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視頻標簽：種群數量的變化
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視頻課題：人教版高中生物必修三第四章第2節《種群數量的變化》廣西省優課
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人教版高中生物必修三第四章第2節《種群數量的變化》廣西省優課
《種群數量的變化》教學設計
一、教學目標
1.說明建構種群增長模型的方法。 2. 用數學模型解釋種群數量的變化
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.了解種群增長規律在生活中的應用，并且建立愛護生物的意識。 二、教學重難點： 1.教學重點：
用數學模型解釋種群數量的變化
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、教學媒體和方法
充分利用電子信息技術，通過PPT課件和多個小視頻展示激發學生的興趣，突破重難點，
同時結合ipad的使用，現場反饋和分析學生的學習情況 四、教學過程 （一）新課導入
展示圖片準媽媽，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？通過幽默又直擊現實的小視頻展示。吸引學生的注意力，引發學生思考。
簡單分析中國人口的數量增長情況導入課題“種群數量的增長”。 （二）建構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代的數量）請完成活動一的任務。
引導學生思考：
1. 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 2. n代細菌數量是多少？
3. 72 h后，由一個細菌分裂產生的后代數量是多少？
4. 然后畫出細菌的種群數量增長曲線。思考公式和曲線的優點是什么？ 5. 建構數學模型的方法
用曲線表示很直觀，用公式很精準。公式和圖表都是一種數學模型，在研究生物數量的變化時，常常需要建立數學模型。根據剛才的推導過程，總結建構數學模型的一般步驟。
（建立數學模型的一般步驟：觀察研究對象，提出問題；提出合理的假設；根據實驗數據用適當的數學模式表達；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環頸雉
我們嘗試建立數學模型。請看條件，構建公式。 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：環境容納量，一定空間所能維持的種群最大數量。 思考1：如果把0.5mL培養液換成 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圖中，它們的位置關系怎么樣？并解釋
學生嘗試。
解釋1：環境阻力 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：“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.環境阻力
2.通過生存斗爭被淘汰的個體數量
（七）種群數量增長規律在生活中的應用
過渡：根據“S”型曲線的K值是最大數量，K/2是最大增長速率，且K值受環境影響等，可以指導人類的生產生活。 實例1：捕魚
大家知道捕魚節嗎？
播放捕魚節視頻，激發學生興趣。
提問：根據“S”型曲線思考如何獲得最大日捕獲量？如何可持續獲得大產量？ 在K捕撈，可獲最大日捕獲量，在K/2點捕撈可持續獲得大產量。 實例2：保護大熊貓
我們的國寶大熊貓，憨態可掬，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
我們學校日漸猖狂的老鼠，應采取什么措施？
做好衛生工作，減少食物來源；硬化地面，破壞老鼠棲息地 （八）種群數量的波動和下降
提問：種群數量達到K值時，都能在K值維持穩定嗎？ 影響種群數量變化的直接因素有： （1）影響種群數量變化的因素：
A.內部/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、自然災害等。 C.人為/重要因素：對野生生物的亂捕濫獵、對種群數量的人工控制等。 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）種群數量的波動和下降
總結：研究種群數量的變化，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，都有著重要的意義。
五、課堂作業
第四章 種群的數量變化 (導學案)
一、預習目標
1.說明建構種群增長模型的方法。
2. 用數學模型解釋種群數量的變化
3. 嘗試探究“J”型曲線和“S”型曲線的增長率和增長速率
二、學習重難點：
1.學習重點：用數學模型解釋種群數量的變化
2.學習難點：“J”型曲線和“S”型曲線的增長率和增長速率
三、學習過程
【活動一】建立種群數量變化的數學模型
已知大腸桿菌在適宜條件下每20分鐘繁殖一次
算出一個細菌在不同時間后繁殖產生的細菌數量
| 項 目 | “J”型曲線 | “S”型曲線 |
| 增長模型 |
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| 前提條件 |
|
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| 計算公式 | （不填） | |
| K值有無 | ||
|
適用情形 |
|
 |
|||
| 項 目 | “J”型曲線 | “S”型曲線 |
| 種群增長率 |
![C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Tencent\Users\513774046\QQ\WinTemp\RichOle\Z]ZZ0UY)`@5(]3FMWL}6)PW.png](file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image018.jpg) |
|
| 種群增長速率 |
 |
 |
| 滅 鼠 | 捕 魚 | |
| (最大增長速率) | 在種群數量達到 ，采取相應措施。 | 捕撈后的種群數量應維持在 ，持續獲得高產量 |
| K值(環境容納量) |
改變環境，使之不適合鼠 生存， K值 |
保證魚生存的環境條件， 盡量 K值 |
| 項 目 | “J”型曲線 | “S”型曲線 |
| 種群增長率 |
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![C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Tencent\Users\513774046\QQ\WinTemp\RichOle\Z]ZZ0UY)`@5(]3FMWL}6)PW.png](file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image026.jpg) |
| 種群增長速率 |
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