教案--第2节_种群数量的变化
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第2节种群数量的变化学习目标核心素养1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动,尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。
2.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况。
3.阐明环境容纳量原理在实践中的应用。
1.生命观念:种群“S”形增长的内容,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。
2.科学思维:建立和运用数学模型,即用数学模型来表征、解释和预测种群的数量变化。
3.科学探究:探究培养液中酵母菌种群数量的变化。
4.社会责任:濒危物种保护、有害动物防治。
知识点一建构种群增长模型的方法1.数学模型(1)01数学形式。
(2)作用:描述、解释和预测种群数量的变化。
2.建构方法项目研究方法研究实例提出问题观察研究对象,提出问题细菌每20 min分裂一次,怎样计算细菌繁殖n代后的数量合理假设提出合理的假设02在资源和生存空间没有限制的条件下,细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响建立模型根据实验数据,用适当的数学形①数学公式式对事物的性质进行表达,即建立数学模型 N n =2n (N 代表03细菌数量,n表示04第几代)②曲线图检验修正 通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正 05观察、统计细菌数量,对自己所建立的模型进行检验或修正知识点二 种群数量变化曲线1.种群的“J”形增长 (1)概念01理想条件下种群增长的形式,02时间为横坐标03种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线则大致呈“J”形。
(2)建构数学模型 ①模型假设04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条件下,05一定倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。
②建立模型t 06N t =N 0λt 。
各参数的意义⎩⎪⎨⎪⎧ N 007起始数量t :时间N t :t 08数量λ09倍数③曲线图2.种群的“S”形增长(1)概念:种群经过一定时间的增长后,数量趋于10稳定,增长曲线呈“S”形。
《第2节种群数量的变化》教学设计新人教版必修3一、课题名称:人教版高中生物必修三第四章第二节《种群的数量的变化》二、教学目标:1 、知识与技能:①解释种群数量增长的一般规律。
②说明建构种群数量增长数学模型的方法。
2 、过程与方法:①通过各种形式的活动,尝试建构种群数量增长的数学模型。
②运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。
3、情感态度与价值观目标:①认同数学模型在科学研究中的应用。
②参与濒危生物保护措施与生物入侵防范措施的讨论,关注人类活动对种群数量变化的影响。
三、指导思想:1.教材分析:本节内容出现在人教版高中生物必修三“稳态与环境”模块第四章“种群和群落”第二节,教材从以下三各方面组织学习内容:1)建构种群增长模型的方法;2)种群数量的变化情况;3)探究活动——培养液中酵母菌种群数量的变化。
其中,建构数学模型的方法是必修三模块乃至整个高中生物学中科学方法训练的重点之一。
2.学情分析学生在必修一第一章学习“生命系统的结构层次”是已经知道了种群的概念,通过本章第一节的学习进一步明确其概念,并认识了种群密度等数量特征。
这为本节课分析影响种群数量变化的因素奠定了知识基础。
在高中数学课学生学习过指数函数和坐标图的绘制,这为数学模型的建构奠定了能力基础。
3.教学条件分析:“培养液中酵母菌种群数量的变化”这一探究活动所需时间在7天左右,需要马铃薯培养基、酵母菌菌种,以及恒温培养箱、血球计数板和高压蒸汽灭菌设备。
受实验设备、教学时间所限,我将此实验调整为生物兴趣小组在课前完成实验,然后由小组成员在课堂上进行汇报。
4.教学指导思想及理论依据:本节课体现了探究性教学的理念:用兴趣小组的实验结果牵引出本节课的主题,同时激发学生的学习动机;各种科学研究实例都不直接呈现结论而是引导学生开展讨论分析;学生在环环相扣的任务中逐渐建构起种群增长模型,最终运用所学的知识来解释兴趣小组的实验结果。
模型构建法是新课程、新教材中提出的新的科学方法,而数学模型又是是高中阶段模型构建法的难点。
第2节种群数量的变化
一、教学目标
1.说明建构种群增长模型的方法。
2.通过分析理想条件下细菌种群数量变化和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.用数学模型解释种群数量的变化。
4.通过列举生活中的例子,和比较两种增长曲线各自产生的条件和特点,使学生掌握“J”型增长曲线和“S”型增长曲线
5.关注人类活动对种群数量变化的影响,培养学生热爱大大自然的情感,能从一草一木开始保护环境
二、教学重点和难点
1.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。
2.教学难点
建构种群增长的数学模型。
三、教学设想
课程标准关于本节的具体内容标准为“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”,并提出了相应的活动建议“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”。
因此引导学生用数学方法解释生命现象,揭示生命活动规律是本节教学策略的着眼点,而数学模型是联系实际问题与数学的桥梁,具有解释、判断、预测等重要功能。
在科学研究中,数学模型是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一。
引导学生建构数学模型,有利于培养学生透过现象揭示本质的洞察能力;同时,通过科学与数学的整合,有利于培养学生简约、严密的思维品质。
在教学中,通过分析问题→探究数学规律→解决实际问题→建构数学模型的方法,让学生体验由具体到抽象的思维转化过程。
四、教学方法:讨论法、探究法、谈话法
五、教具准备:多媒体课件
六、教学过程。
第2节种群数量的变化教案第2节种群数量的变化一、教学目标说明建构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。
二、教学重点和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。
2教学难点建构种群增长的数学模型。
三、教学过程〖引入〗在第一节中,我们学习了种群数量的影响因素,大家看“问题探讨”,思考讨论准备回答。
〖提示〗1Nn=2n,N代表细菌数量,n代表“代”。
2N=2216。
3细菌数量不会永远按这个公式增长。
可以用实验计数法来验证。
〖问题〗再以“本节聚焦”引起学生的思考和注意力。
〖板书〗一、建构种群增长模型的方法〖学生活动〗学生阅读并完成P66图4-4细菌种群的增长曲线。
〖旁栏思考题1〗生思考回答师提示。
〖提示〗不够精确。
〖问题〗在自然界中,种群的数量变化情况是怎样的呢?〖答并板书〗1种群增长的“”型曲线〖学生活动〗阅读P66第三段到第五段。
〖板书〗自然界确有类似细菌在理想条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,曲线则大致呈“”型。
〖旁栏思考题2〗生思考回答师提示。
〖提示〗①食物和空间田间充裕;②气候适宜;③没有天敌等。
〖板书〗“”型增长的数学模型Nt=N0λt〖问题〗“”型增长能一直持续下去吗?〖板书〗2种群增长的“S”型曲线〖学生活动〗阅读P67并完成“思考与讨论”。
〖提示〗1对家鼠等有害动物的控制,可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。
2从环境容纳量的角度思考,可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量,①如将食物储藏在安全处,断绝或减少它们的食物;②室内采取硬化地面等措施,减少它们挖造巢穴的场所;③养殖或释放它们的天敌,等等。
〖旁栏思考题3〗生思考回答师提示。
〖提示〗同一种群的值不是固定不变的,会受到环境的影响。
〖问题〗种群数量达到值时,都能在值维持稳定吗?〖板书〗3种群数量的波动和下降〖学生活动〗阅读P67~P69并完成“探究”。
种群数量的变化教案
种群数量的变化教案
一、教学目标
1.了解种群数量的变化原因和影响因素;
2.掌握种群数量的变化规律;
3.能够分析种群数量的变化对生态系统的影响;
4.培养科学思维和实验技能。
二、教学重点
掌握种群数量的变化规律。
三、教学难点
分析种群数量的变化对生态系统的影响。
四、教学过程
1.引入导入(10分钟)
教师通过展示图片或相关视频引起学生对种群数量变化的兴趣,提出问题:在现实生活中,你们观察到过哪些动植物种群数量的变化?
2.知识讲解(10分钟)
教师简要讲解种群数量的变化原因和影响因素,如生死率、迁移率、出生率和死亡率等。
3.示范实验(20分钟)
教师组织学生进行一次简单的种群数量变化的示范实验。
将一定数量的果蝇放入一个玻璃瓶中,观察并记录果蝇的繁殖情况和寿命,通过实验数据分析种群数量如何变化。
4.讨论分析(15分钟)
教师与学生一起讨论实验数据,引导学生分析实验结果,确定果蝇的种群数量是如何变化的。
5.概括规律(10分钟)
教师引导学生总结和归纳种群数量变化的规律,如初期种群数量的急剧增加,后期趋于稳定等。
6.应用拓展(15分钟)
教师提供一些实际问题,要求学生运用所学知识分析其中的种群数量变化,如疾病传播、食物链中的关系等。
7.小结(5分钟)
教师对本节课的教学内容进行小结,并强调种群数量变化的重要性和影响。
五、教学评价
通过学生的实验报告、课堂讨论和应用拓展的答题情况,评价学生是否达到教学目标。
种群数量的变化教案设计一、教学目标1. 让学生理解种群数量变化的概念及其重要性。
2. 掌握种群数量变化的基本模型和因素。
3. 学会分析种群数量变化的影响因素,提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 种群数量变化的概念与意义。
2. 种群数量变化的基本模型:指数增长模型、对数增长模型、逻辑斯蒂增长模型。
3. 种群数量变化的影响因素:出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构、空间限制。
三、教学过程1. 导入:通过举例说明种群数量变化在现实生活中的应用,引发学生兴趣。
2. 新课导入:介绍种群数量变化的概念及其重要性。
3. 讲解种群数量变化的基本模型,结合实例进行分析。
4. 分析种群数量变化的影响因素,引导学生思考实际问题。
5. 课堂讨论:让学生分享自己对种群数量变化的理解和看法。
四、教学方法1. 讲授法:讲解种群数量变化的基本模型和影响因素。
2. 案例分析法:分析实际案例,让学生更好地理解种群数量变化。
3. 小组讨论法:分组讨论,培养学生的合作与交流能力。
五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对种群数量变化概念的理解。
2. 课后作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
3. 小组报告:评估学生在讨论过程中的表现,提高解决问题的能力。
教学资源:PPT、案例资料、练习题、报告模板等。
教学时长:45分钟。
六、教学活动1. 实例分析:通过分析某个具体种群的数量变化案例,让学生了解种群数量变化的实际情况。
2. 模型构建:引导学生根据实际案例,构建种群数量变化的数学模型,并解释模型的意义。
3. 计算机模拟:利用计算机软件模拟种群数量变化的过程,让学生更直观地理解种群数量变化规律。
4. 数据分析:让学生收集和分析现实中的种群数量变化数据,提高学生的实践操作能力。
七、教学策略1. 问题驱动:提出与种群数量变化相关的问题,激发学生的思考和探究欲望。
2. 循序渐进:从简单到复杂,逐步引导学生掌握种群数量变化的知识。
3. 互动式教学:鼓励学生提问、发表观点,促进师生之间的交流与讨论。
《种群数量的变化》教案廉江市第一中学梁美善一、教材分析生物种群数量改变,会直接或间接影响到群落乃至生物圈中其他生物种群数量的变化,与生产生活实际联系紧密。
本节内容在本章中具有承上启下的作用,对于生物与环境的和谐发展也具有举足轻重的地位。
二、学情分析:学生具备提出问题,分析问题和解决问题的能力,适合开展“三导五步”学习方式。
三、教学目标1.学会建构种群增长的两种数学模型。
2.学会用数学模型尤其是“J”型曲线和“S”型曲线解释种群数量的变化。
四、教学重点建构种群增长的数学模型,并据此解释种群数量的变化五、教学难点建构种群增长的数学模型六、教学方法课堂检测、探究、小组讨论,多媒体与导学案辅助使用。
七、教学过程【导入新课】由最热门的话题“全面放开二孩”导入。
【投影】PPT投影并讲解学习目标、重难点。
【过渡】昨天晚上分发的预习案,各小组都已经完成,下面我们来检测一下自己预习的情况。
【课堂检测】要求学生独立完成,然后小组讨论,小组长反馈答题情况。
(“兵教兵”模式解答)【合作探究】独立完成,起立讨论,限时10分钟。
组内探究讨论,老师点评。
【投影】PPT投影学生答题情况,并讲解。
教师投影正确答案。
【当堂训练】限时4分钟。
小组讨论并把讨论结果写到黑板上。
单独提问有问题题目解法。
教师点评及讲解。
【小结】由学生归纳。
【课后拓展】完成选做题。
【板书设计】第二节种群数量的变化一、构建种群增长模型的方法1.公式法:Nt=N0λt2.曲线法:。
巢湖市二中2014年度“晒课”教学设计科目:生物课题:种群数量的变化(第1课时)授课班级:高二(10)班授课地点:高二(10)班授课教师:向兵授课时间:2014年12月19日第2节第4章种群和群落第2节种群数量的变化(第1课时)【三维目标】一、知识目标1.说明建构种群增长模型的方法。
2.阐明种群的“J”型增长。
二、技能目标1.通过探究培养液中细菌数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型。
2.应用数学模型解释种群数量的变化。
三、情感、态度和价值观目标关注人类活动对种群数量变化的影响。
【重难点】1.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。
2.难点:建构种群增长的数学模型。
【教具准备】多媒体课件【课时安排】1课时【教学过程】[情境导入,激发兴趣]多媒体显示“爆发的凤眼莲”和“濒危的金丝猴”,组织思考:面对相关报道,你所关注的问题有哪些?评价并概括学生的问题引入课题:第二节种群数量的变化。
师:以上无论是动物,还是植物的实例描述的都是一类问题,同种生物的数量变化,那就是种群数量的变化,种群数量变化的研究对于我们的生活、生产,对社会和整个自然界都有许多重要的意义。
检查学生的预学案。
了解学生的预习情况。
板书:第2节种群数量的变化(出示教学目标)略[组内合作,自习讨论](一)、建构种群增长模型的方法教师解释数学模型,那么如何建构数学模型呢?学生阅书“问题探讨”。
多媒体展示细菌繁殖动画。
提示: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。
引导学生思考:1.细菌的生殖方式是怎样的?2.72小时后,由一个细菌分裂产生的后代数量是多少?3.n代细菌数量是多少?板书:观察研究对象(学生讨论完成)填写下表,尝试建立一个数学模型:细菌种群的增长曲线。
学生完成讨论并公布结果。
实际上我们刚才的工作是对特定环境下细菌种群增长的假设。
板书:提出合理假设将数学公式(Nn=2n)变为曲线图学生展示成果(请学生上黑板画出图形),学生共同评价。
《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《种群数量的变化》中,通过实例来说明如何建构种群增长模型。
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;在现实环境中,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,还可以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。
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:说明构建种群增长模型的方法。
能力目标:1、通过讨论细菌种群数量的变化,尝试构建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:关注人类活动对种群数量变化的影响。
三、教学重难点教学重点:尝试构建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:构建种群增长的数学模型。
四、教学方法:图形直观教学法、讨论法、探究法、比较学习法五、合作探究:探究活动一:构建种群增长模型的方法在营养和生存空间没有限制的情况下,细菌每20分钟分裂一次(细菌起始数量为1)。
1、请填下表,根据表中数据,绘出细菌种群的增长曲线。
时间20406080100120140160180细菌2 4 8 16 32 64 128 256 512数量2、n代细菌数量的计算公式N= 2n3、72h后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是N = 2216思考:那么自然界中有没有与细菌的增长类似的例子呢?探究活动二:种群增长的“J”型曲线阅读课本66页的内容,结合实例,回答下列问题1、种群“J”型增长的理想条件是指哪些条件?食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等2、自然界中,满足以上条件的实例有哪些?(1)实验室条件下。
第2节种群数量的变化第4章种群和群落第2节种群数量的变化教学目标:知识目标:举例说明种群增长的”J”型曲线,分析其产生的条件、特点;举例说明种群增长的“S”型曲线,并与“J”型曲线作比较和应用;能力目标:运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。
情感、态度和价值观目标:阐明研究种群数量变动的意义,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;教学准备:多媒体电子课件;教学方法:讲述法、讨论法;课时安排:1课时;教学过程:一引入:我们已经学过种群的各个特征,构建出了“J”型和“S”型的增长数学模型。
在现实生活中,渔农常遇到这样的困惑:什么时候捕捞鱼最合适?捕捞多少最合适?要解决这个问题,还需对所学知识进行更加深入的探究,接下来进一步学习“J”型和“S”型曲线的比较和应用。
二种群增长的“J”型曲线“J”型增长的数学模型:在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量以一定的倍数增长,如果第一年数量为No,第二年的数量是第一年的λ倍,则t年以后的种群数量公式为:N t=N0·λt四种群增长的“S”型曲线一.项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件环境资源无限(食物、空间充裕,气候适宜,没有敌害等)环境资源有限种群数量变化规律数量连续增加,N t=N 0λt达到环境条件允许的最大值后停止增长,保持相对稳定状态。
种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降K值的有无二. K 和K/2值的应用1.野生生物资源的保护2.有害生物的防治3.鱼的养殖、草场放牧学以致用:例1:(20XX年浙江卷)下列关于环境容纳量的叙述,正确的是A.环境容纳量是指种群的最大数量B.种群的内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小C.在理想条件下,影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量D.植食动物在自然环境条件下,一年四季的环境容纳量以冬季最大答案:B例2:据美国媒体20XX年10月12日报道,因小龙虾(其食物和鲑鱼重合)入侵苏格兰的克莱德河,导致河中鲑鱼、石蝇(鲑鱼主要的食物来源)数量急剧减少。
第2节种群数量的变化
第4章种群和群落
第2节种群数量的变化
教学目标:
知识目标:
举例说明种群增长的”J”型曲线,分析其产生的条件、特点;
举例说明种群增长的“S”型曲线,并与“J”型曲线作比较和应用;
能力目标:
运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。
情感、态度和价值观目标:
阐明研究种群数量变动的意义,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;
教学准备:
多媒体电子课件;
教学方法:
讲述法、讨论法;
课时安排:
1课时;
教学过程:
一引入:
我们已经学过种群的各个特征,构建出了“J”型和“S”型的增长数学模型。
在现实生活中,渔农常遇到这样的困惑:什么时候捕捞鱼最合适?捕捞多少最合适?要解决这个问题,还需对所学知识进行更加深入的探究,接下来进一步学习“J”型和“S”型曲线的比较和应用。
二种群增长的“J”型曲线
“J”型增长的数学模型:
在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量以一定的倍数增长,如果第一年数量为No,第二年的数量是第一年的λ倍,则t年以后的种群数量公式为:N t=N0·λt
四种群增长的“S”型曲线
一.
二. K 和K/2值的应用
1.野生生物资源的保护
2.有害生物的防治
3.鱼的养殖、草场放牧
学以致用:
例1:(2014年浙江卷)下列关于环境容纳量的叙述,正确的是
A.环境容纳量是指种群的最大数量
B.种群的内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小
C.在理想条件下,影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量
D.植食动物在自然环境条件下,一年四季的环境容纳量以冬季最大
答案:B
例2:据美国媒体2014年10月12日报道,因小龙虾(其食物和鲑鱼重合)入侵苏格兰的克莱德河,导致河中鲑鱼、石蝇(鲑鱼主要的食物来源)数量急剧减少。
下面与此相关的叙述中,不正确的是
A.小龙虾和鲑鱼间存在竞争关系
B.限制鲑鱼种群数量增长的主要因素是食物
C.因不存在天敌,小龙虾的种群数量呈“J”型曲线增长
D.引入合适的小龙虾天敌,是控制小龙虾种群数量的最佳措施答案:C
板书设计:
第2节种群数量的变化
一.“J”型和“S”型曲线的比较
二.“J”型和“S”型曲线的应用。