种群生态学-种群的增长模型教程文件
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浙科版生物必修3第二节《种群的增长方式》word教案丽水中学叶伟媛一、教学理念科学是一个探究的过程,学生在生物学课程中的学习方式也应该表达自然科学的这一特点。
探究性学习指学生通过类似于科学家科学探究活动的方式猎取科学知识,并在那个过程中学会科学的方法和技能、科学的思维方式,形成科学观点和科学精神。
本节教学设计打破以往学生一贯同意结论性知识,而关于猎取知识的过程和方法知之甚少的情形,注重知识的形成过程,强调科学结论显现在探究试验之后,让学生通过观看、质疑、表达和交流等探究式活动,培养学生的科学素养,促进学生的全面进展。
二、学习任务分析本节的教学内容是《生物(必修)·稳态与环境》(浙江科学技术出版社)第4章第2节内容(1课时复习课)。
种群是生态学研究的一个重要层次,也是生态学的重要概念之一,同时也是学习群落和生态系统内容的基础。
本节教材是在对种群有了初步了解之后,介绍种群数量的增长方式。
本节教材有助于学生认识生物与环境之间的相互关系,了解数学方法在生态学中的应用并领会系统分析的思想和方法;此外,还有助于强化学生的生态意识和环保意识。
《生物课程标准》对本节课的差不多要求是:尝试建立数学模型说明种群的数量变动。
活动建议:探究培养液中酵母种群数量动态变化。
依照此要求浙江省教学指导意见提出差不多要求: 1.活动:探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化。
能概述数学建模的一样过程,能利用实验结果建立酵母菌种群数量变化的生物数学模型,并据此说明种群数量的变化。
2.实验设计:不同温度对酵母种群增长的阻碍。
能依照实验目的和已知条件,制定可行的研究打算和设计可行的实验方案。
3.区别种群的指数增长和逻辑斯谛增长两种方式,读明白隐含在“J”形曲线和“S”形曲线中的信息。
4.举例说出环境容纳量的概念。
由于活动探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化学生已专门好把握,因此本节课以更复杂的鼠为例来构建数学模型,然后通过培养液中酵母菌种群数量的动态变化来检验和修正模型。
种群增长数学模型分析及其教学种群增长数学模型分析及其教学一、教材分析种群的数量变化是学习种群的核心内容,重点是掌握种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线的含义和变化规律,并借此学习掌握构建数学模型的一般方法。
本节教学涉及数学知识,同时不同环境下的种群增长各具特点,所以本节内容抽象复杂,学生很难准确深入理解曲线变化规律和原因。
通过分析不同条件下种群增长模型、种群的动态规律及其调节机制,能帮助学生深刻理解种群数量的变化规律、影响因素及其应用,在此基础上掌握构建数学模型的方法。
二、种群数量增长模型的多样性(一)理想情况下种群离散增长模型这是世代不相重叠种群的增长模型,是种群在无限的环境中,拥有充足的空间和资源,气候适宜、没有天敌的理想条件下种群的增长模型,该模型在自然界中是不存在的。
该模型的假设是:1.种群在无限的环境中增长,种群增长不受种群密度的制约,出生率和死亡率为常数;2.世代不重叠,种群呈离散增长;3.种群空间分布均匀,没有迁入和迁出;4.种群没有年龄结构。
如细菌的繁殖、一年生的植物或一年生殖一次的昆虫等都属于此类种群,其增长模型如下:Nt+1=Ntλ或Nt=N0λtNt表示第t年种群的数量,N0为初始种群数量,λ为种群的年周限增长率数,t为时间。
当λ大于1时,种群数量上升;当λ等于1时,种群数量稳定;当λ小于1时,种群数量下降。
理想情况下,种群呈指数式增长,增长率始终保持不变,增长速度逐渐增加,曲线呈“J”型,所以称为“J”型增长曲线。
(二)理想情况下种群连续增长模型该种群有世代重叠现象,表现为连续增长。
该模型的假设是:1.种群在资源无限的环境中增长,出生率和死亡率是常数;2.世代有重叠,种群呈连续增长;3.种群在空间上分布均匀,没有迁入和迁出;4.种群有年龄结构。
如多年生植物、人或兽类等动物种群都属于该种群,其增长模型如下: dN/dt=rN或Nt=N0ert(积分式)Nt表示第t年种群的数量,N0为初始种群数量,e表示自然常数,r为种群的瞬时增长率。