第四章第二节 种群的数量变化

苏版高中生物三第四章第2节《种群数量的变化》教案一.教学策略本节内容较为抽象，理论较多，传统的教学课堂枯燥无味，成效较差，本节设计运用诱思探究理论，以学生为主体，教师为主导，问题为主线，思维为主攻的探究型教学模式，培养学生的科学探究意识和创新精神。

在教学中把新闻带进课堂，引入小故事激发学生的学习爱好，将有关的实际问题带入课堂，引发学生的思索，改变传统的教学观念，设计的独到之处还有：给学生信息让学生自己画图，把J型和S型曲线的绘制交给学生，层层深入让学生真正的参与课堂，把教师的一言堂改革成众人堂，传统的授课方式改革为探究式的课堂。

以教师提供素材，组织引导学生积极摸索、讨论、理论联系实际、动手动脑等活动，最后由师生共同总结的形式进行。

二.教学目标（一）知识目标1.把握种群的特点对种群数量变化的阻碍；2.了解阻碍种群数量变化的因素3.把握J型曲线和S型曲线的成因，特点及图像4.了解研究种群数量变化的意义（二）能力目标1.培养学生分析归纳问题的能力2.训练学生应用知识、解决实际问题的能力3.培养学生识图及作图的能力（三）德育目标1．通过对种群动态规律的研究，指导学生明白得合理开发利用生物资源、爱护生态平稳的重要意义，从而进一步树立环保意识。

2．通过对种群特点的学习，使学生进一步明白得和自觉宣传我国的打算生育政策。

三.教学重点、难点1．种群的特点及对种群数量变化的阻碍。

2．种群数量的变化曲线四、教具预备：自制多媒体教学课件五.教学内容六．板书设计种群和生物群落种群的特点(一)种群的特点迁出种群数量种群密度迁入反映（+）（—）(二)种群数量的变化 J 型曲线 条件 公式 图像 S 型曲线 条件 图像七．教学反思在本节生物教学中充分表达了以学生为主体，教师为主导的探究型教学思想，收到了良好的教学成效引入新闻，激发爱好生物是一门进展型的学科，及时在课堂上引入有关的新闻，能够激发学生的爱好，拓宽学生的知识面。

用黄顶菊入侵和洞庭湖鼠害的新闻图片引入，大大吸引了学生的眼球，激发学生的求知欲，对本节课产生了浓厚的爱好，并产生爱护生态平稳的思想贯彻国策，了解国情在讲述种群的年龄组成时，将我国的差不多国策：打算生育引进课堂，让学生通过学到的知识，充分意识到在中国实行打算生育的重要性和必要性引入故事，推导真理讲述性别比例时，引用法国闻名昆虫学家法布尔的实验，激发学生对生物科学的热爱，同时从中体会到性别比例与种群数量的关系巧妙运用数学知识出生率死亡率年龄组成性别比例直截了当决推测阻碍传统的教学，直截了当把J型和S型曲线展现给学生，然后教师讲解，学生感受枯燥，经历不牢，本节设计改变了原有的模式，例如在讲解J型曲线时，通过展现例题，由学生推导公式Nt=N0×λt，然后让学生依照推导的公式画出相应的J型曲线图；讲解S型曲线时给出培养草履虫的图表数据，由学生通过描点法画出相应的曲线。

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。

必修三第四章 种群和群落第一节 种群的特征第二节 种群的数量变化一、种群的特征（1）种群的概念：生活在同一区域的同一种生物的全部个体。

（如：一个湖泊中的全部鲤鱼就是一个种群）种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数。

（最基本特征）出生率：单位时间里新出生的个体数目占该种群个体总数的比率。

死亡率：单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。

迁入率和迁出率：单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率，分别称为迁入率或迁出率。

年龄组成：一个种群中各年龄期的个体数目的比例，分为增长型、稳定型和衰退型。

可以预．测．种群密度的变化。

性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。

（2）种群密度的调查方法1）样方法——常用调查植物五点取样法：适用于总体为正方形；等距取样法：适用于总体为长方形时2)标记重捕法——适用于调查动物例：对某地麻雀的种群密度的调查中，第一次捕获了50只麻雀，把这些麻雀腿上套上标记环后放掉，数日后又捕获了40只，其中有标记环的10只，那么该地大约有麻雀200只N ：50＝40：10 N ＝200只2、种群的数量变动及数字模型（S ”型曲线tt条件：食物、空间充裕、无敌害等理想条件“J”型曲线特点：种群数量连续增长，无K值在理想条件下种群数量增长的形式，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标。

实例：20世纪30年代，美国岛屿上环颈雉的增长模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的X倍建立模型：t年后种群数量为：N t＝N0X t特点：种群数量连续增长原因：因生活条件有限而使种内斗争加剧；以该种群生物为食的捕食者“S”型曲线数量的增加特点：不能连续增长，达最大值（K值）后停止增长，有的在K值左右保持相对稳定概念：种群经过一段时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线实例：在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量，大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快，第五天以后基本维持在375个左右。

《种群数量的变化》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解种群数量变化的观点和基本规律。

2. 掌握种群数量波动和增长的原因和影响因素。

3. 学会运用种群数量变化的模型和分析方法。

二、教学重难点1. 教学重点：理解种群数量波动和增长的原因，掌握种群数量变化的模型和分析方法。

2. 教学难点：运用种群数量变化的模型分析实际问题。

三、教学准备1. 准备教学PPT和相关图表。

2. 准备实验或模拟活动的材料和设备。

3. 准备案例或实际问题，供学生分析和讨论。

4. 提前与学生沟通，了解学生的学习基础和兴趣点。

四、教学过程：1. 导入新课：起首，我会介绍种群的基本观点以及种群密度等基本观点，然后引出本节课的主题——种群数量的变化。

通过提问和讨论的方式，引导学生思考种群数量变化的原因和影响因素，激发学生的兴趣和好奇心。

2. 实验观察：为了帮助学生理解种群数量变化的原因和规律，我将组织学生进行实验观察。

实验材料包括标志重捕法所需的各种数据表格、鼠妇等小型动物或植物。

学生需要记录每次捕捉的数量、时间和地点等信息，以便进行分析和统计。

通过实验观察，学生可以更加直观地了解种群数量变化的特点和规律。

3. 讲解种群数量变化的规律：在实验观察的基础上，我将详细讲解种群数量变化的规律，包括J型曲线、S型曲线、指数增长率和逻辑斯蒂增长模型等。

通过讲解，学生可以了解种群数量变化的内在机制和影响因素，为后续的学习打下基础。

4. 小组讨论：为了提高学生的自主学习能力和合作认识，我将组织学生进行小组讨论。

讨论的主题是“如何控制种群数量变化”，鼓励学生提出自己的观点和建议。

通过讨论，学生可以深入了解种群数量变化的影响因素和控制方法，为未来的学习和工作打下基础。

5. 教室小结：最后，我将对本节课的内容进行总结和归纳，强调本节课的重点和难点，帮助学生回顾所学知识，加深对种群数量变化的理解和掌握。

同时，我也将鼓励学生积极参与教室讨论和实验观察，提高学生的自主学习能力和团队合作认识。

《种群数量的变化》学历案（第一课时）一、学习主题本节课学习主题是《种群数量的变化》。

通过本课的学习，学生将掌握种群的概念、种群数量的变化规律以及影响种群数量变化的因素，理解生物种群在生态系统中的重要性。

二、学习目标1. 理解种群的概念及其在生态系统中的地位和作用。

2. 掌握种群数量的变化规律，包括指数增长和逻辑斯谛增长。

3. 了解影响种群数量变化的环境因素和生物因素。

4. 能够运用所学知识分析实际生活中种群数量变化的现象，并尝试提出合理的管理和保护措施。

三、评价任务1. 通过课堂小测验评价学生对种群概念的理解程度。

2. 通过分析具体案例，评价学生对种群数量变化规律及其影响因素的掌握情况。

3. 通过课后作业，评价学生运用所学知识分析实际问题的能力。

四、学习过程1. 导入新课（5分钟）通过展示不同生物种群的照片或视频，引导学生思考生物种群在自然界中的重要性，并引出本节课的主题《种群数量的变化》。

2. 讲解种群概念（10分钟）解释种群的定义，强调种群是一定空间和时间上同种生物个体的集合。

通过实例说明种群与个体的区别与联系，强调种群在生态系统中的重要性。

3. 种群数量的变化规律（15分钟）讲解指数增长的概念及模型，通过图示展示种群数量随时间呈指数增长的趋势。

接着讲解逻辑斯谛增长的概念及模型，解释环境阻力对种群数量增长的影响，并通过图示展示S型增长曲线。

4. 影响种群数量变化的因素（10分钟）分析影响种群数量变化的环境因素（如食物、水源、气候等）和生物因素（如天敌、竞争等）。

通过小组讨论的形式，让学生尝试列举影响某一生物种群数量变化的可能因素。

5. 案例分析（10分钟）选取一个具体的生物种群数量变化的案例，如某种鸟类数量的变化趋势，引导学生分析该种群数量变化的原因及影响因素。

通过分析，加深学生对种群数量变化规律及其影响因素的理解。

6. 课堂小结（5分钟）总结本节课的重点内容，强调种群概念、种群数量的变化规律及影响因素的重要性。

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。

第2节种群数量的变化知识点一构建种群增长模型的方法1.数学模型概念,数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，是为了某种目的用字母、数字及其他数学符号建立起来的方程式以及图表、图像等数学表达式。

2.意义,数学模型是联系实际问题与数学规律的桥梁，具有解释、判断、预测等重要作用。

知识点二种群数量的增长,1.种群的“J”型增长(1)“J”型曲线：自然界确有类似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，曲线则大致呈“J”型。

(2)“J”型增长的原因：食物充足、没有天敌、气候适宜等，这一理想条件只有在实验室或某物种最初进入一条件非常适宜的环境时才会出现。

(3)“J”型增长的数学模型,模型假设：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，第二年是第一年的λ倍。

增长速率不随种群密度的变化而变化。

,建立模型：,一年后该种群的数量应为：N1＝N0λ,两年后该种群的数量应为：N2＝N1×λ＝N0λ2,t年后该种群的数量应为：N t＝N0λt,N0：该种群的起始数量；t：时间；N t：t年后种群数量；λ：增长的倍数。

注：当时，种群数量上升；当λ＝1时，种群数量不变；当时，种群数量下降。

2.种群增长的“S”型曲线,(1)“S”型曲线出现的原因,自然资源是有限的，当种群密度增大时，使生存斗争加剧，种群的增长速率下降。

(2)实例：高斯的实验。

(3)“S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，呈“S”型。

①K值：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。

a.不同物种在同一环境中K值不同。

b.当环境改变时生物的K值改变。

②K/2值：K值的一半，是种群数量增长最快点。

③增长速率：可以看出种群的增长速率在K/2时最大，K/2之前不断增加，在K/2之后逐渐减小，当达到K值时增长速率为0。

第2节种群数量的变化知识点一构建种群增长模型的方法1.数学模型概念,数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，是为了某种目的用字母、数字及其他数学符号建立起来的方程式以及图表、图像等数学表达式。

2.意义,数学模型是联系实际问题与数学规律的桥梁，具有解释、判断、预测等重要作用。

知识点二种群数量的增长,1.种群的“J”型增长(1)“J”型曲线：自然界确有类似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，曲线则大致呈“J”型。

(2)“J”型增长的原因：食物充足、没有天敌、气候适宜等，这一理想条件只有在实验室或某物种最初进入一条件非常适宜的环境时才会出现。

(3)“J”型增长的数学模型,模型假设：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，第二年是第一年的λ倍。

增长速率不随种群密度的变化而变化。

,建立模型：,一年后该种群的数量应为：N1＝N0λ,两年后该种群的数量应为：N2＝N1×λ＝N0λ2,t年后该种群的数量应为：N t＝N0λt,N0：该种群的起始数量；t：时间；N t：t年后种群数量；λ：增长的倍数。

注：当时，种群数量上升；当λ＝1时，种群数量不变；当时，种群数量下降。

2.种群增长的“S”型曲线,(1)“S”型曲线出现的原因,自然资源是有限的，当种群密度增大时，使生存斗争加剧，种群的增长速率下降。

(2)实例：高斯的实验。

(3)“S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，呈“S”型。

①K值：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。

a.不同物种在同一环境中K值不同。

b.当环境改变时生物的K值改变。

②K/2值：K值的一半，是种群数量增长最快点。

③增长速率：可以看出种群的增长速率在K/2时最大，K/2之前不断增加，在K/2之后逐渐减小，当达到K值时增长速率为0。

第四章第二节种群的数量变化一、教学目标（一）知识目标1、通过数据构建种群增长的数学模型，并总结构建方法；2、说出种群数量变化的两种曲线；3、比较两种种群数量变化曲线（二）能力目标1、用数学模型解释种群数量的变化；2、能将种群数量变化的基本知识应用农业生产；（三）情感态度和价值观1、关注人类活动对自然界种群数量变化的影响。

二、教学重点1、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。

三、教学难点1、构建种群增长的数学模型。

四、学情分析本节内容是在学习《种群的基本特征》的基础上对种群的进一步认识。

学生对数学应用生物学已经比较熟悉，但在生物学中进行构建数学模型还是比较陌生。

课程标准中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”。

显然，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。

通过本节内容的学习，可以使学生学习如何构建数学模型。

【思考4】在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如果可以，那需要具备什么条件？(P65)营养和生存空间没有限制———理想条件【归纳小结一】一、构建种群数量增长的数学模型1.数学模型定义：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。

2.数学模型的表现形式：（1）数据分析表格式；（2）数学方程式（精确）；（3）坐标式（曲线图、柱状图）3.数学模型建构的步骤：【探究二】在自然界中，种群的数量是怎样变化的？【实例1】澳大利亚野兔【实例2】环颈雉【观察现象，提出问题】引入澳大利亚的野兔、美国的环颈雉等是否存在类似于细菌这种种群变化类型？【推出合理的假设】在营养和生存空间无限的情况下，这两种种群的数量将会无限的增长。

【用适当的数学形式表达】建立模型：在理想条件下，种群起始数量为N0，该种群的数量每年以λ倍的数量增长。

t 年后该种群的数量为【归纳小结二】二、种群增长的“J”型曲线1.含义：自然界有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式（指数增长），曲线大致呈“J”型。