种群数量的变化》教学设计
一、教材分析
本节课是高中生物必修3的第四章第2节，在第1节课中已经介绍了种群的一些基本特征，而其中最基本的特征是种群密度，与种群密度密不可分的是种群的数量，在第2节中，就对种群的数量变化进行了探讨。

同时种群数量的变化与种群所生存的环境条件，如天敌、食物等有着很大的关系，因而为第3节群落的引出作了铺垫。

本节，在新课标中具体内容标准是：尝试建立数学模型解释种群的数量变动。

通过实例来说明如何建构种群增长模型，通过建构的数学模型来解释种群数量的增长，这是本节教学的重点。

并且详细讨论了种群增长的两种方式的产生条件及特点等：在理想环境中，种群增长呈“J”型曲线；在存在环境阻力的情况下，种群增长呈“S”型曲线。

种群数量变化除了增长以外，还存在波动、下降等其他形式。

本节最后分析了影响种群数量变化的各种因素，意在培养学生的环境保护及正确的资源利用意识。

二、学情分析：
本课的学习主要是以探究构建数学模型为主，因此需要学生有一定的数学功底。

本册为高中必修3第4章的内容，对象是高二或高三学生，他们具有一定的数学能力，对这样的数学模型构建来说还是较有能力能够把握的，最多需要一些小小的提示。

因此，可以让学生进行小组探讨活动，而不用为他们讲解太多。

对于种群数量变化的几种形势则较易于理解。

同时，也需要学生对上一节课的知识掌握比较充分，才有利于这节课的进行。

三、教学目标
知识目标：
1.说明建构种群增长模型的方法。

2.阐述种群数量增长的种类和特点。

能力目标：
1、通过讨论细菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。

2、用数学模型解释种群数量的变化。

情感态度价值观目标：
意识到人类活动对生物的影响，生物与环境之间的相互影响。

四、教学重难点
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。

教学难点：建构种群增长的数学模型。

五、教学方法：讨论法、探究法
六、教学思路：
首先以三个关于种群数量变化的实例引出本课的课题——种群的数量变化。

学生观察细菌分裂的视频后，通过已知的一些条件，小组合作，共同探讨出细菌数量变化的公式以及时间—数量曲线图，完成学案。

探究活动结束后让小组代表来展示探究成果。

加强对细菌数量增长情况的认识。

总结数学模型构建的探讨活动，让学生对这种方法的使用更加有条理。

提出现实环境不能无限制，质疑之前结果的正确性，并且通过两个例子来帮助理解。

进而引出种群数量增长的“J”型曲线。

学生按照推导细菌数量增长公式和曲线的方法，自主推导出在自然条件适宜的情况下种群数量增长的“J”型曲线及其公式。

小结“J”曲线的成立条件，特点及现实实例等。

通过两个例子，说明现实生活中生物并不是都生长在环境没有限制的情况下的，而是存在环境阻力的。

学生通过阅读教材上的材料案例，学习种群数量增长的“S”型曲线的相关特性，并解决老师提出的问题。

设置一些于生活情境相关的问题，巩固对“S”型曲线各种特征的理解，知道它在现实中的应用。

小结“S”曲线的成立条件，特点及现实实例等。

并通过画图等，分析“J ”曲线与“S”曲线的异同。

最后通过东亚飞蝗的例子，说明生物生存的环境的复杂性，对变性对物种的影响很大。

说明种群数量存在着波动和下降。

以环境阻力中食物因素引出中间关系，延伸至群落，让学生思考。

结束本课。

七、教学过程：
提出问题，让学生思考，使学生从问题的解决中对“S ”曲线的理解更深
刻
提出一些与“S”曲线相关的问题，让想法，那么到底是不是这样的呢？请同学们看书第67页中
间部分，看看生态学家高斯是怎么得出他的结论的，想想
大草履虫的增长曲线形状像什么？其种群达到基本稳定的
数量值称为什么？大草履虫数量增长过程如何？好，大家
都看完了。

我们一起来看：曲线形状像哪个字母？（S）
像字母S，因此我们就把类似这样的种群数量增长曲线叫
做：种群数量增长的“S”型曲线[板书：二、种群数量增
长的“S”型曲线]那么第二个问题答案是——（环境容纳
量）对于第三个问题，我们一起来分析：整体来说种群的
增长是先慢再快，经过一个转折点，然后再慢，接着稳定
不变。

也就是潜伏期，由于个体数量较少增长缓慢；加速
期时个体数量增加，种群增长也加速；转折期时增长速率
最快；减速期由于个体数更多，竞争增强，数量增长减慢
；饱和期时种群数量达到最大，竞争也最激烈，增长速率
为零。

【小结】
看来同学们对S曲线已经很了解了，能不能应用于生活呢
？保护大熊猫，金丝猴这样的动物时我们常常会建立自然
保护区，从环境容纳量的角度看这是为什么呢？（改善其
栖息环境，提高K值）为了保护鱼类资源不受破坏，并能
持续获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什
么水平?（保持在K/2水平。

这是因为在这个水平上种群
增长量最大。

）那杀虫应该在什么时期好呢？（潜伏期）[
对学生答案进行逐一点评] 看来我的担心是多余的，同学
们是真正掌握了。

我们再来回顾一下，S型增长曲线产生条件是什么？（存
在环境阻力）那增长特点呢？（先快后慢）如果要将S曲
线与J型曲线画到同一个坐标图上，应该是怎样的呢？我
请一位同学上来画。

同学们说他画对了没？（对）[画对与
否都进行讲解。

一一标出各个重要点或区域：K值，K/2
点，环境阻力区域][板书：
三、种群数量增长的“S”型曲线
成立条件：环境阻力
阅读教材，学
习“S”型曲
线。

在对教材学
习理解后，知
道“S”型曲
线的基本特
征，解决相关
问题。

通过教
材资料
，学习
种群数
量增长
的“S”
型曲线
的特征
等。

巩固对
“S”型
曲线各
种特征
及表示
的意义
的理解。

群的影响也是多种多样的。

样，就要涉及到不同种生物之间的关系，这将是什么水平
研究的问题呢？那我们下节课在“群落”中再继续去探讨
它们对种群数量的影响。

境是首
要的任
务。

八、板书设计：
九、教学反思：
总的来说，本节课的进行还是比较流畅和紧凑的，能够有效的吸引学生的注意力，但是趣味性稍微有些欠缺，在后面的讲解中大多都是以讲解形式进行，对知识的挖掘还不够，稍微有点浅显了。

具体有一下优缺点。

优点：
1.本课讲解时思路清晰，意图明确，重点突出。

2.课程进行时前后的联系比较紧密，主要是以例子的变化联系起来的，很有整体连贯性，比较能吸引学生目光。

3.学生活动方面采用探究式教学，与能与学生进行一定的互动。

缺点：
1.知识点与知识点之间过渡不够自然，欠缺润色，语言能力不强。

2.讲解显得有些单调平淡，课堂气氛带动不是很好。

3.由于提问技巧掌握不够，在提问时不能够达到想得到的引导作用，需要多加揣摩。

4.语速稍微有点快，而且声音稍有些含糊。

5.内容稍多，学生活动在真实条件下不能完成的很好，效果也不能达到。

因此可以将这部分内容分为两节课来讲。

附：学案：
《种群数量变化》
——构建种群数量增长的数学模型学案
1、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。

时间min 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次
数
细胞个
数
2、 n代细菌数量Nn的计算公式是：
3、 72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线：
参考答案：
1、
20 40 60 80 100 120 140 160 180 时间
min
1 2 3 4 5 6 7 8 9 分裂次
数
2 4 8 16 32 64 128 256 512 细胞个
数
2、Nn=1×2n
3、n＝６０min x７２h／２０min＝２１６
Nn＝1×２n ＝２２１６
4、。