探究种群的增长方式及影响因素学案
高中生物 4.2 种群的增长方式导学案 浙科版必修3.DOC
高中生物 4.2 种群的增长方式导学案浙科版必修3.DOC4、2种群的增长方式导学案1一、目标导航基本要求1、区别种群的指数增长和逻辑斯谛增长两种方式，阐明隐含在“J”形曲线和“S”形曲线中的信息。
2、举例说出环境容纳量的概念。
发展要求通过“活动：探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”，概述数学建模的一般过程，利用实验结果建立酵母菌种群数量变化的生物数学模型，并据此解释种群的数量变化。
说明“小资料：海洋鱼类的最大捕获量”只作为背景资料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。
二、知识网络三、导学过程一、种群增长的“Ｊ”型曲线和种群增长的“Ｓ”型曲线1、尝试建立一个数学模型：细菌种群的增长曲线时间/分钟204060801001xx0160180细菌数量将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图思考：曲线图与数学方程式比较，优缺点？提示：直观，但不够精确2、自然界确有类似的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，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈Ｊ型、3、生态学家高斯的实验得出一个大草履虫种群的增长曲线。
思考：“S”型曲线在生产中有哪些应用？提示：农、林、牧业生产就是在K值范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。
同一种群的K值是固定不变的吗？种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？提示：不是不一定对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？从环境容纳量的角度思考，能得到什么启发？提示：降低环境容纳量二、培养液中酵母菌种群数量的变化1、思考：怎样进行酵母菌的计数？提示：血球计数板2、本探究实验需要设置对照吗？提示：不需要3、如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应当采取怎样的措施？提示：稀释四、依据考点，归纳总结“J”型曲线和“S”型曲线1、种群增长的两种曲线比较阴影部分代表环境阻力，也可表示达尔文自然选择学说中被淘汰的部分。
2、K值变动的示意图 (1)同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响，当环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动。
种群的增长方式导学案
第二节种群的增长方式【学习目标】①通过实验探究、阅读文本，能够区别种群的指数增长和逻辑斯谛增长两种方式。
②通过资料分析、师生交流，能够读懂隐含在“J”形曲线和“S”形曲线中的信息。
③通过查阅资料、观察图片，举例说出环境容纳量的概念。
【重点难点】1．教学重点种群的增长方式和环境容纳量2．教学难点及教学策略创设情境提高学生兴趣，利用学生已学的内容分析种群增长方式形成的原因和特点。
并结合实例让学生明白种群数量的变化。
比较两种增长方式和解决生活中种群数量变化问题加深学生对增长方式和环境容纳量的理解。
【旧识回顾】种群的数量特征之间有什么关系？【导学诱思】1、我国自1393－1990年以来人口统计数据如下：年份1393 1578 1764 1849 1928 1949 1982 1990亿问：①按照此曲线发展下去将会出现怎样的状况？鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？②请绘出上述时间内我国人口数量变化的曲线示意图。
2、高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：请你绘制大草履虫的种群增长曲线！问：①你认为高斯得出种群经过一定时间的增长后，呈S型曲线的原因是什么？②什么是K值？种群的数量的变化1、“S”型曲线分析：①分别分析B点和D点时的出生率和死亡率情况。
B点：出生率_____死亡率C点：出生率_____死亡率②一开始AB段数量增长慢的原因是_______________________________。
③数量增长最快的是__________段，其原因是________________________。
④CD段增长速度变慢的可能原因是_________________________________⑤D点达到最大值K值，K值的含义是___________________________________⑥你认为K值是个固定值吗，为什么？⑦试从环境容纳量上分析保护大熊猫和控制鼠害的根本措施。
浙江版高中生物《种群增长方式》教案新部编本
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________xx市实验学校《种群的增长方式》教案一、教学目标根据《生物课程标准》，本节的教学目标如下：1．知识目标（1）区别种群的指数增长和逻辑斯谛增长两种方式，阐明隐含在“J”形曲线和“S”形曲线中的信息。
（2）举例说明环境容纳量的概念。
（3）通过“活动：探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”，概述数学建模的一般过程，利用实验结果建立酵母菌种群数量变化的生物数学模型，并据此解释种群的数量变化。
2．能力目标（1）能概述数学模型建模的一般过程，能利用探究酵母菌种群数量变化实验结果建立种群数量变化的生物数学模型。
（2）通过引导学生对实际问题的分析，培养学生分析、综合和推理的思维能力。
3．情感态度与价值观方面关注人类活动对种群数量变化的影响。
二、教材分析本章为《高中生物必修3（稳态与环境）》第四章第二节。
本课内容包括探究酵母菌种群数量动态变化，种群增长的方式两大内容。
在实际生活中存在着较多相关的实例，引导学生通过对实际问题的分析，可以培养学生的推理能力。
三、学情分析本节是新课，学生不熟悉种群的增长方式，通过实例导入，激发学生的兴趣，通过探究实验得出数据，引导学生对数据进行分析，建模，得出种群的两种增长方式。
四、重点与难点及教学策略的选择本节课重点是种群增长方式和环境容纳量，难点是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。
本节课通过四组不同条件下培养的酵母菌数量，请学生画成曲线图并进行分析，得出种群的两种增长方式及环境容纳量，让学生自己分析得出结论五、教学过程【导入】播放洞庭湖区鼠灾现场的视频.观察并思考：目前，该地方政府迫在眉睫需要解决的问题是什么？而且不单单洞庭湖区连年鼠害，历史上世界多个地区都曾发生类似的鼠类大爆发现象，为了解决这个问题，英国的埃尔顿、美国的阿利、罗利麦等生态学家都积极投入到种群动态变化的研究工作之中。
高三生物一轮复习选择性必修2专题十四第1讲种群特征、种群的增长方式及影响种群数量波动的生态因素学案
专题十四种群与群落2.1不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落2.1.1列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征2.1.2尝试建立数学模型解释种群的数量变动2.1.3举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征2.1.4描述群落具有垂直结构和水平结构等特征，并可随时间而改变2.1.5阐明一个群落替代另一个群落的演替过程，包括初生演替和次生演替两种类型2.1.6分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点第1讲种群特征、种群的增长方式及影响种群数量波动的生态因素一、种群1．种群是指占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体。
2．通常一个物种包含很多种群，同一物种的种群和种群之间存在地理隔离，种群长期地理隔离会导致亚种和新种的形成。
3．种群是物种的具体存在单位、繁殖单位和进化单位。
在“①某地区所有的儿童；②某中学全体学生的总和；③某地区所有人的总和；④某地区所有生物的总和”各项中可以称为种群的是？[提示]是“③某地区所有人的总和”，其中不能称为种群的原因是：①②不具有种群所具有的某些特征，如出生率、年龄结构等；④某地区的所有生物是一个群落，不是一个种群。
二、种群特征1．种群密度2．种群特征的相互关系(1)种群密度是反映种群大小的最常用指标。
(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群数量的动态变化。
不同种类的动物，出生率相差很大，主要是由动物性成熟的时间、每次产仔（卵）数和每年生殖次数决定的。
(3)出生率减去死亡率就是种群的自然增长率。
(4)预测种群数量的变化趋势的主要依据是年龄结构。
年龄结构影响种群的出生率和死亡率，性别比例只影响种群的出生率，进而影响种群密度。
(5)在生产实践中，人们常采用干扰和破坏害虫自然性别比例的方法来降低害虫的数量。
(6)年龄结构可用年龄金字塔来表示，一般可分为三种类型(如下图)。
高中生物《种群的增长方式》教学设计
高中生物《种群的增长方式》教学设计高中生物《种群的增长方式》教学设计第一课时一、教学目标的确定在课程标准的内容标准中规定了“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”。
该条内容标准有两层涵义：其一，“尝试建立数学模型”属模仿性技能目标，旨在通过原形示范（细菌的数量增长）和具体指导，学生能完成建立数学模型；其二，“解释种群的数量变动”属理解水平的知识目标，旨在把握数学模型（抽象）与种群的数量变动（具体）之间的内在逻辑联系。
由此，本节教学目标确定为三条（详见前面本节的教学目标）。
二、教学设计思路高中学生对数学模型的概念并不陌生，在学习生物学其他内容时，学生已对运用数学解决生物学中的问题有了一定的认识，例如，对遗传规律的认识。
因此，本节是在学生已有知识的基础上，重新建构新的知识──建构揭示生物学规律的数学模型。
本节的引入有两种思路：一是按照教材的编排顺序进行，即以“问题探讨”引入，然后逐步展开教学，将本节的探究活动作为验证性实验活动；二是将本节的探究活动作为研究性学习内容，事先布置，让学生（或部分学生）在课外完成。
从学生在活动中产生的问题或体验引入，结合教材中的“问题探讨”和“建构种群增长模型的方法”，讨论相关内容，展开教学。
现以第一种思路为例说明，本节共2课时。
第一课时的教学应当遵循具体→抽象→再具体→再抽象……循环上升的轨迹。
1.具体。
教师以“问题探讨”引入，由于学生已有相关的数学知识，不难回答问题。
教师应启发学生思考：得出的数学公式有何生物学意义（说明细菌数量增长具有哪些性质）？2.抽象。
进一步让学生讨论：细菌的数量增长模型是怎样建构的？数学模型的表现形式有哪些？由此，总结出建构种群增长模型的方法。
3.再具体。
联系实例说明种群增长的两种数学模型。
4.再抽象。
结合细菌的数量增长模型，得出种群数量增长的“J型”数学模型；结合实例讨论“K”值。
5.进一步回到具体。
讨论数学模型的生物学意义（说明“J型”和“S型”增长的生物学意义），列举实例。
学案 影响种群数量变化的因素
第3节影响种群数量变化的因素[学习目标]1.举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。
2.举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。
3.阐明种群研究在实践中的应用。
[素养要求]1.科学思维：理解生物因素和非生物因素对种群特征的影响。
2.社会责任：关注种群数量的变化在保护濒危物种、防治有害生物等方面的应用。
【预习案】一、影响种群数量变化的因素1．非生物因素(1)在自然界，种群的数量变化受到等非生物因素的影响。
①森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的，即主要取决于林下植物受到的。
②许多种子在春季萌发，主要受的影响；蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，主要受的影响。
③干旱缺水会使许多植物种群升高；动物缺水可导致的死亡，气候干旱会使东亚飞蝗呈增长。
(2)非生物因素对种群数量变化的影响往往是的。
2．生物因素(1)内部因素—— 。
(2)外部因素①捕食与被捕食关系：除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的对象，每种动物都需要以其他生物，使各种生物种群数量控制在一定范围内。
②相互竞争关系：不同植物竞争，不同动物竞争空间，导致种群数量的变化。
③寄生关系：宿主被寄生生物寄生，影响种群的，进而影响种群的数量变化。
3．制约因素的类型(1)密度制约因素①概念：一般来说，是相关的。
②举例：同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大。
(2)非密度制约因素①概念：等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关。
②举例：在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。
二、种群研究的应用1．濒危动物的保护：只有通过调查获知、出生率和死亡率、、年龄结构等特征以及影响该种群数量变化的因素，才能了解种群，种群的数量变化趋势，采取保护措施以降低环境阻力，K值(或环境容纳量)。
2．渔业方面：强度的捕捞(捕捞量在K/2左右)，有利于持续获得较大的鱼产量。
影响种群数量变化的因素+示范教案
第3节影响种群数量变化的因素◆教学目标1.举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。
2.举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。
3.阐明种群研究在实践中的应用。
◆教学重难点【教学重点】非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响。
【教学难点】非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。
◆教学过程【新课引入】教师展示草原四季变化的图片。
引导学生思考：➢导致这些植物种群数量出现季节性变化的主要环境因素是什么？提示：阳光、温度、水等非生物因素。
教师展示常绿植物冬青卫矛的图片，引导学生思考：➢这些常见的绿化植物会出现季节性变化吗？提示：学生根据常识容易答出这些植物不会出现季节变化。
教师再次引导学生思考：➢为什么它们的种群数量不受阳光、温度和水等非生物因素的影响？提示：园林绿化树种经常人为修剪，人为提供水分，冬季进行防护，所以其种群数量很稳定。
【设计意图】通过自然生长的植物与人为干预下的绿化植物两种状态下的植物生长状况进行对比，培养学生辩证的思维方法。
生物现象来源于生活，通过这个例子也可以让学生更关注生活中的生物现象。
教师引导学生思考：➢草原植物种群的数量变化对当地动物种群的出生率和死亡率有什么影响？提示：春夏时节，草木繁茂，植食性动物食物充足，出生率提高，死亡率降低；秋冬时节则相反。
植食性动物种群数量的变化，又会影响肉食性动物的出生率和死亡率。
➢动植物种群数量的变化还与什么因素有关呢？教师展示银杏树的图片，银杏树经常容易被病菌感染生茎腐病。
提示：动植物种群变化还与其天敌、竞争者、寄生者等有关。
【过渡】在我们上述所谈的因素中，哪些属于生物因素？哪些属于非生物因素呢？这就是我们本节课的重点内容。
【新知讲解】一、非生物因素【学生活动】阅读课本13页思考讨论中的内容，并将表格中的数据绘制成曲线图。
观察曲线图思考：1.影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？提示：阳光。
2.在同样的非生物因素的影响下，刺儿菜的种群密度变化与一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？提示：不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。
种群数量的变化教案设计
种群数量的变化教案设计一、教学目标1. 让学生理解种群数量变化的概念及其重要性。
2. 掌握种群数量变化的基本模型和因素。
3. 学会分析种群数量变化的影响因素，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 种群数量变化的概念与意义。
2. 种群数量变化的基本模型：指数增长模型、对数增长模型、逻辑斯蒂增长模型。
3. 种群数量变化的影响因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构、空间限制。
三、教学过程1. 导入：通过举例说明种群数量变化在现实生活中的应用，引发学生兴趣。
2. 新课导入：介绍种群数量变化的概念及其重要性。
3. 讲解种群数量变化的基本模型，结合实例进行分析。
4. 分析种群数量变化的影响因素，引导学生思考实际问题。
5. 课堂讨论：让学生分享自己对种群数量变化的理解和看法。
四、教学方法1. 讲授法：讲解种群数量变化的基本模型和影响因素。
2. 案例分析法：分析实际案例，让学生更好地理解种群数量变化。
3. 小组讨论法：分组讨论，培养学生的合作与交流能力。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对种群数量变化概念的理解。
2. 课后作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
3. 小组报告：评估学生在讨论过程中的表现，提高解决问题的能力。
教学资源：PPT、案例资料、练习题、报告模板等。
教学时长：45分钟。
六、教学活动1. 实例分析：通过分析某个具体种群的数量变化案例，让学生了解种群数量变化的实际情况。
2. 模型构建：引导学生根据实际案例，构建种群数量变化的数学模型，并解释模型的意义。
3. 计算机模拟：利用计算机软件模拟种群数量变化的过程，让学生更直观地理解种群数量变化规律。
4. 数据分析：让学生收集和分析现实中的种群数量变化数据，提高学生的实践操作能力。
七、教学策略1. 问题驱动：提出与种群数量变化相关的问题，激发学生的思考和探究欲望。
2. 循序渐进：从简单到复杂，逐步引导学生掌握种群数量变化的知识。
3. 互动式教学：鼓励学生提问、发表观点，促进师生之间的交流与讨论。
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《探究种群的增长方式及影响因素》学案
1．学习目标
（1）知识目标：认识在有限环境中和理想条件下种群数量增长的模式，以及外界环境因素对种群增长的影响、模拟理想条件的方法等。
（2）技能目标：进行有关实验的探索，提出简单的实验思路、分析相应的实验结论、学会实验结果呈现的一般方法等。
（3）情感目标：评价自己的实验结果、参与交流、听取别人的正确意见、维护或修改自己的方案。
2．学习重、难点
重点：通过设计实验思路探究种群的增长方式及其影响因素。
难点：设计实验思路、实验数据的记录方法和呈现形式及对实验结果的分析。
一、知识回顾 种群的增长方式：
理想条件（ ） 有限环境：（ ）
二、问题探究 1、在实验室条件下，我们该选择哪些生物来探究种群增长方式呢？ 这些生物有哪些共性呢？
2、如何利用酵母菌探究种群的两种增长方式呢？
酵母菌生长周期短，增殖速度快且世代间不重叠， 在实验室条件下，用液体培养基培养酵母菌，可以观察 酵母菌种群数量随时间变化的情况。
现欲探究培养液中 酵母菌种群的增长方式，请根据以下提供的实验材料和 用具，设计实验思路，并设计用于记录实验数据的表格、 绘制用于呈现实验数据的坐标系，并预测实验结果。
材料和用具：酵母菌、无菌培养液、显微镜、培养瓶等。
（要求：答题时对酵母菌的具体计数方法、培养方法 不作要求）
实验思路： ① 种
群个体数量
时间
种群个体数量
时间
…
你的想法：
设计用于记录实验数据的表格：
绘制用于呈现实验数据的坐标系，并注明坐标轴名称：
预测实验结果：
如何维持在K 值上下波动？
若要得到“J”形曲线，理想条件如何创设？
问题思考：
①上述探究实验中是否要进行灭菌处理和无菌操作？ ②本探究需要设置对照吗？如果需要，请讨论说明怎样设计； 如不需要，请说明理由。
③本探究实验中，若实验生物改为草履虫、果蝇、小球藻等， 培养条件有何区别？请举例。
三、拓展探究——探究种群增长的影响因素 例：探究温度对酵母菌种群增长的影响 实验材料、用具： 实验思路：①
② ③
练一练：图中缺少B 组酵母菌的数目变化曲线，请你根据自己的推测在相应的图中补充画出该曲线。
你的想法：
变式训练
1．将酵母菌分为a 、b 、c 、d 四组，用不同的方式培养，其种群增长曲线如图所示。
请据图回答下列问
题。
（1）a 呈现______型增长，除题中所给条件外，还应具备的条件有 。
（2）d 呈现_______型增长，在100h －200h ，d 的增长率趋于______________。
若在现有条件下继续培养，其种群数量趋于____________。
（A ．增多 B ．减少）
（3）随着更换培养液的时间间隔的延长，酵母菌种群后期增长的增长率趋于 。
（4）分析上图所示结果，你可以得到的结论是： （5）请根据上图曲线作出d 组酵母菌出生率和死亡率随时间的变化曲线。
2、草履虫是水生单细胞原生动物，在适宜条件下增殖较快。
现欲探究草履虫的种群增长方式，请根据以下提供的实验材料和用具，设计实验思路，绘制用于呈现实验数据的坐标，并预测实验结果。
材料和用具：草履虫、培养液、显微镜、培养瓶等。
（要求：答题时对草履虫的具体计数方法不作要求） （1）实验思路：
①
（2）绘制一个用于呈现实验数据的坐标，并注明坐标轴名称：
c （每24h 换一次培养液）
20 40 60 80 100 120 140
50
100 150 200250300 时间（h ）
酵母种群增长曲线
酵母数
a （每3h 换一次培养液）
b （每12h 换一次培养液）
d （不换培养液）
20 40 60 80 100 120 140
酵母菌出生率和死亡率变化曲线
出
生率或死亡率 时间（h ）
（相对值）
（3）预测实验结果：
3、为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某研究性学习小组按表一完成了有关实验，并定期对培养液中的酵母菌进行计数，绘制出酵母菌细胞数目变化曲线图。
请回答：
（1）请写出该同学研究的课题名称：。
（2）此实验组设计的变量是：
（3）为什么在接种、培养和计数的整个实验过程中，要遵守无菌操作规范？
（4）A组培养液中酵母菌第______天的增长率最大；第3天后A组培养液中酵母菌数目减缓甚至不增长的原因是____________________________________________。
（5）A组与B组酵母菌中数量达到的最大值在生态学上称为______________，A组中该数值比B组大的原因是___________________________________。
（6）图中缺少C组酵母菌的数目变化曲线，请你根据自己的推测在答题纸相应的图中补充画出该曲线。
（7）在该实验的基础上，根据你对影响酵母菌种群生长的因素的推测，进一步确定一个探究实验的课题：。
4、为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了A、B、C和D 共4组实验，用1000mL 锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25℃下静置培养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。
根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如下，请分析回答以下问题。
（1）图中曲线①、②和③分别是_______组、______组和______组的结果。
（2）B组和A组的实验结果不同的原因是B组__________________________。
（3）D组和B组的实验结果不同的原因是D组__________________________。
（4）在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确的方法是
和。
1.①J 营养物质丰富，空间充裕，温度、PH 等条件适宜
②S 0 减少 （3）减少 （4）在一定的时间内，更换培养液的时间间隔不同，酵母菌种群的增长方式不同 （5） 2、（1）①取若干个培养瓶分别加入等量的培养液，然后各加入少量且数量相同的草履虫，并做记录。
②在适宜条件下培养，并间隔相同时间进行镜检、计数各瓶中单位体积内草履虫的个体数，取平均值并记录。
③分析处理实验数据。
（2）
（3）若增长曲线呈 “S ”型，则为逻辑斯谛增长。
（具体答案见考试说明）
3．1、 （1）温度、营养物质对酵母菌生长的影响； （2）温度、营养物质；
（3）排除杂菌对实验的干扰；
（4）2 培养基中营养物质的大量消耗，代谢废
物的积累，pH 值的改变，使环境阻力增大。
（5）环境容纳量 A 组的培养温度更适合酵母菌的繁殖，环境阻力小。
（6）如下图：
（7）酵母种群数量与营养物质(或废物、pH 、溶氧等)的变化关系
4.B A D
培养液较多与空气接触面积较小供氧较少 葡萄糖浓度较低，故营养物供应较少
摇匀培养液后再取样 培养后期的样液稀释后再计数
时间
个
体
数。