視頻標(biāo)簽:種群數(shù)量的變化
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視頻課題:人教版高中生物必修三第四章第2節(jié)《種群數(shù)量的變化》廣西省優(yōu)課
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人教版高中生物必修三第四章第2節(jié)《種群數(shù)量的變化》廣西省優(yōu)課
《種群數(shù)量的變化》教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)目標(biāo)
1.說明建構(gòu)種群增長模型的方法。 2. 用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化
3.說出“J”型增長和“S”型增長的條件、意義
4. 探究“J”型曲線和“S”型曲線的增長率和增長速率
5.了解種群增長規(guī)律在生活中的應(yīng)用,并且建立愛護生物的意識。 二、教學(xué)重難點: 1.教學(xué)重點:
用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化
說出“J”型增長和“S”型增長的條件、意義
分析比較“J”型曲線和“S”型曲線的增長率和增長速率
2.教學(xué)難點:分析比較“J”型曲線和“S”型曲線的增長率和增長速率 三、教學(xué)媒體和方法
充分利用電子信息技術(shù),通過PPT課件和多個小視頻展示激發(fā)學(xué)生的興趣,突破重難點,
同時結(jié)合ipad的使用,現(xiàn)場反饋和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況 四、教學(xué)過程 (一)新課導(dǎo)入
展示圖片準(zhǔn)媽媽,和懷抱二胎的林志穎,每個人臉上洋溢著幸福的微笑。 國家為什么要開放二胎政策呢?通過幽默又直擊現(xiàn)實的小視頻展示。吸引學(xué)生的注意力,引發(fā)學(xué)生思考。
簡單分析中國人口的數(shù)量增長情況導(dǎo)入課題“種群數(shù)量的增長”。 (二)建構(gòu)種群增長模型的方法
我們以大腸桿菌為例進行探討。大腸桿菌是什么生物,它的分裂方式是?它的繁殖速度很快,在適宜的條件下,每20 min左右就可以繁殖一代。(由此推算一個細菌的第一代,第二代,第三代,第n代的數(shù)量)請完成活動一的任務(wù)。
引導(dǎo)學(xué)生思考:
1. 請學(xué)生算出一個細菌產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量,并填寫教材中的表格 2. n代細菌數(shù)量是多少?
3. 72 h后,由一個細菌分裂產(chǎn)生的后代數(shù)量是多少?
4. 然后畫出細菌的種群數(shù)量增長曲線。思考公式和曲線的優(yōu)點是什么? 5. 建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法
用曲線表示很直觀,用公式很精準(zhǔn)。公式和圖表都是一種數(shù)學(xué)模型,在研究生物數(shù)量的變化時,常常需要建立數(shù)學(xué)模型。根據(jù)剛才的推導(dǎo)過程,總結(jié)建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的一般步驟。
(建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟:觀察研究對象,提出問題;提出合理的假設(shè);根據(jù)實驗數(shù)據(jù)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模式表達;進一步實驗或觀察,進行檢驗。) (三)J 型曲線增長
大腸桿菌的J 型增長是在理想條件下的種群數(shù)量變化,在自然界中會存在類似的 “J”型增長嗎?
請看實例。
1.中國人口。接近“J”型增長,因為人口增長過快,我國采取了什么措施?可是現(xiàn)在我國人口老齡化,屬于哪種年齡組成?國家提出了開放二胎政策。大人小孩都洋溢著幸福的微笑。
1.澳大利亞野兔 2環(huán)頸雉
我們嘗試建立數(shù)學(xué)模型。請看條件,構(gòu)建公式。 自然界確有“J”型增長。
請問:J型增長的條件有哪些?學(xué)生:食物充足,空間充足,沒有天敵。
(四)S 型曲線增長
過渡:在自然條件下 “J”型曲線會一直持續(xù)增長下去嗎?不會。一般是什么型的增長曲線?
S型增長。這是我們的推測。是對的還是錯的,需要實驗驗證。我們來看科學(xué)家的實驗。 高斯實驗:
繪制的曲線圖呈S型。這和“J”型增長的最大差別是什么? K值:環(huán)境容納量,一定空間所能維持的種群最大數(shù)量。 思考1:如果把0.5mL培養(yǎng)液換成 1mL,曲線會怎么變化? 若換成 0.1mL呢?
思考2:K值增長速率是多少?出生率和死亡率是什么關(guān)系? (五)“J”型曲線增長與“S”型曲線增長的比較
活動二:完成表格
項 目
“J”型曲線
“S”型曲線
增長模型
前提條件
計算公式
(不填)
K值有無
適用情形
提問:如果把“J”型曲線和“S”型曲線畫到同一個坐標(biāo)圖中,它們的位置關(guān)系怎么樣?并解釋
學(xué)生嘗試。
解釋1:環(huán)境阻力 解釋2 :增長速率
(六)探究“J”型曲線增長與“S”型曲線增長的增長率和增長速率
活動三:請根據(jù)已知公式,完成增長率和增長速率的計算,并用曲線圖表示
(增長率是個百分率,沒有“單位”,而增長速率有“單位”,如“個/年”。)
1.“J”型曲線的種群增長率和增長速率的計算 2.“S”型曲線的種群增長率和增長速率的計算
項 目 “J”型曲線
“S”型曲線
種群增長率
種群增長速率
總結(jié):“J”型曲線和“S”型曲線的增長速率不同,所以“S”型曲線的前期不等于“J”型曲線。
圖中陰影部分表示什么? 1.環(huán)境阻力
2.通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量
(七)種群數(shù)量增長規(guī)律在生活中的應(yīng)用
過渡:根據(jù)“S”型曲線的K值是最大數(shù)量,K/2是最大增長速率,且K值受環(huán)境影響等,可以指導(dǎo)人類的生產(chǎn)生活。 實例1:捕魚
大家知道捕魚節(jié)嗎?
播放捕魚節(jié)視頻,激發(fā)學(xué)生興趣。
提問:根據(jù)“S”型曲線思考如何獲得最大日捕獲量?如何可持續(xù)獲得大產(chǎn)量? 在K捕撈,可獲最大日捕獲量,在K/2點捕撈可持續(xù)獲得大產(chǎn)量。 實例2:保護大熊貓
我們的國寶大熊貓,憨態(tài)可掬,備受世界的人們的喜愛,是我們中國的和平使者。 保護大熊貓的根本措施
實例3:滅鼠
我們學(xué)校日漸猖狂的老鼠,應(yīng)采取什么措施?
做好衛(wèi)生工作,減少食物來源;硬化地面,破壞老鼠棲息地 (八)種群數(shù)量的波動和下降
提問:種群數(shù)量達到K值時,都能在K值維持穩(wěn)定嗎? 影響種群數(shù)量變化的直接因素有: (1)影響種群數(shù)量變化的因素:
A.內(nèi)部/直接因素:出生(死亡)率、遷入(出)率、年齡組成、性別比例。 B.自然/間接因素:空間、氣候、食物、天敵、傳染病、自然災(zāi)害等。 C.人為/重要因素:對野生生物的亂捕濫獵、對種群數(shù)量的人工控制等。 展示實例日本捕鯨的場景,電影“可可西里”對藏羚羊的保護。
(九)種群數(shù)量的波動和下降
總結(jié):研究種群數(shù)量的變化,對于有害生物的防治,野生生物的保護,瀕危生物的拯救和恢復(fù),都有著重要的意義。
五、課堂作業(yè)
第四章 種群的數(shù)量變化 (導(dǎo)學(xué)案)
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1.說明建構(gòu)種群增長模型的方法。
2. 用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化
3. 嘗試探究“J”型曲線和“S”型曲線的增長率和增長速率
二、學(xué)習(xí)重難點:
1.學(xué)習(xí)重點:用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化
2.學(xué)習(xí)難點:“J”型曲線和“S”型曲線的增長率和增長速率
三、學(xué)習(xí)過程
【活動一】建立種群數(shù)量變化的數(shù)學(xué)模型
已知大腸桿菌在適宜條件下每20分鐘繁殖一次
項 目 | “J”型曲線 | “S”型曲線 |
增長模型 |
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前提條件 |
|
|
計算公式 | (不填) | |
K值有無 | ||
適用情形 |
|
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|||
項 目 | “J”型曲線 | “S”型曲線 |
種群增長率 |
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種群增長速率 |
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滅 鼠 | 捕 魚 | |
(最大增長速率) | 在種群數(shù)量達到 ,采取相應(yīng)措施。 | 捕撈后的種群數(shù)量應(yīng)維持在 ,持續(xù)獲得高產(chǎn)量 |
K值(環(huán)境容納量) |
改變環(huán)境,使之不適合鼠 生存, K值 |
保證魚生存的環(huán)境條件, 盡量 K值 |
項 目 | “J”型曲線 | “S”型曲線 |
種群增長率 |
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種群增長速率 |
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視頻來源:優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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