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第2节种群数量的变化一、种群数量的增长、变化曲线及其应用1．建构种群增长模型的方法(1)数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
(2)构建数学模型的方法步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
(3)根据教材中“细菌数量增长规律”分析：若N表示细菌数量，n表示第n代，则细菌增长的方程式模型为N n＝2n；曲线模型为：2．种群的“J”形增长(1)模型假设：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等(即理想条件)。
(2)建立模型①参数的含义：N t：t年后种群的数量；N0：种群的起始数量；t：时间(年数)；λ：该种群数量是前一年种群数量的倍数。
②数学方程式：N t＝N0λt。
③曲线图(如下)3．种群的“S”形增长(1)模型假设：自然界的资源和空间总是有限的。
(2)对曲线的分析①a 点以前是生物对环境的适应期，种群数量增长较慢的原因是个体数量少，因此增长速率很小。
②ab 段是快速增长期，种群数量快速增长，K 2时增长速率达到最大，此时食物、空间相对充裕，天敌数量少。
③bc 段，随着种群密度的增加，个体间因食物、空间和其他生活条件的争夺而导致种内竞争加剧，使种群出生率降低，死亡率升高。
④达到K 值时，种群出生率等于死亡率，种群数量保持相对稳定。
(3)K 值的含义：又称为环境容纳量，指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。
(4)应用①野生大熊猫数量锐减的原因：栖息地遭到破坏，食物减少和活动范围缩小，K 值变小。
②应对措施：建立自然保护区，改善栖息环境，提高环境容纳量。
4．种群数量的波动(1)影响因素⎩⎪⎨⎪⎧自然因素人为因素：人类活动的影响 (2)数量变化：大多数种群的数量总是在波动中；处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
长久处于不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
第2节种群数量的变化1.在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量呈“J”型增长，数学模型为：N t ＝N 0λt。
2．正常情况下，自然界的资源和空间是有限的，种群数量会呈“S”型增长。
3．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，又称K 值。
4．“J”型曲线的增长率是不变的，“S”型曲线的增长速率先增大后减小。
5．影响种群数量的因素很多，因此，大多数种群的数量总是在波动中；在不利条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。
一、构建种群增长模型的方法1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
2．构建步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→用适当的数学形式进行表达→检验或修正。
3．表达形式(1)数学方程式：科学、准确，但不够直观。
(2)曲线图：直观，但不够精确。
二、种群增长的“J”型曲线1．模型假设⎩⎪⎨⎪⎧食物和空间条件充裕气候适宜没有敌害等2．数学模型：N t ＝N 0λt。
3．各参数的含义⎩⎪⎨⎪⎧N 0：种群的起始数量t ：时间N t：t 年后该种群的数量λ：该种群数量是一年前种群数量的 倍数三、种群增长的“S”型曲线1．形成原因2．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最大数量，又称K 值。
3．应用建立自然保护区，从而提高环境容纳量，例如为增加大熊猫的种群数量而设立的卧龙自然保护区。
四、种群数量的波动和下降1．影响因素⎩⎪⎨⎪⎧自然因素：气候、食物、天敌、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波动中；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。
1．判断下列叙述的正误(1)“J”型曲线是发生在自然界中最为普遍的种群增长模式(×) (2)培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”型增长(√)(3)对于“S”型曲线，同一种群的K 值是固定不变的，与环境因素无关(×) (4)种群数量达到K 值后不再发生变化(×)(5)研究种群数量的变化有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用(√)2．下图中可表示种群在无环境阻力情况下增长的曲线是( )解析：选B 种群在无环境阻力情况下的增长是指在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等的情况下的增长。
《种群数量的变化(二)》教学设计一、教材分析种群数量的变化是人教版高中生物必修三，第四章第二节的内容。
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。
详细讨论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；在环境资源有限的情况下，种群增长呈“S”型曲线。
种群增长的两种曲线各有产生的条件和特点，种群数量变化除了增长以外，还存在波动、下降等其他形式。
最后文中分析了影响种群数量变化的各种因素，特别指出了人类对种群数量变化的重要影响。
在教学过程中要注意进行人文主义教育。
二、教学目标知识目标：1.尝试建立“S”型增长模型。
2.用数学模型解释种群数量的变化。
3.关注人类活动对种群数量变化的影响能力目标：能够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。
三、重点和难点重点：形成“S”型曲线的原因，据此解释种群数量的变化难点：比较“S”和“J”型增长的异同四、教学方法：探究法、讨论法五教学过程3.为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？提高学生保护环境的意识比较种群增长两种曲线的联系与区别以表格的形式比较J型和S型增长曲线的，发生条件，增长速率，有无K值的情况。
并将J和S型曲线放在同一坐标系中分析学生自主思考回答，并完成学案的当堂达标1,2,3三个题目巩固复习，同时培养学生比较分析的能力种群数量的波动和下降提出问题：在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？根据教材由学生自主得出相关变化，分析变化的原因培养学生分析归纳的能力然后展示图片知识总结课件展示本节的重点内容给予2min的时间由学生自主总结和记忆，并提出问题进一步的巩固所学知识当堂达标完成临沂市学案中，当堂达标的4,5及拓展提升的1,2四个题目检测知识的掌握和应用能力课后作业完成学案的拓展提升课后巩固提升板书设计：种群数量的变化（二）一、J型增长曲线公式“J”型：Nt=N0×λt 理想二、“S”型：现实调整期加速期减速期稳定期二、在实际生活中的应用四、波动、下降（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
2019-2020年高二生物第2节种群数量的变化教学案（选修班）一.基础知识检测（要求：能准确写出关键词与句，并理解并适当记忆。
以课本为准）（一）种群增长模型的建构1．方法步骤：观察研究对象，提出问题→→→检验修正2．模型类型：（1）种群增长的“Ｊ”型曲线（图1）：条件：在等理想条件下，这是一个理想状态。
变化规律：种群数量往往会呈现增长。
计算： N t＝N0λt图 1 图2（2）种群增长的“Ｓ”型曲线（图2）：条件：（实际环境中）变化规律：当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必然加剧，以该种群为食的捕食者的数量也会增加，就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。
K（环境容纳量）：。
当种群的数量在达到K时，种群数量将停止增长，有时会在K值左右保持相对稳定。
（3）Ｊ型曲线、Ｓ型曲线的对照：两曲线之间部分为环境阻力，表示通过生存斗争被淘汰的个体数量。
（二）影响种群数量变化的因素：自然界中，影响种群数量的因素很多，如等随着经济的发展，因素已经成为重要因素。
因此，现实中，大多种群的数量总是在，在不利的条件下，种群数量还会甚至。
（三）研究种群数量变化的意义：1．野生生物资源的合理利用和保护2．害虫的防治二.重难点剖析（说明：帮助理解知识，拓展知识面）项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件环境条件有限种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降三.实验探究请阅读书P68—69，“探究：培养液中酵母菌种群数量的变化”，理解种群数量研究过程中的数学模型建构的过程及步骤。
人教版《生物学选择性必修2 生物与环境》第1章第2节《种群数量的变化》课程基本信息授课教师学科生物年级高二学校教学目标知识能力目标：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。
3、通过讨论细菌种群数量的变化，尝试建构种群数量增长的数学模型。
4、尝试建立数学模型解释种群数量的变动。
核心素养目标：1、S型增长揭示了种群数量在有限条件下通过种内调节维持相对稳定的机制，体现了稳态与平衡观。
——（生命观念）2、用数学模型来表征、解释和预测种群的数量变化，进行因果分析。
——（科学思维）3、通过学生设计实验方案找到高斯实验中限制大草履虫数量的主要影响因素。
——（科学探究）4、通过环境保护和合理利用资源，提升学生承担社会责任的意识。
——（社会责任）情感态度价值观目标：1.提倡健康生活，承担社会责任。
2.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及探究实验活动的方案设计教学模式观察法、讨论法、探究法情境导入—问题探讨—模型建构—曲线分析—实验设计—知识拓展—学以致用教学工具PPT教学过程教学环节教学活动学生活动学科素养情境导入展示手上沾染细菌的图片，倡导七步洗手法，提倡健康生活远离病菌。
观看图片健康生活生活观念社会责任教学目标学生要将课程标准铭记在心生命观念科学探究科学思维社会责任教学环节教学活动学生活动核心素养问题探讨视频播放——细菌分裂动画提出问题：细菌是如何繁殖的？探究活动一：1．1个细菌，如果在营养和生存空间没有限制的情况下，以每20分钟繁殖一代计算，72小时后细菌的数量为多少？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。
3.以时间为横轴，细菌数量为纵轴，尝试画出细菌种群增长的曲线。
学生观看并思考，回答：细菌通过分裂繁殖学生分组讨论，并由小组代表在黑板上展示，同时作出简要说明N n=2n科学探究归纳概括模型建构模型建构教师：对上述曲线进行点评,总结建构数学模型的研究方法。
