种群数量的变化教学设计新人教版高二教案
4.2《种群数量的变化》教学设计2023-2024学年高二上学期生物人教版(2019)选择性必修2
人教版高二生物必修三第四章第2节《种群数量的变化》教学设计（共1课时）主备人备课成员教学内容教学内容：人教版高二生物必修三第四章第2节《种群数量的变化》教材章节：人教版高二生物必修三第四章第2节《种群数量的变化》教学内容：1. 种群数量增长的J型曲线和S型曲线2. 种群数量增长的内在因素和外在因素3. 种群数量增长的规律及其在生产实践中的应用教学目标教学目标：1. 知识与技能：了解种群数量增长的J型曲线和S型曲线，掌握种群数量增长的内在因素和外在因素，以及种群数量增长的规律及其在生产实践中的应用。
2. 过程与方法：通过观察和分析种群数量增长的趋势，培养学生的观察能力和分析问题的能力，提高学生的实践操作能力。
3. 情感态度与价值观：培养学生对生物种群数量变化的关注和认识，提高学生对生物多样性的保护和可持续发展的意识。
4. 创新与实践：通过实践活动，培养学生独立思考和解决问题的能力，激发学生对生物学的兴趣和探究欲望。
5. 思维与表达：通过讨论和交流，培养学生的语言表达能力和逻辑思维能力，提高学生的团队合作能力。
教学重点：1. 种群数量增长的J型曲线和S型曲线2. 种群数量增长的内在因素和外在因素3. 种群数量增长的规律及其在生产实践中的应用教学重点难点教学难点与重点：1. 教学重点：种群数量增长的J型曲线和S型曲线- 种群数量增长的J型曲线是指在没有资源限制和天敌抑制的情况下，种群数量呈指数增长的趋势。
例如，在适宜的条件下，细菌的繁殖速度非常快，呈现出J型增长。
- 种群数量增长的S型曲线是指在资源有限和天敌抑制的条件下，种群数量的增长逐渐减慢，最终趋于稳定。
例如，在有限的资源环境中，植物种群的增长会受到资源的限制，呈现出S 型增长。
2. 教学重点：种群数量增长的内在因素和外在因素- 内在因素包括种群的出生率和死亡率。
出生率是指种群中新生个体的数量，死亡率是指种群中死亡个体的数量。
例如，在适宜的环境中，出生率较高，种群数量增长较快；而在恶劣的环境中，死亡率较高，种群数量增长较慢。
生物：4.2《种群的数量的变化》教案
《第2节种群数量的变化》教学设计新人教版必修3一、课题名称：人教版高中生物必修三第四章第二节《种群的数量的变化》二、教学目标：1 、知识与技能：①解释种群数量增长的一般规律。
②说明建构种群数量增长数学模型的方法。
2 、过程与方法：①通过各种形式的活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。
②运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。
3、情感态度与价值观目标：①认同数学模型在科学研究中的应用。
②参与濒危生物保护措施与生物入侵防范措施的讨论，关注人类活动对种群数量变化的影响。
三、指导思想：1.教材分析：本节内容出现在人教版高中生物必修三“稳态与环境”模块第四章“种群和群落”第二节，教材从以下三各方面组织学习内容：1）建构种群增长模型的方法；2）种群数量的变化情况；3）探究活动——培养液中酵母菌种群数量的变化。
其中，建构数学模型的方法是必修三模块乃至整个高中生物学中科学方法训练的重点之一。
2.学情分析学生在必修一第一章学习“生命系统的结构层次”是已经知道了种群的概念，通过本章第一节的学习进一步明确其概念，并认识了种群密度等数量特征。
这为本节课分析影响种群数量变化的因素奠定了知识基础。
在高中数学课学生学习过指数函数和坐标图的绘制，这为数学模型的建构奠定了能力基础。
3.教学条件分析：“培养液中酵母菌种群数量的变化”这一探究活动所需时间在7天左右，需要马铃薯培养基、酵母菌菌种，以及恒温培养箱、血球计数板和高压蒸汽灭菌设备。
受实验设备、教学时间所限，我将此实验调整为生物兴趣小组在课前完成实验，然后由小组成员在课堂上进行汇报。
4.教学指导思想及理论依据：本节课体现了探究性教学的理念：用兴趣小组的实验结果牵引出本节课的主题，同时激发学生的学习动机；各种科学研究实例都不直接呈现结论而是引导学生开展讨论分析；学生在环环相扣的任务中逐渐建构起种群增长模型，最终运用所学的知识来解释兴趣小组的实验结果。
模型构建法是新课程、新教材中提出的新的科学方法，而数学模型又是是高中阶段模型构建法的难点。
《种群数量的变化》教学设计
THANKS
感谢观看
详细解释种群、种群密度、出生 率、死亡率、迁入率、迁出率等 基本概念，为后续学习打下基础
。
探究实验
通过模拟实验或案例分析，让学生 观察和理解种群数量变化的过程和 规律。
数学模型
介绍并讲解种群数量变化的数学模 型，如指数增长模型、逻辑斯谛增 长模型等，帮助学生定量描述和理 解种群数量的变化。
巩固练习环节
成功引导学生理解种群数量变化的基本概念
通过生动的案例和数据分析，使学生成功掌握了种群数量变化的关键概念，如出生率、死 亡率、迁入率和迁出率等。
有效利用互动环节提高学生参与度
通过小组讨论、角色扮演等互动形式，激发学生对种群数量变化的兴趣，提高课堂参与度 。
结合实际环境问题深化学生理解
将种群数量变化与环境保护、生态平衡等实际问题相结合，帮助学生深入理解种群数量变 化对生态系统的影响。
学生认知能力特点
学生能够理解和分析 生物学中的基本概念 和原理。
学生能够运用数学和 逻辑方法，分析和解 决生物学问题。
学生能够通过实验和 观察，发现生物学现 象和问题。
学生情感态度价值观
学生对自然和生物多样性有浓 厚的兴趣和好奇心。
学生重视环境保护和可持续发 展，关注人类活动对生态环境 的影响。
处理方法
结合实例进行讲解，引导学生通过观察和思考，发现种群数量变化的规律。同 时，组织学生进行小组讨论和实验探究，加深对知识的理解和应用。
02
教学内容与方法
教学内容
01
02
03
04
种群数量的概念及其意 义
种群数量变化的影响因 素
种群数量变化的数学模 型
种群数量变化的实例分 析
教学方法与手段
种群数量的变化 教学设计 高二上学期生物人教版选择性必修2
《种群数量的变化》教学设计教学目标1、知识目标：概述建构种群增长模型的方法。
举例说明种群增长的”J”型曲线,分析其产生的条件、特点和量的计算等。
举例说明种群增长的“S”型曲线，并与“J”型曲线作比较。
2、能力目标：能解释“J”型增长和“S”型增长的数学建模与种群数量变化的关系。
用数学解释种群数量变化的波动原因，指出能调节种群数量变动的因素。
3、情感、态度和价值观目标：阐明研究种群数量变动的意义，关注人类活动对种群数量变化的影响。
教学重点/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；教学用具教学课件教学过程（一）研究种群数量的方法在研究种群数量时，我们常用建构种群增长模型的方法，步骤为先观察研究对象，提出问题，即种群数量以什么样的规律在增长?如:细胞20min分裂一次；第二步：提出合理的假设，即假设在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响。
第三步：根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即列出表格，根据表格画曲线，推导公式。
可以得出细菌的数量为N n-2n，N代表细菌数量，n表示第几代。
最后一步为通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正，即观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正。
（二）种群增长的“J”型曲线“J”型增长的数学模型:1、产生条件：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量以一定的倍数增长。
2、数学公式种群数量每年以一定的倍数增长，如果第一年数量为No,第二年的数量是第一年的λ倍，则t年以后的种群数量公式为：N t=N0·λt3、种群增长率种群增长率指单位时间内净增加的个体数占原个体数的比率增长率=(现有个体数-原有个体数)/原有个体数经过计算，我们得出“J”型曲线种群第t年的增长率为λ-1，所以在“J”型增长曲线中，每年的增长率不变；由于“J”型增长曲线的斜率是在不断变化的，逐渐增大，直至无穷，所以其增长速率也就不断增大。
《第2节 种群数量的变化》教学设计(部级优课)
《种群数量的变化》教学设计一、教材分析：《种群的数量变化》是人教版《必修3稳态与环境》第4章第2节的内容，是教材在安排种群的特征之后的内容，学生已有种群和群落的相关知识作为铺垫，在整个模块中这节是能力要求很高的一节课：建构种群数量增长模型并运用数学模型解释种群的数量变化，这也是本节课的重难点。
某种生物种群数量改变，也会直接或间接地影响到群落乃至生物圈中其他生物种群数量的变化，与生产生活实际联系紧密，因此，本节内容不仅在本章中具有承上启下的作用，对于生物与环境的和谐发展也具有举足轻重的地位。
在教学过程中要注意进行人文主义教育。
二、教学目标：知识目标：说明建构种群增长模型的方法。
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：关注人类活动对种群数量变化的影响。
三、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。
四、教学方法：1.课前导学：先利用导学案，让学生自主学习，了解基础知识，提供疑惑点为课堂探究做基础。
2.合作探究：课堂教学以学生小组合作，自主探究为主，教师则把重难点问题按梯度设置层层引导启发学生的学习，发挥学生的主动性。
通过小组内合作，培养学生的思维能力和归纳总结能力，培养学生的合作意识和竞争意识，让学生在轻松愉快的氛围中完成学习任务。
【问题探讨】【探究一】建构种群增长模型的方法时间（min）2040608010012014016018细菌数量任务2：用公式表示出第n代的细菌数量N n（20min时为第一代）：任务3：利用表格中数据画出细菌的种群增长曲线小结：构建种群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法【探究一】建构种群增长模型的方法上世纪70年代美国为了改善河流水质从东南亚引进少量亚洲鲤。
假设美国亚洲鲤某一个种群，其起始数量为N0，后一年的数量始终是前一年的λ倍，每年记录其数量变化如下表所示。
人教新课标高中生物必修三《种群数量的变化》教案
第2节种群数量的变化一、教学目标1.说明建构种群增长模型的方法。
2.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，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.关注人类活动对种群数量变化的影响。
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〖引入〗在第一节中，我们学习了种群数量的影响因素，大家看“问题探讨”，思考讨论准备回答。
〖提示〗1.Nn=2n,N代表细菌数量，n代表“代”。
2.N=2216。
3.细菌数量不会永远按这个公式增长。
可以用实验计数法来验证。
〖问题〗再以“本节聚焦”引起学生的思考和注意力。
〖板书〗一、建构种群增长模型的方法〖学生活动〗学生阅读并完成P66图4-4 细菌种群的增长曲线。
〖旁栏思考题1〗生思考回答师提示。
〖提示〗不够精确。
〖问题〗在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？〖答并板书〗1.种群增长的“J”型曲线〖学生活动〗阅读P66第三段到第五段。
〖板书〗自然界确有类似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，曲线则大致呈“J”型。
〖旁栏思考题2〗生思考回答师提示。
〖提示〗①食物和空间田间充裕；②气候适宜；③没有天敌等。
〖板书〗“J”型增长的数学模型N t=N0λt〖问题〗“J”型增长能一直持续下去吗？〖板书〗2.种群增长的“S”型曲线〖学生活动〗阅读P67并完成“思考与讨论”。
〖提示〗1.对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。
2.从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，①如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；②室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；③养殖或释放它们的天敌，等等。
〖旁栏思考题3〗生思考回答师提示。
〖提示〗同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。
高中生物人教版种群数量的变化研究教案
高中生物人教版种群数量的变化研究教案引言：本教案将介绍高中生物人教版种群数量的变化研究。
种群数量的变化是生态学和生物学领域中一个重要的研究方向，通过对种群数量的研究，可以深入了解生物种群的增长、减少以及其对生态环境的影响，对于保护和管理生物资源具有重要意义。
一、种群数量的定义及作用种群数量指的是某一物种在一定时期内的个体数量。
种群数量的研究可以帮助我们了解种群的动态变化及其对生态系统的影响。
种群数量的增长和减少对于生物学和生态学研究都具有重要意义。
二、种群数量的调查与计算1. 静态法调查：通过对某一时期内种群的普查，统计个体数量来计算种群数量。
2. 动态法调查：通过对种群在不同时期的个体数量进行多次调查，通过数学模型来计算种群数量的变化趋势。
3. 直接计数法：对种群个体直接进行计数，适用于个体较少的种群。
4. 间接调查法：通过抓捕、标记、释放等方法进行调查，再根据标记个体所占比例来计算种群数量。
三、种群数量的变化模式1. J型增长曲线：当环境资源充足，生物种群数量呈指数增长，即每个个体的繁殖率大于死亡率时，种群数量将会呈现J型曲线增长。
2. S型增长曲线：当环境资源有限，种群达到一定数量后，个体数量的增长减缓甚至停止，种群数量趋于稳定，呈现S型增长曲线。
3. M型变化：某些种群数量在不同季节、不同生境中出现波动，既有增长又有减少，呈现M型变化。
四、种群数量变化的控制因素1. 生物因素：种群数量受到种群内外的相互作用、个体间的竞争、捕食和繁殖行为等影响。
2. 环境因素：种群数量受到水、光照、温度、氧气、食物等环境因素的影响。
3. 人为因素：种群数量受到人类活动的影响，例如栖息地的破坏、污染、气候变化等。
五、案例分析：种群数量的研究实例以某地区鸟类种群数量的研究为例，采用动态法调查，通过多次实地观察和统计，得出不同季节鸟类种群数量的变化趋势，并分析造成变化的原因及其对生态系统的影响。
结论：通过研究种群数量的变化，我们可以更好地了解物种的增长、减少以及对环境的适应能力。
人教版高中生物选择性必修教学设计第1册 种群的数量变化
《种群数量的变化》教学设计
【课程目标】
尝试建立数学模型解释种群的数量变动
【核心素养】
科学思维科学探究——建构种群增长的数学模型
社会责任——人类活动对种群数目的影响
【学习目标】
1.通过分析资料一和二，概述建构种群增长J型曲线模型的方法。
2.通过分析资料三，能够描述种群增长的”S”型曲线的产生条件，特点以及现实中的应用。
3.通过分析资料四和五，归纳种群数量变化的类型和影响因素。
【教学过程】
学习阶段教师活动学生活动
引入创设情境，展示正确洗手的图片，细菌
数量繁殖快
引起学生兴趣
构建J型曲线数学模型资料一：在营养和生存空间没有限制的
情况下，某种细菌每20min就通过分裂
繁殖一代
完成表格及公
式
画出曲线
总结构建模型
的方法
资料二：在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的增长曲线如右图所示
置于0.5mL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
思考1：K值是什么？什么原因形成了K 值？K值是固定不变的吗？
应用：对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？
思考2：种群的增长速率是如何变化的？何时最大？
应用：既要保护鱼类资源，又要尽量获得更大的捕鱼量，生产上捕捞到剩余量是多少比较好？
环境阻力表现为在生存斗争中被淘汰的个体数
资料四：东亚飞蝗种群数量的波动
资料五：第二次世界大战时，捕鲸业停了下来，鲸的数量恢复到较高的水平。
战后捕鲸船的吨位不断上升，鲸的捕获量越来越大，导致许多鲸的种群数量急剧下降，有的鲸濒临灭绝
【总结】种群数量变化的类型有哪些？。
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种群数量的变化教学设计新人教版高二教案
Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
第2节通过激素的调节
一、教学目标
1．描述动物和人体的激素调节。
2．运用建构模型的方法，建立血糖调节的模型。
3．讨论促胰液素的发现过程中，科学态度和科学精神所起的重要作用。
4．探讨动物激素在生产中的应用。
二、教学重点和难点
1．教学重点
（1）促胰液素的发现过程。
（2）血糖平衡的调节。
2．教学难点
激素调节的实例分析。
三、课时安排
2
四、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入，生思考回答师提示。
〖提示〗计算：如果仅靠血液中的葡萄糖，马拉松运动员只能跑1 min左右（～min）。
讨论：可能会导致血糖含量短暂的轻度下降，但仍能基本保持稳定，不会影响运动。
因为在运动过程中，血糖会因补充肌肉消耗的糖类物质而含量下降，同时，血糖会随时从储能物质的分解、转化等得到补充。
〖板书〗一、激素调节的发现
〖资料分析及讨论〗
1.提示：不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等。
2.提示：他们的科学发现主要包括两个方面的内容：其一是发现促胰液素；其二是发现了不同于神经调节的另一种调节方式──激素调节。
〖板书〗激素调节：有分泌器官（或细胞）分泌的化学物质的进行调节。
（一）、血糖平衡的调节
1．分析血糖的三个来源和去向（观察教材图2－9）
2．血糖的调节血糖下降的激素：胰岛素（唯一降糖激素）来源：胰岛B细胞
（1）激素调节
血糖升高的激素：胰高血糖素、胰岛素来源：胰岛A细胞
（2）神经调节
①当血糖含量降低时→下丘脑有关神经→作用于肾上腺和胰岛A细胞
→分泌肾上腺素和胰高血糖素→血糖含量升高
②当血糖含量升高时→下丘脑有关神经→作用于胰岛B细胞→分泌胰
岛素→血糖含量降低
拮抗作用：胰高血糖素和胰岛素
3．激素间的作用
协同作用：胰高血糖素和肾上腺素
〖思考与讨论〗生思考师提示。
1.提示：在运动员的比赛过程中，血糖可以通过三条途径得到补充：食物中的糖类经过消化和吸收、糖原分解为葡萄糖及一些非糖物质转化为葡萄糖。
2．提示：这是因为这些被吸收到体内的葡萄糖部分合成糖原储存起来了，部分转化为脂肪、氨基酸等非糖物质，还有一些被氧化分解了，所以血糖含量很快恢复正常。
〖学生活动〗模型建构：先陈述血糖调节过程再画出血糖调节的图解式模型。
（分析与讨论）
〖提示〗1.乙代表胰岛。
2.当血糖水平升高时，胰岛B细胞分泌的胰岛素增加，同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少；反应的结果将使体内血糖水平下降到正常水平。
当血糖水平降低时，胰岛B细胞分泌的胰岛素减少，同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加，从而使体内血糖水平上升到正常水平。
应用模型进行分析
提示：当身体不能产生足够的胰岛素时，体内血糖水平将会上升，多余的血糖将会从尿中排出，出现糖尿病。
〖板书〗反馈调节——在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作。
〖旁栏思考题〗生思考师提示。
〖提示〗反馈调节有正负反馈之分，其中负反馈在日常生活及人体的生理活动中都很常见。
我们日常生活中用到的电冰箱、空调等的调温系统都是根据负反馈原理来设计的，机体内的许多生理活动，如绝大多数激素的分泌、体温调节等都是负反馈调节的最好例子。
正反馈在人的正常生理活动中也是存在的，如排尿反射、血液的凝固过程、分娩过程、月经周期中黄体生成素的释放等。
日常生活中也不乏正反馈的实例，如某位学习刻苦的同学得到表扬后，学习更加刻苦。
〖与社会的联系〗生思考师提示。
提示：糖尿病是由遗传和环境因素相互作用而引起的一种常见病，与人们的饮食状况和生活方式有直接的关系。
饮食过多而不节制，营养过剩，体力活动过少，从而造成肥胖（脂肪堆积）等是糖尿病的诱因之一。
现代社会人们的压力越来越大，伴随着精神的紧张、情绪的激动等多种应激状态，体内升高血糖的激素（如生长激素、去甲肾上腺素、胰高血糖素及肾上腺皮质激素等）会大量分泌，从而使血糖升高。
糖尿病的治疗必须以饮食控制、运动治疗为前提。
糖尿病病人应控制进食糖类食物，减少高脂肪及高胆固醇食物的摄入量，适量增加高纤维及淀粉类食物。
经常参加体育运动，尽可能做全身运动，包括散步和慢跑等。
在此基础上，适当使用胰岛素增敏剂等药物。
〖板书〗三、激素调节的特点
1.微量和高效；
2.通过体液运输；
3作用于靶器官、靶细胞。
〖小结〗略
〖作业〗练习一二
基础题
1．C 、D。
应激素来调节生理活动，从而适应环境的变化。
3．提示：正负反馈调节对于生命活动都具有重要的意义。
一旦正反馈过程启动，就逐步增强，不可逆地进行，直至反应完成，如排尿反射、血液的凝固过程、分娩过程等。
相比起来，负反馈的重要性似乎远大于正反馈，一是因为它在生理活动中的数量大、涉及面广；二是它不断“纠正”控制信息，从而在维持稳态上发挥着巨大作用。
以体温为例，人的正常体温在37 ℃左右，过高或过低都会通过负反馈来改变产热和散热过程，使体温趋向正常。
一旦这种反馈失常，体温的急剧波动就会首先殃及大脑及各类器官的代谢，使全身的各项机能出现故障。
拓展题
提示：胰岛素是由51个氨基酸组成的蛋白质类激素，蛋白质的多肽链是在内质网上的核糖体中合成的，内质网对多肽链进行加工，并运输到高尔基体，高尔基体与蛋白质的加工和转运有关，所以，胰岛素的合成和分泌需要这些细胞器参与。
大致过程是：在细胞核内，基因完成转录，形成mRNA，mRNA被转送到细胞质，在内质网上的核糖体中指导合成多肽链（先形成的长链大分子称为前胰岛素原）；前胰岛素原能穿越内质网膜进入内质网，在内质网内加工，成为胰岛素原；然后胰岛素原被运到高尔基体，继续加工成为成熟的胰岛素，由高尔基体分泌的囊泡运输到细胞膜，分泌到细胞外。