1、種群數(shù)量的變化的教學(xué)設(shè)計 廣州市第二中學(xué) 張婷婷一、教學(xué)目標(biāo)1.通過分析理想條件下細(xì)菌種群數(shù)量變化和嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。3.用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。4.通過列舉生活中的例子，和比較兩種增長曲線各自產(chǎn)生的條件和特點，使學(xué)生掌握“J”型增長曲線和“S”型增長曲線二、教學(xué)重點和難點1.教學(xué)重點嘗試建構(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。2.教學(xué)難點建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。三、課時安排：1 四教學(xué)過程教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖教學(xué)流程：一、 常見種群問題導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)模型的必要性二、 觀看細(xì)菌繁殖的動畫，學(xué)生自主建立細(xì)菌繁殖的數(shù)學(xué)模型（學(xué)生用學(xué)案演示建構(gòu)過程）三、

2、 總結(jié)數(shù)學(xué)模型的類型和建構(gòu)過程，帶入人口數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型的建立和應(yīng)用。四、 對比理想狀態(tài)和有環(huán)境阻力的細(xì)菌增長數(shù)據(jù)，講解J型和S型曲線的存在環(huán)境和特點五、 從經(jīng)濟(jì)物種的捕撈、瀕危動物的保護(hù)和有害作物的防治三方面講述曲線應(yīng)用。教學(xué)詳案導(dǎo)入：長江刀魚、水葫蘆等物種變化 設(shè)問：如何預(yù)測種群的變化？展示：細(xì)菌的繁殖圖提問：在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下（理想條件下）試推算不同時間內(nèi)一個細(xì)菌的繁殖情況時間（分鐘）20406080100.120繁殖代數(shù)細(xì)菌數(shù)量1、 n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式是什么？2、 72h后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？3、 讓學(xué)生在黑板上畫出細(xì)菌種群的增長曲線。在此過程中我

3、們通過了數(shù)學(xué)模型來描述種群數(shù)量變化1.數(shù)學(xué)模型：是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式2.建立數(shù)學(xué)模型一般步驟：見書本（略） 利用黑板上推導(dǎo)出來的公式和曲線圖講解數(shù)學(xué)模型的兩種形式。像細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)增長畫曲線來表示，曲線則大致呈“J”，稱為“J”型曲線建構(gòu)J型曲線的數(shù)學(xué)模型（老師講解）學(xué)生基于已有的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行演算在坐標(biāo)圖中繪出曲線比較兩種數(shù)學(xué)模型優(yōu)缺點學(xué)生體驗?zāi)Ｐ蜆?gòu)建用數(shù)學(xué)語言揭示生物學(xué)問題舉J型增長的實例： 小結(jié)：種群增長的“J”型曲線產(chǎn)生條件食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有天敵等增長特點： 種群數(shù)量連續(xù)增長，增長率保持不變量的計算：t年后種群的數(shù)量為 Nt=N0 t 思考并歸納“J”型曲線產(chǎn)生條件、增長特點等加深對數(shù)學(xué)模型的理解明確“J”型種群增長的原因。符合“J”型增長的兩種情形：.實驗室條件下或理想條件下.當(dāng)一個種群剛遷入到一個新的適宜環(huán)境中時在自然環(huán)境中，“J”能否一直持續(xù)下去？高斯實驗（展示：大草履蟲種群的增長曲線）歸納：在一定環(huán)境中，種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定，這種增長曲線稱為“S”型曲線S型曲線的特點，強(qiáng)調(diào)K值和K/2的意義