高中生物-種群的數(shù)量變化錄像教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

4.2種群的數(shù)量變化教學(xué)設(shè)計(jì)

教知識(shí)目標(biāo)1、概述建構(gòu)種群增長模型的方法

學(xué)2、舉例說明種群增長的“J”型曲線，分析其產(chǎn)生的條件、特點(diǎn)

目3、舉例說明種群增長的“S”型曲線，并與“J”型曲線作比較

標(biāo)能力目標(biāo)1、能解釋“J”型增長和“S”型增長的數(shù)學(xué)建模與種群數(shù)量變化的關(guān)系

2、解釋種群數(shù)量變化的波動(dòng)原因，指出能調(diào)節(jié)種群數(shù)量變動(dòng)的因素

情感態(tài)度1、闡明研究種群數(shù)量變動(dòng)的意義，關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響

和價(jià)值觀

2、關(guān)注瀕危物種的保護(hù)

11標(biāo)

重點(diǎn)嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。

難點(diǎn)建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型

知識(shí)點(diǎn)種群數(shù)量的模型構(gòu)建、種群數(shù)量增長的“J”型曲線、種群數(shù)量增長的“S”

型曲線、種群數(shù)量的波動(dòng)

考試點(diǎn)種群數(shù)量增長的“J”型曲線分析、種群數(shù)量增長的“S”型曲線分析、根據(jù)

種群數(shù)量增長的“J”型曲線和種群數(shù)量增長的“S”型曲線來解釋自然界中

具體生物的種群增長規(guī)律、以及作為指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐的理論依據(jù)

能力點(diǎn)種群數(shù)量增長的模型構(gòu)建

自主探究點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中細(xì)菌種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建、高斯實(shí)驗(yàn)

易錯(cuò)易混點(diǎn)種群數(shù)量增長的“J”型曲線、種群數(shù)量增長的“S”型曲線比較

訓(xùn)練點(diǎn)根據(jù)種群數(shù)量增長的“J”型曲線和種群數(shù)量增長的“S”型曲線來解釋自然

界中具體生物的種群增長規(guī)律、生產(chǎn)實(shí)踐中怎樣指導(dǎo)捕撈、消滅有害動(dòng)物及

害蟲

拓展點(diǎn)種群數(shù)量增長的“J”型曲線、種群數(shù)量增長的“S”型曲線比較、生產(chǎn)實(shí)踐

中怎樣指導(dǎo)捕撈、消滅害蟲

教法與學(xué)法自主學(xué)習(xí)法、合作探究法

教具多媒體課件、粉筆等

教學(xué)流程

教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖

情景導(dǎo)入多媒體展示視頻：觀看視頻通過震撼

1、水浮蓮過度繁殖的畫面讓

2、海豹以第一人稱描述其種群因人類瀕臨滅絕。學(xué)生感受

導(dǎo)入語：到人類活

在視頻中我們發(fā)現(xiàn)水浮蓮花雖然很美麗，但是動(dòng)對(duì)生物

由于水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致其在短時(shí)間內(nèi)大量繁數(shù)量變化

殖，對(duì)人類的生活帶來了不變；視頻的另一個(gè)的影響及

部分介紹的是因人類對(duì)皮毛的無節(jié)制需求，對(duì)面對(duì)的問

海豹大量捕殺，導(dǎo)致其瀕臨滅絕！一個(gè)是種群題

數(shù)量增長過快，另一個(gè)是減少過快，都對(duì)人類

的生活帶來了不利影響，面對(duì)這些問題我們?nèi)?/p>

何解決？在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中同學(xué)們會(huì)找到答

案。首先，我們來了解本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

目標(biāo)展示展示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：閱讀教學(xué)目標(biāo)，了展示教學(xué)

1.了解建構(gòu)種群增長模型的方法。解本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)目標(biāo)，讓學(xué)

2.通過建構(gòu)數(shù)學(xué)模型，掌握種群數(shù)量變化的類型容。生了解本

和特點(diǎn)。（重點(diǎn)）節(jié)課教學(xué)

3.運(yùn)用種群數(shù)量變化規(guī)律解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際內(nèi)容。

問題。

【自主探板書課題：一、建構(gòu)種群增長模型的方法觀看多媒體，思考親身體驗(yàn)、

究】：（一）問題探討：在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的細(xì)菌種群數(shù)量怎主動(dòng)參與

一、建構(gòu)種情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一么增長學(xué)習(xí)過程

群增長模次。

型的方法（1）請(qǐng)將一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)期的數(shù)量

----數(shù)學(xué)填入下表，并繪制其種群增長曲線

模型

時(shí)間

20406080100120

(min)填表畫曲線

細(xì)菌數(shù)

量

學(xué)生在黑板上畫

出曲線圖

加

60+

50+

40~

30+

20.學(xué)生基于已有的親身感受

10,

1]」111■葉,\知識(shí)，進(jìn)行演算回生物現(xiàn)象

能…496080100120「

答和規(guī)律可

2.Nn=1X2n以用數(shù)學(xué)

(2)用數(shù)學(xué)方程式表示：n代以后細(xì)菌的數(shù)量

3.n=60minx72h的語言表

N

/20min=216示

(3)72小時(shí)后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)

Nn=2n=2216

量是個(gè)。

(4)分析曲線圖與數(shù)學(xué)方程式各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

過渡語:

在對(duì)細(xì)菌數(shù)量增長的探究中，我們以數(shù)學(xué)方

程式和曲線的形式對(duì)其進(jìn)行了描述。那么這種以

數(shù)學(xué)形式來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)，這種方法

叫做建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。它有哪些步驟？自然界有沒

自主學(xué)習(xí)

有和細(xì)菌增長方式相同的？有沒有不同的？請(qǐng)同

學(xué)們閱讀課本P66-P68,完成學(xué)案上的自主學(xué)習(xí)

內(nèi)容。

(二)出示學(xué)案“自學(xué)學(xué)習(xí)”，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)：

結(jié)合“導(dǎo)學(xué)案”，培養(yǎng)學(xué)生

一、構(gòu)建種群增長模型的方法一一數(shù)學(xué)模型

進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，完自主學(xué)習(xí)

1.數(shù)學(xué)模型：是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的

成填空。能力，注意

的_____________形式。

提醒學(xué)生

2.研究方法或步驟：

在教材上

觀察研究對(duì)象,提出問題一提出合理的

的勾點(diǎn)圈

一根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)腳________對(duì)事物的

畫，養(yǎng)成良

性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)一檢驗(yàn)或修正

好的學(xué)習(xí)

二、種群增長的“J”型曲線

習(xí)慣。

1.含義:在____________條件下的種群，以

為橫坐標(biāo),以________為縱坐標(biāo)畫出的曲線圖，

曲線大致呈“J”型。

2.“J”型增長數(shù)學(xué)模型：

(1)模型假設(shè)：

條件：在_________________條件充裕、氣候適宜、

沒有天敵；

數(shù)量變化：種群的數(shù)量每年以________增長，第

二年的數(shù)量是第一年_____倍。

(2)建立模型：t年以后種群的數(shù)量表達(dá)式為：

各參數(shù)含義：N。表示__________________；N,表

示________________;

t表示___________________________；X表

不_________________________________________0

【思考考

①若入》1,則種群數(shù)量將_________;增長

②若人＜1,則種群數(shù)量將一；減少

③若入=1,則種群數(shù)量將_________;不變

④在J型曲線中，X_____1?大于

三、種群增長的“S”型曲線

1.含義：種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后，數(shù)量

的曲線，稱為“S”型曲線。

2.產(chǎn)生原因：

自然界的資源和空間總是______的，當(dāng)種群密度

增大時(shí)，種內(nèi)競爭就會(huì)__________，以該種群為

競學(xué)展示食的動(dòng)物數(shù)量也會(huì)________,這就會(huì)使種群的出

生率________，死亡率___________。當(dāng)種群的死

亡率與出生率相等時(shí)，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。

四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降

培養(yǎng)學(xué)生

讓學(xué)生回答所填答案學(xué)生認(rèn)真傾聽，補(bǔ)的表達(dá)能

答案：略充完善力，不但能

學(xué)會(huì)，還要

能講出。

過渡：PPT展示課本中J型增長的事例，J型增長

有何特點(diǎn)？完成學(xué)案上的討論。

（三）【分組討論】

二、合作探討論一.J型曲線的特點(diǎn)

究提示：增長率為某段時(shí)間內(nèi)，種群數(shù)量增加數(shù)目

與起始值的比值，即（Nt-Ni）/Ni。培養(yǎng)學(xué)生

增長速率（速度）為某段時(shí)間內(nèi)增加的個(gè)以小組為單位進(jìn)的質(zhì)疑能

數(shù)，即（Nt-NQ/t行討論，交流。力

種

▲中

群

律以班級(jí)為單位進(jìn)和合作交

增

自

長I￡

率

1.小組合作直行分小組之間的流能力

晝

、

交流良交流合作。

正

”

時(shí)間

【總結(jié)特點(diǎn)】:在J型曲線中，增長率

增長速率O

老師給以

討論二。S型與J型曲線的比較：及時(shí)的指

種

群導(dǎo)

數(shù)

量一m尹晨

J”型圭m型

峻^曲線

2.競學(xué)展示小組代表展示各

K/2-自享環(huán)境阻力

自的合作成果

既突破難

點(diǎn)，又相當(dāng)

0a

時(shí)間于講練結(jié)

根據(jù)上圖，思考以下問題:人

口

（1）S曲線的增長速率：先一后（最大

時(shí)的點(diǎn)，此時(shí)種群數(shù)量達(dá)到.值。

(2)a點(diǎn)之前，為什么增長速度較小？

（3）環(huán)境阻力明顯增大的點(diǎn)在

（4）種群密度最大的點(diǎn)在_______,環(huán)境阻力

最大的點(diǎn)應(yīng)在。

（5）防治蝗災(zāi)的點(diǎn)應(yīng)選在點(diǎn)開始進(jìn)行。

（6）為了保護(hù)魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲

得最大捕魚量，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在

_____點(diǎn)水平?為什么？

過渡語：同學(xué)們對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握已經(jīng)非常熟練，

能否利用所學(xué)的知識(shí)解決問題呢？

【學(xué)以致用】

利用本節(jié)所學(xué)知識(shí)思考以下問題：

1、家鼠繁殖力極強(qiáng)，善于打洞，偷吃糧食，傳播

疾病危害極大，應(yīng)該采取哪些措施控制家鼠數(shù)培養(yǎng)學(xué)生

量？（可從環(huán)境容納量的角度、$型曲線的特點(diǎn)對(duì)知識(shí)的

思考）討論2分鐘，相互應(yīng)用能力，

2、大熊貓食性單一、繁殖率低、生活在海拔較高交流并關(guān)注瀕

的山嶺里，活動(dòng)范圍需求廣。試分析大熊貓數(shù)量危物種的

日益減少的原因？答案見課件保護(hù)

你能提出保護(hù)大熊貓措施嗎？

組織各小組之間進(jìn)行合作交流。

通過這一環(huán)節(jié)之后，絕大多數(shù)同學(xué)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)

內(nèi)容，都應(yīng)該能夠理解和掌握。

過渡語：大家的表現(xiàn)都很積極，下面來展示合作

的效果。

（四）競相展示

組織語：哪組同學(xué)來展示一下你們組的自學(xué)和研

討成果？

（五）點(diǎn)評(píng)總結(jié)

對(duì)表現(xiàn)較好的小組和個(gè)人進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

對(duì)回答不全的予以補(bǔ)充，對(duì)理解有誤的予以糾正，

對(duì)知識(shí)之間存在共性的予以歸納。

（六）小結(jié)，形成知識(shí)體系

1

二-*、;甲2,M總小結(jié)語：以上就是本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容，下面我

結(jié)們一起總結(jié)一下。

知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖J型、

曲線

數(shù)學(xué)模型1

S型?普增K、

建構(gòu)曲線和老師一起總結(jié)整體建構(gòu)，

研去有害動(dòng)物防治

波動(dòng)英那一一種群數(shù)本節(jié)所學(xué)習(xí)的內(nèi)形成體系

研究

量變化野生動(dòng)物資源

意義r,的保護(hù)

和利用.容，形成知識(shí)體

下降

系。

瀕危動(dòng)物的

租定1拯救和恢復(fù)

板書：

一、建構(gòu)種群K張模型的方法--數(shù)學(xué)模型

二、種群增長在1J型曲線

三、種群增長白1S型沖線

四、種群數(shù)量白。波動(dòng)不1下降

（七）習(xí)題鞏星3

四、課堂練1.原產(chǎn)于墨西:哥的紫莖澤蘭傳到中國，在中國長學(xué)生完成練習(xí)有時(shí)間當(dāng)

習(xí)勢(shì)瘋狂，占地＞u王，成了我國西南地區(qū)的綠色災(zāi)堂做，沒時(shí)

難，下列哪項(xiàng)彳二是紫莖澤蘭在我國泛濫成災(zāi)的原間的話作

因（）為課下練

A.我國西南地區(qū)的氣候適宜紫莖澤蘭的生長習(xí)

B.脫離

原產(chǎn)地

rf

后，失人

去天敵°

?

的控制----1---*---*---*-4---A1'?一?習(xí)題鞏固

E年數(shù)

C.脫離所學(xué)

原產(chǎn)地后，失之彳與其競爭關(guān)系的物種的制約

D.一旦脫離原產(chǎn)二地，就發(fā)生基因突變，變得生命

力特別強(qiáng)

2.在南海某島上遷入一些農(nóng)戶，那里土地肥沃，

氣候宜人，若干?年后，島上人口增長如右圖所示。

請(qǐng)回答：

該島在m年內(nèi),人口增長呈_______曲線。當(dāng)人口

數(shù)量接近n線時(shí)，環(huán)境阻力越來越大，n是該島

環(huán)境_______________________;

3.判斷：(1)環(huán)境容納量是指種群的最大數(shù)量

()

(2)在K/2時(shí)控制有害動(dòng)物最有效。()

(3)在相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中，種群數(shù)量在K值

上下波動(dòng)。()

學(xué)情分析

我校屬于重點(diǎn)中學(xué)，學(xué)生整體素質(zhì)較好。雖然屬于縣城學(xué)校，但百分之六七十的學(xué)生來

自農(nóng)村，學(xué)生的個(gè)體差異較大。還由于學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、智力因

素和非智力因素等形成較大的個(gè)體差異。

本課的學(xué)習(xí)主要是以構(gòu)建數(shù)學(xué)模型為主，因此需要學(xué)生有一定的數(shù)學(xué)功底。本冊(cè)為高中

必修3第4章的內(nèi)容，按照人教版教材設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)對(duì)象應(yīng)該是高二學(xué)生。不過由于必須二的

難度較大，需要的時(shí)間較多，故棗莊統(tǒng)一安排將其放在了高二上學(xué)期學(xué)習(xí)。因此必修三的學(xué)

習(xí)就放在了高一的第二個(gè)學(xué)期。所以我面對(duì)的是高一的學(xué)生，不過他們也具有一定的數(shù)學(xué)能

力，至少已經(jīng)學(xué)過了指數(shù)函數(shù)，對(duì)J型曲線的理解應(yīng)該不成問題.對(duì)這樣的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建來

說還是有能力把握的，最多需要一些小小的提示。因此，可以讓學(xué)生進(jìn)行小組討論活動(dòng)，加

以適當(dāng)?shù)闹v解。對(duì)于種群數(shù)量變化的幾種形勢(shì)則較易于理解。而對(duì)于種群增長率和增長速率

的分析則要做重點(diǎn)講解，講透徹，并輔以適當(dāng)?shù)膯栴}進(jìn)行升華、鞏固。

一個(gè)班級(jí)的學(xué)生在一起時(shí)間長了會(huì)形成“班級(jí)性格”，有些班級(jí)思維活躍、反應(yīng)迅速，

但往往思維深度不夠、準(zhǔn)確性稍微欠缺;有些班級(jí)則較為沉悶，但可能具有一定的思維深度。

我是借班上課，對(duì)該班級(jí)的學(xué)習(xí)風(fēng)格不太了解，對(duì)學(xué)生的了解也很有限的，自認(rèn)為自己備課

很充分，結(jié)果剛開始的問題回答不主動(dòng)，討論也不活躍。以后再有借班講課，一定要提取向

班主任和任課老師了解班風(fēng)、學(xué)生名單，有備無患。

效果分析

從課堂效果上來看，借助問題探討，以問題串的形式探究學(xué)習(xí)，學(xué)生參與度高。剛開始

不是很活躍，隨著學(xué)習(xí)的不斷深入，老師的不斷啟發(fā)和鼓勵(lì)，學(xué)生的活躍度越來越高。從課

堂形式上來看，較好的實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)為主、教師的點(diǎn)撥為輔的教學(xué)理念。

從學(xué)生回答問題的情況分析，很好的培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力，對(duì)于自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容都能

及時(shí)在課本中找到答案；對(duì)于探究的問題，大多數(shù)問題都能獨(dú)立或是相互討論完成，個(gè)別疑

難、易混知識(shí)點(diǎn)通過老師的點(diǎn)撥也得以很好的理解。

如剛開始關(guān)于細(xì)菌數(shù)量增長變化的自主探討，被提問學(xué)生的答案是Nn=2L其他同學(xué)也

無疑問。我適時(shí)的拋出問題：“若剛開始細(xì)菌的數(shù)目是2個(gè)呢？這個(gè)公式得怎么寫？”，提醒

學(xué)生公式不能漏掉起始數(shù)值1,公式改為Nn=1X2n,并再次讓學(xué)生回答公式中每個(gè)符合的含

義，為J型公式的理解也埋下了伏筆。

還有在J型增長的特點(diǎn)、S型增長的特點(diǎn)及兩者比較的合作探究中，個(gè)別學(xué)生回答，班

內(nèi)其他同學(xué)進(jìn)行了補(bǔ)充。如如何滅鼠，學(xué)生的回答僅是放藥、養(yǎng)貓，班內(nèi)其他同學(xué)給補(bǔ)充了

硬化地面、減少糧食等，既幫助了被提問的同學(xué)，又讓該討論的題的答案更準(zhǔn)確。

4-2種群的數(shù)量變化教材分析

一、教學(xué)的目的要求

1、知識(shí)與技能

(1)說明建構(gòu)種群增長模型的方法。

(2)了解種群數(shù)量變化的兩種增長模型

(3)會(huì)用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。

(4)掌握種群S型增長曲線的應(yīng)用

2、過程與方法

(1)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，學(xué)習(xí)建立數(shù)學(xué)模型的方法。

(2)通過對(duì)數(shù)學(xué)模型的分析運(yùn)用，掌握種群增長曲線的應(yīng)用。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

認(rèn)識(shí)到人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量的巨大影響，樹立人與自然和諧發(fā)展的觀念，為形成生態(tài)意

識(shí)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)奠定基礎(chǔ)。

二、教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

《種群的數(shù)量變化》可以分為三部分：第一部分是建構(gòu)種群增長模型的方法；第二部分

是種群數(shù)量的變化情況，包括種群增長的“J”型曲線、種群增長的“S”型曲線、種群數(shù)量

的波動(dòng)和下降；第三部分是“探究”——“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”?建立數(shù)學(xué)模

型的方法是本模塊科學(xué)方法教育的側(cè)重點(diǎn)，這方面的內(nèi)容又主要集中在本節(jié)。因此，教材將

如何建立數(shù)學(xué)模型放在突出的位置：“問題探討”中讓學(xué)生嘗試根據(jù)細(xì)菌繁殖速率的假設(shè)，

建立細(xì)菌種群的增長模型，并設(shè)法進(jìn)行驗(yàn)證；正文第一部分結(jié)合“問題探討”中的實(shí)例，引

導(dǎo)學(xué)生分析建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法，并嘗試進(jìn)行模型形式的轉(zhuǎn)換；在第二部分講述“J”型增

長曲線時(shí)，又讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法。

關(guān)于種群的數(shù)量變化，教材介紹了四種情況：“J”型增長、“S”型增長、波動(dòng)和下降。

應(yīng)當(dāng)注意的是，教材以問題串的形式揭示了這四種情況之間的內(nèi)在聯(lián)系：在理想的無限環(huán)境

中，即資源和空間十分充足，沒有天敵和其他災(zāi)害等，種群數(shù)量會(huì)呈“J”型增長；而在自

然界，資源和空間總是有限的，因此，即使出現(xiàn)“J”型增長，也不可能持續(xù)很久，經(jīng)過一

定時(shí)間的增長后，數(shù)量會(huì)在“K”值左右趨于穩(wěn)定，這種增長模型為“S”型增長；在有限環(huán)

境中，種群數(shù)量是否都能在“K”值維持穩(wěn)定呢？不是的，由于氣候、食物、天敵、傳染病

等因素的影響，大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)的，在不利條件下，甚至?xí)霈F(xiàn)持續(xù)的下降乃

至消亡。

本節(jié)內(nèi)容還十分重視聯(lián)系社會(huì)實(shí)際，對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度價(jià)值觀的教育。

知識(shí)內(nèi)容與社會(huì)的聯(lián)系

種群增長的“J”

查閱人口增長數(shù)據(jù)，分析人口增長模型

型曲線

種群增長的“S”

建立自然保護(hù)區(qū)，提高環(huán)境容納量，以保護(hù)大熊貓等珍稀動(dòng)物

型曲線

捕鯨業(yè)導(dǎo)致許多鯨種群數(shù)量的下降

種群數(shù)量的波動(dòng)

人口增長和科技發(fā)展導(dǎo)致人類對(duì)自然界生物種群數(shù)量變化的影響越來越

和下降

大；研究種群數(shù)量變化的實(shí)踐意義

第三部分“探究”——“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”，是一項(xiàng)有著多方面意義和

價(jià)值的探究活動(dòng)：（1）通過親自研究一個(gè)真實(shí)的種群，加深對(duì)種群數(shù)量變化知識(shí)的理解；（2）

嘗試用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化；（3）運(yùn)用抽樣檢測的方法；（4）運(yùn)用顯微觀察和微生

物培養(yǎng)的方法；（5）培養(yǎng)收集、整理、分析數(shù)據(jù)的能力；等等。這項(xiàng)探究在寫法上給學(xué)生留

出了較大的自主探究的空間，包括作出假設(shè)、討論探究思路、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃等，都由

學(xué)生自己完成，教材中只給予了必要的提示，以期培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。由于這項(xiàng)探究所需

的時(shí)間較長（一周以上），教材將它編排在本節(jié)知識(shí)性內(nèi)容之后，未穿插在課文之中。教師

可以在完成本節(jié)第一、二部分內(nèi)容之后單獨(dú)安排。

三、與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系

學(xué)生在初中學(xué)過的細(xì)菌、真菌和病毒的知識(shí)，可為學(xué)習(xí)本節(jié)打基礎(chǔ)。探究培養(yǎng)液中酵母

菌種群數(shù)量的變化時(shí)，需要以前學(xué)過的關(guān)于酵母菌的知識(shí)、顯微鏡操作技能、抽樣檢測的技

能等為基礎(chǔ)。

四、與其他章節(jié)的聯(lián)系

了解種群的特征和數(shù)量變化是學(xué)習(xí)群落的結(jié)構(gòu)和演替的基礎(chǔ)，而關(guān)于群落的知識(shí)，又是

學(xué)習(xí)第5章《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》的基礎(chǔ)。

§4.2種群數(shù)量的變化

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.了解建構(gòu)種群增長模型的方法。

2.通過建構(gòu)數(shù)學(xué)模型，掌握種群數(shù)量變化的類型和特點(diǎn)。（重點(diǎn)）

3.運(yùn)用種群數(shù)量變化規(guī)律解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題。

【學(xué)習(xí)過程】

【問題探討】：在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁

殖一次。

（1）若將一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)期的數(shù)量填入下表，并繪制其種群增長曲線

時(shí)間(min)20406080100120

細(xì)菌數(shù)量

（2）用數(shù)學(xué)方程式表示:n代以后細(xì)菌的數(shù)量

」一A時(shí)間

20406080100120

（3）72小時(shí)后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是個(gè)。

【自主學(xué)習(xí)】：閱讀課本P66-P68,完成以下問題：

一、構(gòu)建種群增長模型的方法——數(shù)學(xué)模型

1.數(shù)學(xué)模型：是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的的形式。

2.研究方法或步驟：

觀察研究對(duì)象,提出問題一提出合理的-根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)?/p>

對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)f檢驗(yàn)或修正

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(biāo)，以為縱坐標(biāo)畫出的

曲線圖，曲線大致呈“J”型。

2.“J”型增長數(shù)學(xué)模型：

（1）模型假設(shè)：

條件：在條件充裕、氣候適宜、沒有天敵；

數(shù)量變化：種群的數(shù)量每年以_______增長，第二年的數(shù)量是第一年______倍。

（2）建立模型：t年以后種群的藪量裝達(dá)式為：

各參數(shù)含義：No表乏________________；Nt表示；

t表7K;A表

zj\O

【思考】:

①若入＞1,則種群數(shù)量將:

②若AV1,則種群數(shù)量將；

③若入=1,則種群數(shù)量將;

④在J型曲線中，A1。

三、種群增長的"S”型曲線

1.含義：種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后，數(shù)量的曲線，稱為“S”型曲

線。

2.產(chǎn)生原因：

自然界的資源和空間總是的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競爭就會(huì),以

該種群為食的動(dòng)物數(shù)量也會(huì),這就會(huì)使種群的出生率,死亡率.

當(dāng)種群的死亡率與出生率相等時(shí)，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。

四、種群數(shù)■的波動(dòng)和下降

【思考】同一種群的人值是固定不變的嗎？同一物種的不同種群的《值一定相同嗎？影響

小值大小的因素有哪些？

【分組討論】

討論一。J型曲線的特點(diǎn)

提示：增長率為某段時(shí)間內(nèi)，種群數(shù)量增加數(shù)目與起始值的比值，即(Nt-NE)/Ntm

增長速率(速度)為某段時(shí)間內(nèi)增加的個(gè)數(shù)，即(Nt-Ntr)/t

種

種A

群

群

增

增

長

長

率

速

率

(

速

度

時(shí)間)時(shí)間

【總結(jié)特點(diǎn)】：在J型曲線中，增長率,增長速率

討論二。S型與J型曲線的比較：

時(shí)間

根據(jù)上圖，思考以下問題：

（1）S曲線的增長速率：先—后,最大時(shí)的點(diǎn)，此時(shí)種群數(shù)量達(dá)到值。

（2）a點(diǎn)之前，為什么增長速度較??？

（3）環(huán)境阻力明顯增大的點(diǎn)在_____________

（4）種群密度最大的點(diǎn)在________,環(huán)境阻力最大的點(diǎn)應(yīng)在________o

（5）防治蝗災(zāi)的點(diǎn)應(yīng)選在________點(diǎn)開始進(jìn)行。

（6）為了