2023-2024学年人教版选择性必修21-2种群数量的变化第1课时教案.docx

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1、第2节种群数量的变化（第1课时）教学目标1 .通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。2 .举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况。3 .阐明环境容纳量原理在实践中的应用。教学重难点【教学重点】1 .建构种群增长模型的方法。2 .种群的“J”形增长和“S”形增长。【教学难点】建构种群增长的数学模型。教学过程【新课引入】细菌繁殖产生的后代数量教师指导学生阅读问题探讨的内容，讨论以下问题：1 .72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？提示：720.3h=216o22,2 .第代细菌的计算公式是什么？提示：如右图，假设初始细菌

2、是一个那么第代N=2%教师活动：在这个过程中教师提示学生N“=2”就是一种数学模型，在学生解决这个问题的过程中就己经在建构一种数学模型了。3 .在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？提示：不会，因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。【新知讲解】一、建构种群增长的模型的方法学生活动：依据问题探讨中细菌分裂繁殖的背景，阅读课本第7页“建立数学模型”的过程总结建立数学模型的研究方法。观察对象、作出合理、建立数学、检验修正提出问题JJ模型J融/回归问题探讨中细菌的分裂繁殖： 问题：细菌繁殖代后的数量是多少？ 假设：资源和空间没有限制，不受种群密度增加的影响。

3、数学模型：N尸2。N代表细菌数量，表示第几代。 检验、修正模型：观察、统计细菌数量。学生活动：学生填写课本第8页的表格并绘图1-4,尝试建构另一种数学模型。时间min20406080100120140160180细菌数量/个248163264128256512细菌数量时间小结：细菌的增长模型类似于“J”形增长。教师活动：引导学生思考公式类的数学模型和曲线图类的数学模型有什么优、缺点？Nfl=2nN代表细菌数量，n表示第几代。提示：曲线图更能直观反映出种群的增长趋势；但曲线图表示的数学模型不够精确。二、种群的“J”形增长过渡：自然界存在与细菌繁殖类似的“J”形增长类型吗？学生活动：阅读思考讨论中

4、的内容，分析自然界种群增长的实例。思考下面的问题。1 .这两个资料中的种群增长有什么共同点？提示：种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势02 .种群出现这种增长的原因是什么？提示：食物充足，缺少天敌等。3 .这种种群增长趋势能不能一直持续下去？为什么？提示：不能，因为这只是理想状态，资源和空间是有限的。教师引导学生形成概念：自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。这种类型的种群称为“J”形增长。学生活动：建构“J”形增长的模型。模型假设：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件。种群的数量每年以一定的倍

5、数增长，第二年的数量是第一年的倍。该种群的起始数量为No,建构/年后该种群的数量M是多少？建立模型：N,=N0,教师展示问题：对于细菌的种群增长模型，是多少？含义是什么？提示：=2,表明种群数量是前一年数量的2倍。拓展：如果或者vl,种群的数量怎么变化？提示：=l种群数量保持稳定，此时出生率等于死亡率；建构数学模型的一般步骤有哪些？种群数量的变化规律可以用哪些模型描述?学生活动：学生思考并回答上述问题。学生活动：总结种群增长的“J”形曲线和“S”形曲线。项目“J”形曲线“S”形曲线前提条件理想状态：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等现实状态：资源空间有限；各种生态因素综合作用曲线模型种群

6、数量I时间KK/2种群数量/卜时间特点种群以一定的倍数连续增长Nz=N0V种群数量在达到环境容纳量K值后，将在K值上下保持相对稳定K值有无无K值有K值形成原因无种内斗争，缺少天敌，资源和空间条件充裕，气候适宜种内斗争加剧，捕食者数量增多联系种群数量环境阻力淘汰的个体：二一、K值环境容纳量“J”形增长,S”形增长I=时间设计意图：这是本节课的重点和难点，教师设计好表格，培养学生自己比较、归纳的能力。【课堂检测】1.一个种群在/年后的个体数量符合公式N尸NoO无须符合的条件是（B）A.气候适宜B.出生率等于死亡率C.没有敌害D.食物和空间条件充裕2.下列有关种群“S”型增长的叙述，不正确的是（B）A.种群生存的资源和空间是有限的B.同一种群的K值是固定不变的C.K/2值时种群的增长速率达到最大D.达到K值时种群的出生率与死亡率相等3.田鼠施一种群居的植食性鼠类，施内蒙古草原的主要鼠害之一，下列有关叙述不正确的是（D）A.田鼠与其天敌猫头鹰的种群数量的波动总是不同步的B.由于田鼠标记个体被再次捕获的概率下降，所以调查其种群密度时结果往往偏大C.即使食物十分充足，内蒙古草原上田鼠的种群数量也呈“S”型增长D.田鼠的环境容纳量是种群数量的最大数量，不同时期环境容纳量不同