种群增长的S型曲线.doc

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
2 K值
3 应用

5