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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。
“种群数量的变化”说课稿大家好！今天我说课的题目是“种群数量的变化”，我将从以下6个方面说说本节课的教学，重点说教学过程。
一、教材分析1、地位和作用“种群数量的变化”隶属于人教版必修3第4章第2节的内容。
本课是在学生了解了种群数量特征的基础上，进一步介入数学知识，用建立数学模型的方法描述、解释和预测种群数量的发展变化。
建立数学模型对于帮助学生理解自然界事物的数量特征和数量变化规律具有重要意义。
2、教学目标课标对本课的具体内容标准是：尝试建立数学模型解释种群的数量变化。
基于学生的实际情况，根据我对课标的理解，我从知识、能力、情感态度与价值观三个维度制定了教学目标如下，并在教学中具体落实。
知识目标：尝试建立数学模型，解释种群的数量变动。
前者属于模仿性技能目标，旨在通过原形示范（细菌的数量增长）和具体指导，学生能建立起相应的数学模型；后者属于理解水平的知识目标，旨在把握数学模型（抽象）与种群的数量变动（具）之间的内在逻辑联系。
能力目标：能够正确使用显微镜、血球计数器对酵母菌计数；尝试利用数学模型解释当地的环境问题。
情感态度与价值观目标：关注人类活动对种群数量变化的影响，形成可持续发展的观念。
3、重点和难点建立数学模型的方法是本模块科学方法教育的侧重点，这方面的内容主要集中在本节；建构数学模型需要学生能透过现象看到本质，由感性认识上升到理性认识，所以我确定如下的重难点。
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。
4、教材处理为了落实新课程的理念：倡导探究性学习、注重与现实生活的联系、提高生物科学素养，我对教材做了如下处理。
第一，将教材中“澳大利亚野兔的增长”、“高斯的草履虫实验”等内容改为自学内容，课堂上引入学生可以亲自操作的实验“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”作为构建数学模型的素材；第二，淡化教材中“防治鼠害”、“保护大熊猫”等内容，尝试用数学模型解释长海县当地备受关注的典型事例——虾夷扇贝养殖业的兴衰。
原平一中生物学科导学案编写者：肖文来组长签字 ___________ 编写时间：批准人__________1【巩固练习】2、经调查，第一年某种昆虫种群数量为N o,如果在理想的条件下，每年的增长率入=1.3保持不变，则第三年该种群数量为()A. 1.3 N oB. 1.69 N oC. 2.3 N oD. 5.29 N o3近年来，由于太湖富营养化趋于严重，常常发生大面积的蓝藻爆发式生长，使太湖流域的饮用水日益受到威胁。
蓝藻在这段时期内的数量变动属于种群的()A.“ J”型增长B.“S”型增长 C .直线型增长 D .无规律增长4 .某地三年前新办一个养兔场，开始时只有不到只。
在这三年内，兔种群数量变化的曲线符合A.“ J”型曲线B. “ S”型曲线物线50只兔，现在已繁殖增长到上万()C .直线上升D . 抛学习过程(问题设计、师生活动、问题小结、课堂练习等) 三、种群增长的“ S”型曲线观察课本67页图4-6，思考：1、大草履虫种群的增长是否符合“J”型曲线，为什么?2、什么是环境容纳量?【巩固练习】5当食草动物从超载的天然草场上移走后一段时间内,()A.植物量增加该草场上最可能发生的现象是B .植物量减少C •植物量始终保持稳定不变D •植物量先增加后保持稳定6•将雌雄成鼠各若干头，放在一个固定大小的铁丝笼内饲养，让它们交配繁殖，且供给足够的饲料和水。
则笼内鼠数量的变化，应近似于右图中的A.曲线AB.曲线BC .曲线CD .曲线D7•种群数量稳定是指()A.种群的出生率和死亡率均为零B .种群数量在较长时期内基本维持在同一水平C .种群的迁入率和迁出率相等D .种群的出生率和死亡率相等四、种群数量的波动和下降观察课本68页图4-7，思考:种群的数量是否是一成不变的，影响种群数量变动的因素有哪些?学习过程（问题设计、师生活动、问题小结、课堂练习等）自然界，影响种群数量的因素很多，如 _______ 、 ____ 、________ 、 ______ 等，因此种群的数量总是在_______ ；在不利的条件下，硏群数量还会至。
4.2种群数量的变化
学习目标：1．能说出构建种群增长模型的方法
2．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。
3. 能用数学模型解释种群数量的变化。
4．关注人类活动对种群数量变化的影响。
学法指导：1.运用数学思维理解种群构建种群增长的模型。
2.重点掌握构建种群增长的模型，并据此解释种群数量的变化。
学习过程：
一、基础知识梳理（课前独立完成）
1.构建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形式。
数学模型可分为____ __和__ __两种类型
（2）研究方法或步骤
观察研究对象提出问题→提出→根据实验数据，用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. 种群增长的“J”型曲线
（1）含义：在条件下的种群，以为横坐标，以为纵坐标画出的曲线图，曲线大致呈型
（2）“J”型增长数学模型：
①模型假设：
数量变化：种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的倍。
②建立模型：t年以后种群的数量表达式为：
参数含义：N0表示该种群的起始数量；N t表示t年后该种群的数量
t表示时间；λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数3．种群增长的“S”型曲线
（1）含义：种群经过一定时间的增长后，数量的曲线，称为“S”型曲线。
（2）环境容纳量：在环境条件的情况下，一定空间中所能维持的种群，又称值。
4.种群数量的波动和下降
（1）影响因素
自然因素：、食物、、传染病等
人为因素：人类活动的影响
（2）数量变化
大多数种群的数量总是在中，在不利条件下，种群的数量还会急剧，甚至。
（3）研究意义
①害动物的
②野生生物资源的
③利于对濒危动物种群的
二、师生互动（小组讨论）
1．课本65页问题探讨。
（1）如果在营养和生存空间等条件都适宜的情况下，1个细菌会增殖为多少？请将该细
（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。
N＝
（3）利用表格中的数据，以时间（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。
（在课本上作图）
（4）课本67页旁栏思考题：同数学方程式相比，曲线图有什么优点和局限性。
2．课本你认为K值是个固定值吗，为什么？
3.课本67页“思考与讨论”，试从环境容纳量上分析控制鼠害的根本措施。
三、典型例题（先独立完成，再小组讨论）
（）1. 数学模型是用来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.下列排列顺序正确的是
○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
A.○2○4○1○3
B. ○2○3○4○1
C.○4○2○1○3
D. ○1○2○4○3
( )2．什么条件下种群数量才会呈指数增长
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
( )3.有关种群增长的模型，下列说法不正确的是
A.种群呈“J”型增长的前提条件是食物和空间条件充裕，气候适宜，没有敌害等
B.呈现“S”型增长的种群，随着时间的推移，种群增长所受的环境阻力加大
C.种群增长数学模型的建构，通常包括以下步骤：观察并提出问题，作出假设，建立模型，检验和修正模型
D. 种群增长的“J”型曲线有K值，只是K值较大，图中没有表示出来
( )4．在下图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是
( )5．下图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。
下列对阴影
部分的解释正确的是
①环境中影响种群增长的阻力
②环境中允许种群增长的最大值
③其数量表示种群内迁出的个体数
④其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
( )7．关于种群数量变化的叙述中，不正确的是
A．1990年紫茎泽兰（一种毒草）侵入我国四川凉山地区后，泛滥成灾，其增长曲线近似于“J”型曲线
B ．对农作物合理密植时，其数量不应大于K 值。
C ．一个呈“S ”型增长的种群，数量在K/2左右时增长率最大。
D ．一个物种引入新的地区后，一定呈“J ”型增长。
( )8．表示有限环境中某一种群增长的曲线。
下列有关叙述正确的是 ①K 值是环境条件所允许达到的种群数量最大值； ②在K 值时，种群的增长率最大；
③若不考虑迁入迁出等其它因素，在K 值时出生率等于死亡率；
④假设这是鱼的种群，当种群达到K 值时开始捕捞，可持续获得最高产量
A ．①②
B ．①④
C ．①③
D ．②④ ( )９．大熊猫活动地区，大熊猫的K 值正在变小，其主要原因主要不是
A.大熊猫本身的适应性正在减弱
B.大熊猫生活的区域范围正在大大缩小
C.大熊猫的专项食物正在大幅减少
D.大熊猫栖息的环境正在遭到不断的破坏
( )10 右图是一个鼠群迁入一个新的生态系统后的生长曲线图。
试 分析在曲线中哪段表示食物最可能成为鼠群繁殖速度的限制因素？
A ．EF 段
B ．DE 段
C ．BE 段
D ．CB 段
( )11．为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S 型曲线，应该使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，这是因为在这个水平上 A ．种群数量稳定 B ．种群增长速率最大
C ．种群数量最大
D ．环境条件所允许的种群数量最大
（ ）12．自然界中生物种群增长常表现为“S ”型增长曲线。
下列有关种群“S ”型增长 的正确说法是 A ．“S ”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系 B ．种群的增长速率先升高后降低 C ．在K 值之前，不存在种内斗争
D ．当鱼的种群达到K 值时开始捕捞，可持续获得最高产量
四、能力提升（先独立完成，再小组讨论）
（）1.下图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。
在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为
A．100只 B．200只 C．300只 D．400只
( )2.下图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线。
下列叙述正确的是
A．在t0～t2时间内，种群数量呈“J”型增长
B．若在t2时种群的数量为K，则在t1时种群的数量为K/2
C．捕获该鱼的最佳时期为t2时
D．在t1～t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势
3．20世纪30年代，人们将环颈雉引到美国的一个岛屿，经跟踪调查绘出环颈雉种群的增长曲线如右图所示，据图回答：
（1）A→B，由于需对新环境的适应，种群增长不明显。
（2）D→E，从生物因素看，随种群密度的增长，个体间由
于种内竞争加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。
（3）EF段表示稳定期，其种群净增长率为0 ，种群数量相对稳定，该岛屿上环颈雉的最大数量为2000个左右。
４．下图是一动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线图，据图回答（1）～（5）题。
（1）图中表示种群数量最大的一点是____ｄ_____。
（2）图中表示种群增长速度最快的一点是____b____。
（3）该种群的增长速率由缓慢到增大是在迁入_____２____年后开始的。
（4）此动物种群增长的曲线呈______Ｓ_______型。
（5）种群数量达到环境条件所允许的最大值的点是____ｄ_____，既要获得最大的捕获量，又要使动物资源的更新不受破坏，应该使该动物种群的数量保持在____ｂ___点上。
五、课后练习
P69一、基础题
1、2。
