《种群数量的变化》的教学设计
广州市第二中学 张婷婷
一、教学目标
1.通过分析理想条件下细菌种群数量变化和尝试建构种群增长的数学模型。
3.用数学模型解释种群数量的变化。
4.通过列举生活中的例子，和比较两种增长曲线各自产生的条件和特点，使学生掌握“J”型增长曲线和“S”型增长曲线
二、教学重点和难点
1.教学重点
尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
2.教学难点
建构种群增长的数学模型。
三、课时安排：1
四．教学过程
教师的组织和引导
学生活动
教学意图
教学流程：
常见种群问题导入，引导学生认识数学模型的必要性
观看细菌繁殖的动画，学生自主建立细菌繁殖的数学模型（学生用学案演示建构过程）
总结数学模型的类型和建构过程，带入人口数量增长的数学模型的建立和应用。
对比理想状态和有环境阻力的细菌增长数据，讲解J型和S型曲线的存在环境和特点
从经济物种的捕捞、濒危动物的保护和有害作物的防治三方面讲述曲线应用。
教学详案
导入：长江刀鱼、水葫芦等物种变化
设问：如何预测种群的变化？
展示：细菌的繁殖图
提问：
在营养和生存空间没有限制的情况下（理想条件下）
试推算不同时间内一个细菌的繁殖情况
时间（分钟）
20
40
60
80
100.
120
繁殖代数
细菌数量
n代细菌数量的计算公式是什么？
72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
让学生在黑板上画出细菌种群的增长曲线。
在此过程中我们通过了数学模型来描述种群数量变化
1.数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式
2.建立数学模型一般步骤：见书本（略）
利用黑板上推导出来的公式和曲线图讲解数学模型的两种形式。
像细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标增长画曲线来表示，曲线则大致呈“J”，称为“J”型曲线
建构J型曲线的数学模型（老师讲解）
学生基于已有的数学知识进行演算
在坐标图中绘出曲线
比较两种数学模型优缺点
学生体验模型构建
用数学语言揭示生物学问题
举J型增长的实例：
小结：种群增长的“J”型曲线
①产生条件
食物充足，空间不限，气候适宜，没有天敌等
②增长特点： 种群数量连续增长，增长率保持不变
③量的计算：t年后种群的数量为 Nt=N0 λt
思考并归纳“J”型曲线产生条件、增长特点等
加深对数学模型的理解明确“J”型种群增长的原因。
④符合“J”型增长的两种情形：
ａ.实验室条件下或理想条件下
ｂ.当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境中时
在自然环境中，“J”能否一直持续下去？
高斯实验（展示：大草履虫种群的增长曲线）
归纳：在一定环境中，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，这种增长曲线称为“S”型曲线
S型曲线的特点，强调K值和K/2的意义和应用。
用题目引导学生形成K值和K/2的意义和应用的知识运用能力
思考回答
结合实验，认识建立种群增长模型的程序和方法
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