答题卡，更快
更便捷的掌握学生的知识学习情况）
教学小结
1、讨论建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”的方案，程序和方法。

2、种群增长的“J”型曲线
3、种群增长的“S”型曲线
4、种群数量的波动和下降。

〖板书提纲〗
第4章第2节种群数量的变化
种群增长的“J”型曲线种群增长的“S”型曲线
（优教提示：可在优教同步学习网编辑自己的预习任务发给学生）。

第2节种群数量的变化【学习目标】1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化和细菌数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。

2.通过资料分析、师生交流，能够阐明种群的“J”型增长和“S”型增长。

3.通过查阅资料、小组讨论，关注人类活动对种群数量变化的影响。

【教学重难点】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。

难点：建构种群增长的数学模型。

【教材分析】《种群的数量变化》是人教版《必修3稳态与环境》第4章第2节的内容，内容在种群的特征一节之后，以种群的数量和空间特征等相关知识作为铺垫，通过实例探究建立数学模型进而对种群数量的变化进行描述。

本节内容详细讨论探究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；在存在环境阻力的情况下，种群增长呈“S”型曲线，这也是本节教学的重点。

当然种群数量的变化除了增长以外，还存在波动、下降等其他形式。

最后分析讨论了在生产生活发面人类应该如果做到维持人与自然的可持续发展。

某种生物种群的改变往往会影响到群落乃至生物圈中生物种群数量的变化，因此又为以后对生态系统的学习做了铺垫，可谓是承上启下的一节内容。

【教学方法】1.课前通过导学案预习，先了解基础知识，完成自主学习部分，为课堂探究奠定基础。

2.课堂合作探究：发挥学生的主动性，以组内合作、同桌合作、师生合作探究为主，教师把重难点问题按梯度设置层层引导启发学生的学习，让学生轻松完成学习任务，最后通过随堂训练来巩固所学知识。

【教学过程】般方法数学模型是可靠的。

很多伟大的科学家都是建构数学模型的大师，比如孟德尔，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。

积极动脑，将建立数学模型的思想应用到以后的学习生活中。

程，熟悉并掌握这种技能。

鼓励学生在未来有更多的发现。

J型曲线的深入认识思考：在种群“J“型增长模型Nt=N0×λt，当λ>1、λ=1、1<λ<0，种群的数量变化分别会怎样？种群的年龄组成各是什么类型？合作探究一：以小组为单位讨论λ取不同的数值时种群数量的变化方向，并画出λ>1时J型曲线的增长率曲线。