人教版(新教材)高中生物選擇性必修2PAGEPAGE1第2節(jié)種群數(shù)量的變化一、教學(xué)目標(biāo)的確定課程標(biāo)準(zhǔn)與本節(jié)相對(duì)應(yīng)的要求是：嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動(dòng)。根據(jù)上述要求，結(jié)合教材內(nèi)容，確定本節(jié)教學(xué)目標(biāo)：1.通過(guò)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化等活動(dòng)，嘗試建構(gòu)種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。2.舉例說(shuō)明種群的“J”形增長(zhǎng)、“S”形增長(zhǎng)、波動(dòng)等數(shù)量變化情況。3.闡明環(huán)境容納量原理在實(shí)踐中的應(yīng)用。二、教學(xué)重難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)（1）建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法（2）種群的“J”形增長(zhǎng)和“S”形增長(zhǎng)2、教學(xué)難點(diǎn)（1）建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型教學(xué)設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以學(xué)生為主導(dǎo)，以問(wèn)題引領(lǐng)，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。教師在授課時(shí)，采用讓學(xué)生自主閱讀學(xué)習(xí)，并提出若干問(wèn)題，以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)，鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和思考能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。四、教學(xué)步驟1、新課導(dǎo)入教師利用課件展示教材中“問(wèn)題探討”的圖片，并結(jié)合文字部分，提出問(wèn)題：1.第n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式是什么？2.72h后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？3.在一個(gè)培養(yǎng)瓶中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式描述的趨勢(shì)增長(zhǎng)嗎？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？學(xué)生以小組為單位，互相討論交流后回答問(wèn)題。2.新課講授一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法描述、解釋和預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化，常常需要建立數(shù)學(xué)模型。下面我們以“問(wèn)題探討”為背景嘗試對(duì)某種細(xì)菌種群的數(shù)量變化建立數(shù)學(xué)模型。作出假設(shè)：在資源和生存空間沒(méi)有限制的情況下，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增長(zhǎng)的影響建構(gòu)模型：請(qǐng)用公式表達(dá)出第n代細(xì)菌的數(shù)量，并在教材相應(yīng)位置畫出曲線圖檢驗(yàn)、修正模型：觀察統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正學(xué)生通過(guò)教師的引導(dǎo)，在假設(shè)的前提下得到第n代細(xì)菌的數(shù)量為N=2n，并在教材中相應(yīng)位置完成繪圖最后，對(duì)建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟進(jìn)行總結(jié)，體會(huì)建立數(shù)學(xué)模型的科學(xué)方法二、種群的“J”形增長(zhǎng)自然界中，種群的數(shù)量變化情況是怎樣的？教師組織學(xué)生閱讀教材第8頁(yè)的“思考·討論”，并以小組為單位思考下列問(wèn)題：1.在有關(guān)野兔和環(huán)頸攤雉的兩個(gè)資料中，兩個(gè)種群的增長(zhǎng)情況有什么共同點(diǎn)？2.種群岀現(xiàn)這種增長(zhǎng)的原因是什么？3.這種種群增長(zhǎng)的趨勢(shì)能不能一直持續(xù)下去？為什么？通過(guò)對(duì)野兔和環(huán)頸雉兩個(gè)種群數(shù)量增長(zhǎng)案例的分析，加深學(xué)生對(duì)細(xì)菌種群增長(zhǎng)模型的認(rèn)識(shí)，并進(jìn)一步建立建模的思維。自然界中有類似細(xì)菌在理想條件下種群增長(zhǎng)形式，曲線大致呈“J”形。這種類型的增長(zhǎng)稱為“J”形增長(zhǎng)。那“J”形增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型是怎樣的？下面以小組為單位，嘗試構(gòu)建“J”形增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)對(duì)野兔和環(huán)頸雉兩個(gè)種群數(shù)量增長(zhǎng)的案例分析，加深學(xué)生對(duì)細(xì)菌種群增長(zhǎng)模型的認(rèn)識(shí)，并通過(guò)小組討論構(gòu)建“J”形增長(zhǎng)的模型，進(jìn)一步建立建模的思維。三、種群的“S”形增長(zhǎng)如果遇到資源、空間等方面的限制，種群還會(huì)呈“J”形增長(zhǎng)嗎？教師利用課件展示生態(tài)學(xué)家高斯培養(yǎng)大草履蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)，以及教材第9頁(yè)圖1-5，提出問(wèn)題：1.圖示種群數(shù)量變化屬于哪種類型？2.是什么原因決定了這種變化？3.隨著時(shí)間的推移，種群的數(shù)量會(huì)發(fā)生怎樣的變化？4.大草履蟲(chóng)增長(zhǎng)速率最快的點(diǎn)大概在什么位置？學(xué)生小組之間互相討論，并得出結(jié)論通過(guò)對(duì)已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果和圖像的分析，培養(yǎng)學(xué)生獲取、處理圖像信息的能力。最后，教師指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)種群呈“J”形增長(zhǎng)和“S”增長(zhǎng)時(shí)的前提條件、變化趨勢(shì)，以及這兩種模型中各參數(shù)的具體含義。通過(guò)對(duì)比總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生比較、歸納的能力在實(shí)際生活中，研究種群的數(shù)量變化有哪些應(yīng)用呢？教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第10頁(yè)“思考·討論”，并以小組為單位互相討論回答問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生利用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。四、種群數(shù)量的波動(dòng)種群數(shù)量達(dá)到K值后，一定會(huì)在K值左右保持穩(wěn)定嗎？教師利用課件展示東亞飛蟲(chóng)種群數(shù)量的波動(dòng)，并提出問(wèn)題：影響東亞飛蝗種群數(shù)量波動(dòng)的原因是什么？結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行思考，嘗試回答問(wèn)題。教師通過(guò)教材第10頁(yè)文字部分對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)：如何對(duì)瀕危動(dòng)物進(jìn)行保護(hù)？小組交流，對(duì)瀕危物種的保護(hù)提出建立。通過(guò)課堂內(nèi)容，聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生形成保護(hù)瀕危物種的觀點(diǎn)和責(zé)任。五、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化提岀本節(jié)探究實(shí)踐活動(dòng)的冋題：“在封閉的環(huán)境中，酵母菌的種群數(shù)量是怎樣隨時(shí)間而變化的？引導(dǎo)學(xué)生提出新的探究問(wèn)題。教師利用課件播放實(shí)驗(yàn)的視頻并結(jié)合教材第11頁(yè)的實(shí)驗(yàn)步驟，提出問(wèn)題：1.怎樣對(duì)酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)？2.本實(shí)驗(yàn)需要對(duì)照實(shí)驗(yàn)嗎？如果不需要說(shuō)明理由3.為什么要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)？4.怎樣記錄結(jié)果？記錄表怎樣設(shè)計(jì)？通過(guò)觀看視頻學(xué)習(xí)和思考