資源簡介

《種群的增長方式》
508026035教材分析
教材分析
本節內容是浙科版必修3第四章第二節《種群的增長方式》，是在學習第一節《種群的特征》的基礎上，進一步學習生態學的知識。本節內容要求學生學習兩種狀態下種群數量的增長規律，通過構建模型，培養學生透過現象揭示本質的洞察能力。高中學生對數學模型的概念并不陌生，在學習生物學其他內容時，學生已對運用數學解決生物學中的問題有了一定的認識，例如，對遺傳規律的認識。因此，本節是在學生已有知識的基礎上，重新建構新的知識──建構揭示生物學規律的數學模型。
8255155575教學目標
教學目標
【知識與能力目標】
說明建構種群增長模型的方法。
理解兩種種群增長的數學模型。
用模型解釋種群數量的變化。
【過程與方法目標】
通過嘗試建構實驗環境中種群增長的數學模型，培養學生透過現象揭示本質的洞察能力。
【情感態度價值觀目標】
關注人類活動對種群數量變化的影響。
63540005教學重難點
教學重難點
【教學重點】
兩種種群增長的數學模型
【教學難點】
建構實驗環境中種群增長的數學模型
-24130121285課前準備
課前準備

教師準備：教學課件課件及、模型及掛圖
2、學生準備：教材。
-40005159385教學過程
教學過程
【導入新課】
教師：課件展示細菌分裂。提示：在自然界中細菌無處不在，有些細菌的大量繁殖會導致疾病。假如現有一種細菌，在適宜的溫度、濕度等環境下，每20 min左右。引導學生思考：
1.細菌的生殖方式是怎樣的？2.n代細菌數量是多少？
學生：積極參與教學，思考解決問題。
教師：提出問題，組織討論：1.對細菌種群數量增長而言，在什么情況下2n公式成立？
2.這個公式揭示了細菌種群數量增長的什么規律？
3.在學過的生物學內容中，還有哪些生物學問題可以用數學語言來表示。
提示：數學工具在生物學研究中的作用越來越突出。
學生：討論思考。
【講授新課】
一、數學模型的建構
教師：請學生算出一個細菌產生的后代在不同時間的數量，并填寫教材中的表格，然后畫出細菌的種群數量增長曲線。
提示：這是在理想條件下對細菌種群數量的推測。
教師：引導學生討論，同數學公式相比，曲線圖表示的模型有什么局限性？
學生：分組討論并試回答。
教師：小結，在描述、解釋和預測種群數量的變化時，常常需要建立數學模型。數學模型的表現形式可以為公式、圖表等。
學生：聽講記錄。
教師：建構數學模型的一般過程步驟是什么？引導學生分析。
學生：理解建立數學模型一般包括以下步驟：提出問題，作出假設，建立模型，模型的檢驗與修正。
教師：下面我們嘗試建構理想環境下繁殖的種群增長模型，某動物種群的起始數量為N0，此后每年的種群數量都為前一年的λ倍，則一年后該種群的數量應為？
二年后該種群的數量為？t年后則為？ 引導學生分析。
學生：積極參與教學，思考解決問題。
“J”型曲線（指數增長）
教師：師生討論推理N1= N0λ，N2= N1λ = N0λ2，Nt = N0λt
學生：修正反思這一公式模型與數學函數的關系。
教師：我們能不能繪制成曲線模型呢？
學生：積極參與教學，思考解決問題。
教師：用“J”型曲線分析理想環境中種群的數量變化。
學生：體會由現象建構的模型，反過來可解釋現象。
教師：自然界中有此類型嗎？給出生態入侵的例子讓學生分析。
教師：種群在什么條件下呈指數增長？
學生：反思回答。
三、“S”型曲線
教師：那實際環境中一般種群增長規律是怎么的呢？課件展示高斯（Gause，1934）把5個大草履蟲置于0.5mL的培養液中，每隔24小時統計一次數據，經過反復實驗的數據，引導學生建構模型。
學生：積極參與教學，思考解決問題。
教師：師生互動建立“S”型曲線模型。
教師：用“S”型曲線模型解釋種群數量變化。
學生：體會由現象建構的模型，反過來可解釋現象。
教師：如何建立“培養液中酵母菌種群數量的數學模型”，我們應該怎么做？
學生：思考表述，學生互相修正完善體液免疫的作用。
四、探究培養液中酵母菌種群數量的變化
教師：如何建立“培養液中酵母菌種群數量的數學模型”，我們應該怎么做？指導學生完成課本72～74頁實驗過程。
學生：參與探究。
教師：全程指導評價學生的實驗過程，直到建立曲線模型。請同學們用你親自實驗繪出的曲線，來檢驗我們前面建構的兩種模型。指導學生解釋檢驗。
學生：思考體繪建構模型后用眾多的現象檢驗修正的思想。
【課堂小結】
教師：總結兩種模型。
學生：參與小結。
-20955154940教學反思
教學反思
略

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