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种群增长的S型曲线
种群增长的S型曲线
第4章第2节
“种群增长的“S”型曲线”教学设计
教材:
人教版高中生物必修三《稳态与环境》
1.教学目标
(1)知识目标
①能画出种群增长的“S”型曲线,并解释曲线反映的种群数量变化。
②举例说明什么是环境容纳量。
(2)能力目标
①熟悉数学模型建立的过程
②运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。
(3)情感目标
①关注人类活动对种群数量变化的影响,提高保护环境意识。
2.教学重点和难点
(1)重点:
根据“S”型曲线解释种群数量的变化
(2)难点:
“S”型曲线与“J”型曲线的区别
3.教学策略
引导式教学、探究式教学
4.教学用具
PPT、板书
5.课时安排
10min
6.教学过程
教学内容及时间
教师行为
学生活动
教学意图
导入(0.5min)
(1)回顾“J”型曲线:
通过上一节课的学习,我们构建了一个种群增长的数学模型,我们称为“J”型曲线。
“J”型曲线的形成需要什么条件?
(2)提出问题:
在自然界中,“J”型曲线能一直持续下去吗?
(1)回忆上一节课内容,熟悉“J”型曲线的图形。
回答:
食物充足,空间不限,气候适宜,没有敌害等。
(2)普遍认为“J”型曲线不能持续下去
回忆上一节内容,为制造认知冲突做好铺垫。
做出合理假设(1.5min)
(1)请同学分析为何“J”型曲线不能持续下去,并加以引导:
当种群数量增加,而它们的食物和空间有限时,它们的种内竞争会怎样?
另外,它们的天敌的数量会怎样?
则这个时候种群的出生率会怎样?
死亡率呢?
(2)教师结合ppt总结:
(1)学生回答种群会受到环境限制,但仍不能从种内竞争及出生率死亡率等方面分析。
通过教师的引导能够清楚回答。
(2)学生认同分析。
培养学生的分析能力,以及逻辑思维。
并且使学生对“J”型曲线不能增长的原因有了初步的理解,为后面“s”型曲线的分析打好基础。
实例证明(1min)
教师指出理论需要实例来证明,并展示介绍高斯的实验:
高斯在0.5mL培养液中放入5只草履虫开始进行培养、计数,经过反复实验,最终得到这样一幅图像。
学生认真观察图片,发现图片中并没有像“J”型曲线那样增长。
提醒学生实践是理论的基础,通过呈现实验结果,引导学生观察分析。
“S”型曲线(2min)
(1)提出问题:
你从这幅图中得到了什么信息?
并请学生回答。
(2)进一步提问:
你认为问什么会出现这样的结果呢?
并且引导学生从资源空间限制、种内竞争、出生率、死亡率等方面分析。
(3)教师总结:
结果并没有像“J”型曲线那样增长,是由于受到了资源和空间的限制,种群数量趋于稳定。
(4)引出概念:
请学生观察曲线,并说出像那个英文字母。
解释说明:
像高斯实验的这个曲线一样,种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线称为“S”型曲线。
(1)学生分析,2、3天长得比较快,第5天后基本不长。
(2)通过老师的引导,能够基本分析出在第二三天时,食物空间充足,出生率大于死亡率,增长迅速,到了第五天之后,由于食物和空间有限,种内竞争加剧,出生率=死亡率。
(4)学生观察后认为像“S”。
学生理解“S”型曲线的概念。
培养学生的分析能力以及观察能力。
通过分析,构建“S”型曲线的概念。
K值
(2min)
(1)引出K值:
再次观察可以发现,曲线的右上角标有:
K=375,同学们觉得这个K指的是什么?
(2)明确K值:
教师肯定同学的回答,并说明在高斯的实验中,0.5ml的培养液最多只能容纳375只大草履虫。
(3)推而广之:
在现实条件下,其他生物种群数量是不是也会出现这样一个最大值呢?
(4)K值概念:
科学家陆陆续续做了许多实验,充分证明许多种群在实验培养条件下,都呈现出这种变化趋势。
生物学上就把这种在环境条件不破坏的情况下,一定空间所能维持的种群最大数量称为K值,也叫环境容纳量。
(5)强调环境不变:
大家注意,这里的前提是环境不受到破坏,那么如果环境被破坏了呢?
比如,在高斯的实验中,培养液的量减少了,那K值会怎样变化呢?
(6)认同学生回答,并进一步提问:
也就是说,K值是固定不变得吗?
(7)肯定学生回答,并说明当环境发生变化时,K值也会发生改变。
(8)举例说明:
那有没有同学能举出其他的例子来说明呢?
(9)人类的家园——地球现在能够容纳一定数量的人口,但是由于人类对环境的破坏越来越严重,如果再不改善的话,在地球上能存活的人越来越少,还可能有一天人类会在地球上灭绝。
(1)发现K之后,大部分认为是最大值。
(3)大部分认为会有最大值。
(4)认识K值,明确其定义。
(5)学生回答:
K值变小
(6)学生回答:
不是
(8)学生举例:
人和地球
激发学生学习兴趣,通过自己的猜想,是其对K值印象更加深刻。
利用替换与迁移的方式,使学生认识K值并明确其定义。
通过举例让学生理解K值不是固定不定的。
提高学生保护环境的意识。
“S”“J”曲线的区别(1.5min)
(1)画图:
假设一个种群在理想条件下它的增长曲线是这样的(画出图形),请大家在同一个坐标系里面画出现实条件下,这个种群的增长曲线。
并请一同学上讲台画。
(2)观察学生完成情况。
(3)评价学生完成情况,并强调“S”型曲线的线一定是在“J”型曲线的右侧,并说明原因。
指出两者之间是由于环境阻力造成的。
(1)同学拿出笔和纸动手画。
(2)学生改正,并理解它们之间的区别。
结合坐标图分析曲线间差异,便于学生理解“环境阻力”。
并通过学生动手画图,加强学生记忆。
应用
(1.5min)
(1)提出问题:
知道了这个规律之后,我们应该怎样把它运用在实际中呢?
(2)举出建立大熊猫保护区的例子。
让学生从K值以及环境阻力分析建立保护区的作用。
(3)老师进一步总结说明。
并提出:
如果是对于人人喊打的家属,有应该怎么办呢?
同时提醒学生,家鼠的繁殖能力很强,种群数量每天可增加1.47%。
这道题留给学生课后分析。
(1)学生好奇
(2)学生分析建立保护区是给熊猫创造良好的环境。
激发学生学习兴趣。
通过实际的应用,训练学生知识迁移能力。
7板书设计
种群增长的“S”型曲线
1“S”型曲线
2K值
3应用
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- 关 键 词:
- 种群 增长 曲线