高中生物人教版穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第4章種群和群落第2節(jié)種群數量的變化 公開課獎

第1節(jié)《種群數量的變化》導學案（第一課時）?？谑徐`山中學生物組陳海蓮學習目標說出建構種群增長模型的方法嘗試建構J型增長的數學模型，用數學模型解釋種群數量的變化說出J型曲線和S型曲線的概念關注人類活動對種群數量變化的影響學習重點說出建構種群增長模型的方法嘗試構建J型增長的數學模型，用數學模型解釋種群數量的變化學習難點1.嘗試構建J型增長的數學模型，用數學模型解釋種群數量的變化自主學習（一）構建種群增長模型的方法——數學模型

1．數學模型：是用來描述一個系統(tǒng)或它的_______的_____________形式。

2．研究方法或步驟：

提出問題→提出____________→根據實驗數據，用____________對事物的性質進行表達→檢驗或修正

數學方程式是數學模型的一種表現形式，_______________是數學模型的另一種表現形式（二）種群增長的“J”型曲線

1．含義：在_____________條件下的種群，以________________為橫坐標，以________________為縱坐標畫出的曲線圖，曲線大致呈“J”型。

（三）J型增長的數學模型（1）模型假設：

條件：在_________________條件充裕、氣候適宜、沒有敵害；

數量變化：種群的數量每年以____________________增長，第二年的數量是第一年的___倍。

建立模型：t年以后種群的數量表達式為：______________________________________。各參數含義：N0表示_______________；Nt表示_________________;t表示_____________________________；λ表示___________

（四）種群增長的“S”型曲線

1．含義：種群經過一定時間的增長后，數量_________________的曲線，稱為“S”型曲線。

2．產生原因：自然界的資源和空間總是_____________的，當種群密度增大時，種內競爭就會__________________，以該種群為食的動物數量也會________________，這就會使種群的出生率______________，死亡率_________________。當種群的死亡率與出生率相等時，種群就穩(wěn)定在一定的水平。3．環(huán)境容納量：在環(huán)境條件___________________的情況下，一定空間中所能維持的種群____________________，又稱_______________值。

（五）種群數量的波動和下降

1．影響因素

（1）自然因素：______________、食物、________________、傳染病等。

（2）人為因素：人類活動的影響

2．數量變化

大多數種群的數量總是在______中，在不利條件下，種群的數量還會急劇_____甚至_____________________。

五、合作探究（一）在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20分鐘就通過分裂繁殖一次。則：1、請?zhí)顚懸韵卤砀駮r間（min）20406080100120140160180分裂次數細菌數量n代細菌數量的計算公式是什么？72個小時以后，由一個細菌分裂產生的細菌數量是多少？4、根據以上表格，畫出細菌的種群增長曲線（補充橫坐標和縱坐標）：數學方程式的優(yōu)缺點：精確，但不夠直觀曲線圖的優(yōu)點：______________________________。5、如果沒有“在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20分鐘就通過分裂繁殖一次”的信息，你能得出細菌數量的計算公式和增長曲線嗎？建立種群增長數學模型的第一步、第二步是什么？（二）閱讀以下資料，分析問題：資料1：1859年，一位英國人來到澳大利亞定居，他帶來了24只野兔。讓他沒有想到的是，一個世紀之后，這24只野兔的后代竟達到6億只以上。漫山遍野的野兔與牛羊爭食牧草，啃嚙樹皮，造成植被破壞，導致水土流失。后來，人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數量得到控制。資料2：在20世紀30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼。在1937－1942年期間，這個種群數量的增長如下圖所示。資料3:20世紀70年代，美國為了治理水體污染，從中國引入了鯉魚，但是鯉魚到美國沒有幾年，因為繁殖太快，不僅吃光了水草，還吃光了本土魚賴以生存的的食物，引發(fā)了災難。在美國密西西比河，因為水量大，水質好，水草等食物多，這有利于鯉魚的大規(guī)模繁殖。而且美國人不喜歡吃淡水魚，嫌鯉魚刺多，所以很少有人捕撈，再加上鯉魚是近些年才引入的外來物種，缺乏天敵，它們的體型往往能長的非常大，數目驚人成災。討論：通過資料分析，說一說種群呈J型增長應具備什么前提條件？假設在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，種群的數量每年以一定倍數增長，第二年的數量是第一年的λ倍，(N0表示種群起始數量，Nt表示t年后種群數量，t時間)則：一年后種群數量：N1=____________________兩年后種群數量：N2=____________________t年后種群數量：Nt=___________________事實上，J型增長能一直持續(xù)下去嗎？為什么？（五）高斯在0.5ml的培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，然后每隔24小時統(tǒng)計草履蟲數量，反復實驗后，數據如下表：（請根據實驗數據，完成以下曲線圖：）時間（h）123467數量（個）20.4137.2319.0369.0373.3365.4討論：1、同一個種群的K值是固定不變的嗎？K值大小與什么條件有關？增大以上草履蟲的K值，可以采取什么措施？在S型增長中，種群數量達到多少時，增長速率最慢？數量達到多少時，增長速率最快？4、種群數量達到K值時，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？習題自測建立種群數量變化的數學模型一般不需要(

)

A.觀察研究對象,提出問題,作出合理的假設

B.根據實驗數據,用適當的數學形式對種群數量變化進行表達

C.通過進一步實驗或觀察,對數學模型(公式或曲線)進行檢驗或修正

D.設置對照實驗

2．在下圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是（）3．經調查，第一年某種昆蟲種群數量為N0，如果在理想的條件下，每年的增長率λ=1.3保持不變，則第三年該種群數量為（）A.1.3N0B.1.69N0C.2.3N0 D．5.29N04.有關種群增長的模型,下列有關說法不正確的是(

)

A.種群呈現“J”型增長的前提條件是食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等

B.呈現“S”型增長的種群,隨著時間的推移,種群增長所受的環(huán)境阻力加大

C.K值是環(huán)境條件允許的種群增長的最大值D.種群增長的“J”型曲線有K值,只是K值較大,圖中沒有表示出來5.我國海關對所有入境的貨物都要進行嚴格檢疫,嚴禁境外有害生物(包括蟲卵和微生物)流入境內,若有害生物一旦流入境內適宜的環(huán)境中,最可能的結果是(

)①有害生物的數量在一段時間內呈“J”型增長

②其天敵數量較多

③境內生物多樣性受到威脅

④很快被淘汰

A.①②

B.③④

C.①③

D.②④6、右圖為某種群在不同環(huán)境下的增長曲線，據圖判斷下列說法不正確的是()A．a曲線呈“J”型，b曲線呈“S”型B．K表示環(huán)境允許的最大值C．陰影部分可表示因環(huán)境阻力存在而被淘汰的個體D．種群數量達到K值時種群增長最快，是樹木砍伐的最佳時期7、下列有關環(huán)境容納量（即K值）及其在生產、生活中應用的說法中，不正確的是（）A.保護野生生物，可以采取減小環(huán)境阻力，增大K值的措施B.為了減少有害生物，例如蟲害、鼠害等，可以采取增大環(huán)境阻力，降低K值的措施C.對養(yǎng)殖的生物進行捕撈時，要使捕撈后的種群數量維持在K/2值處，以保證持續(xù)獲取高產量D.為了防治有害生物，可以等有害生物種群數量到達K/2值時再進行防治教學反思本節(jié)課我設計了兩個課時，都是以導學案的模式來進行。第一課時內容的設計，只是讓學生掌握基本的課本知識，沒有做太多內容的拓展，特別是J型曲線和S型曲線增長速率和增長率的區(qū)分，以及K值在實踐中的應用，這些內容我移到了第二課時去講授本來以為這樣的安排是可以完成教學目標并且有時間空余的，只是課堂進行過程中，時間還是沒有把握好，出現了公開課常有的弊病，頭重腳輕了。聽著各位老師的評課，我受益匪淺，也反思了自己時間安排不合理的原因。主要