高中生物必修三学案3：4.2 种群数量的变化
高中生物 4.2 种群数量的变化学案 新人教版必修3
高中生物 4.2 种群数量的变化学案新人教版必修34、2 种群数量的变化学案新人教版必修3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。
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。
难点：建构种群增长的数学模型一、导学过程1、问题探讨（1）在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代;计算n代细菌数量的计算公式Nn ＝_______；x小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量应是＝_________（2）细菌种群数量按此速度繁殖的条件是_________________________________，试分析如果在一个培养基中，细菌的数量将如何变化？______________________________。
2、建构种群增长的数学模型的方法以“问题探讨”中实验条件下细菌种群数量的变化为例，得到的可用来描述该种群数量变化的数学模型是：（1）公式________________。
（2）种群数量增长曲线画在课本66页上。
3、种群增长的“J”型曲线（1）根据实例理解“J”型增长的数量变化特点：____________________________（2）建构种群数量“J”型增长的数学模型①模型假设：_________________________________________________________ _________________________________________________________ ___________________________②建立模型：如果种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的λ倍，那么：一年后种群数量N1＝_____________，两年后种群数量N2＝_____________，t 年后群数量Nt＝_______________________。
高中生物人教版必修3教案设计-4.2种群数量的变化
教学准备1. 教学目标一、知识目标:1、以两个模拟实验来说明建构种群增长模型的方法。
2、阐明并理解种群的“J”型增长和“S”型增长的机制。
二、技能目标:1、通过模拟实验探究细菌种群数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型。
2、应用数学模型解释种群数量的变化。
三、情感目标:1、关注人类活动对种群数量变化的影响。
2. 教学重点/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。
3. 教学用具4. 标签教学过程导入【展示图片】:苹果醋和酸奶【提出问题】:在它们的制作过程中,分别用到了哪种微生物?它们各有什么特点? 学生根据生活经验,回答问题,了解两种微生物的特点。
学生不能回答时教师补充。
引导学生关注生活中的生物学问题。
提出问题【提出问题】:人们常常利用微生物的发酵来获得某些产品,在发酵过程中,如何掌握它们的数量变化规律从而加以利用?在自然界中细菌无处不在,有些细菌的大量繁殖会导致疾病。
在疾病防控过程中,如何掌握它们的数量变化而加以控制呢?观察图片,联系实际生活思考问题。
培养学生观察、发现问题、分析问题的自主学习能力。
分析问题【分析问题】:细菌是一种原核生物,其生殖方式为二分裂。
(展示图片)引导学生分析出细菌的生殖方式解决问题【讲解实验一】:设计并组织学生开展模拟实验一。
【展示数据】:引导学生利用自己得出的数据画出细菌数量变化曲线图(“J”型增长曲线),总结出数学方程式。
【提出问题】:如果自然界的生物种群都是以“J”型方式增长,地球早就无法承受了。
那么在自然界中,种群的数量又是如何变化的?【讲解实验二】:设计并组织学生开展模拟实验二。
【展示数据】:引导学生利用自己得出的数据画出草履虫数量变化曲线图(“S”型增长曲线),分析各参数意义。
【归纳总结】:种群的“J”型增长(理想条件)和“S”型增长(有限环境)。
动手实验、填写报告单作图并推导细菌种群数量的计算公式,初步学习用数学形式描述生物学现象。
4.2 种群数量的变化 教案 人教版高中生物必修3
第2节种群数量的变化教案2一、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．教学方法：导引自学归纳总结反思提高四．课时安排：2课时五．教学过程第一课时一、建构种群增长模型的方法1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
2．研究方法及实例二、种群的“J”形增长1．含义理想条件下种群增长的形式，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”形。
这种类型的种群增长称为“J”形增长。
2．数学模型(1)模型假设①条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。
②数量变化：种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。
(2)建立模型：t年后种群数量为N t＝N0λt。
(3)模型中各参数的意义：N0为该种群的起始数量，t为时间，N t表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。
第二课时三、种群的“S”形增长1．条件：自然界中的资源和空间总是有限的。
2．原因：随种群数量的增多，生物对食物和空间的竞争趋于激烈，导致出生率降低，死亡率升高。
当出生率等于死亡率时，种群的增长会停止，有时会稳定在一定的水平。
3．环境容纳量：又称K值，指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。
4．应用(以大熊猫为例)(1)大熊猫锐减的重要原因大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其K值会变小。
(2)保护措施建立自然保护区，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。
四、种群数量的波动1．在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。
2．对于大多数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。
高中生物必修3优质学案：4.2 种群数量的变化
第2节种群数量的变化学习目标1.通过细菌数量增长的分析，掌握建构种群增长模型的方法(重点)。
2.通过“J”型和“S”型曲线分析，理解种群数量变化的影响因素及其内在逻辑关系(重难点)。
3.结合探究培养液中酵母菌种群数量的变化，建构种群增长的数学模型(重点)。
|基础知识|一、建构种群增长模型的方法(阅读P65－66)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.建构模型的步骤观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
3.某细菌每20 min分裂一次，细菌分裂增殖公式为N n＝2n，N代表细菌数量，n 表示第几代。
二、种群增长的“J”型曲线(阅读P66)1.模型假设(1)条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。
(2)数量变化：种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。
2.建立模型t年后种群数量表达式为N t＝N0λt。
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。
三、种群增长的“S”型曲线(阅读P67)1.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。
2.“S”型增长的数学模型(1)形成原因自然资源和空间有限→⎩⎨⎧种内斗争加剧天敌增加→⎩⎨⎧出生率降低死亡率升高→种群密度增长达到平衡，数量趋于稳定，呈“S ”型增长。
(2)曲线特点：种群数量达到环境条件所允许的环境容纳量(K 值)后，将停止增长。
3.环境容纳量在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，又称“K ”值。
同一种群的K 值不是固定不变的，会随着环境条件的改变而变化。
四、种群数量的波动和下降(阅读P 67－68)1.影响因素(1)自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。
(2)人为因素：受人工控制的种群数量不断增加，野生动植物种群数量不断减少。
2.数量变化大多数种群的数量总是在波动中，在不利的条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。
高中生物《4.2 种群的数量变化》学案 新人教版必修3
人教版必修二 4.2 种群数量的变化学案【高效导航】1.学习目标：（1）构建种群数量增长的数学模型；（2）说出“J”型增长模型与“S”型模型的意义；（3）说明影响种群数量变化的因素；2.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。
3.难点：建构种群增长和模型。
“看”—知识经纬“导”—自主预习1．问题探讨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．那么： （１）n 代细菌数量的计算公式是： （2）72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 2．数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
建构种群数量增长的模型一般的步骤: 研究方法 研究实例观察研究对象，提出问题细菌数量是怎样随时间变化的提出合理的假设根据实验数据，用适当的 数学形式对事物的性质进行表达通过进一步实验或观察等， 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正对模型进行检验或修正 3．种群增长的Ｊ型曲线①产生条件： ②增长特点： ③量的计算： 4.种群增长的“Ｓ”型曲线①产生条件： ②增长特点：“学”—互动探究探究一：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 【经典回眸】假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，右图表示λ值随时间的变化曲线。
高中生物 4.2《种群数量的变化》学案(4) 新人教版必修3
第二节种群数量的变化预习导学案学习目标：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。
学习重点：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。
学习难点：建构种群增长的数学模型学习过程：一、建构种群增长模型1、数学模型：用来描述一个系统或它的性质的形式。
2、建构数学模型的方法步骤：提出问题→提出合理的→用适当的→形式表达→检验或修正。
3、数学模型的表达形式（1）数学方程式：优点是。
（2）曲线图：优点是。
二、种群增长曲线法是（）A．“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B ．种群增长率在各阶段是不相同的C ．“S ”型增长曲线表示了种群数量与时间无关D ．种群增长不受种群密度制约例2、下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，请仔细分析图中曲线后回答下列问题：（1）如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体的增长曲线是 ，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有 特性。
（2）如果将该种群置于有限制的自然环境中，种群内个体数量的增长曲线是 ，用达尔文的进化观点分析图中的阴影部分表示 。
（3）影响种群密度的主要因素是种群的 、 、 和 。
三、种群数量的波动和下降 1、影响因素：（1）自然因素： 、食物、 、传染病等。
（2）人为因素：人类活动的影响。
2、数量变化：大多数种群的数量总是在 中，在不利的条件下，种群数量还会急剧 甚至 。
3、研究种群数量变化的意义： （1） 有害动物；注意：对于有害生物的防治，不应在K/2时才采取措施，应在数量还未明显增多时就采取措 （2）保护和利用 ； （3）拯救和恢复 。
注意：对于濒危动植物而言，由于环境污染、人类破坏等，造成环境对于此种生物的K 值变小，通过建立自然保护区等措施提高环境容纳量，是保护这些生物的根本措施。
高中生物4.2种群数量的变化导学案新人教版必修3
第2课时种群数量的变化1.概述种群增长模型的方法,举例说明种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线。
2.描述环境容纳量的概念。
3.解释种群数量的波动原因,指出影响种群数量变化的因素。
4.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化,尝试构建种群增长的数学模型。
5.阐明研究种群数量变动的意义,形成保护濒危物种的意识。
一、建构种群增长模型的方法构建数学模型的一般步骤:(1)观察研究对象,①。
(2)提出合理的假设。
(3)根据实验数据,用适当的②表达。
(4)通过实验或观察,对模型进行检验或修正。
二、种群增长的“J”型曲线1.含义:在③条件下的种群,以时间为横坐标,以种群数量为纵坐标画出的曲线图,曲线大致呈“J”型。
2.“J”型增长的数学模型(1)模型假设:在④充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量每年以⑤增长,第二年的数量是第一年的λ倍。
(2)建立模型:t年以后种群的数量表达式为:⑥。
三、种群增长的“S”型曲线1.产生原因:自然界的资源和空间总是有限的,当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,以该种群为食的动物数量也会⑦,这就会使种群的出生率降低,死亡率⑧。
当种群的死亡率与出生率相等时,种群就稳定在一定的水平。
2.环境容纳量:在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群⑨,又称K 值。
四、种群数量的波动和下降1.影响因素(1)自然因素:气候、食物、、传染病等。
(2)人为因素:人类活动的影响。
2.数量变化:大多数种群的数量总是在中,在不利条件下,种群的数量还会急剧下降甚至消亡。
3.研究意义:有害动物的、野生动物资源的和利用,濒危动物的拯救和。
1.数学模型是如何构建的?常见的数学模型有哪些? 有何优点?2.种群增长的“J”型曲线形成的条件与特点是什么?种群增长的“S”型曲线的成因与特点是什么?3.种群数量变化有哪些?影响的因素有哪些?知识点一:构建种群增长模型的方法1.构建细菌种群数量增长模型的主要步骤包括哪几步?此过程中提出的问题和作出的假设分别是什么?2.若细菌每20分钟分裂一次,计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量。
人教版高中生物必修三教案：4.2种群数量的变化
【学习目标】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动态变化，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。
【学习重难点】：学习重点：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。
学习难点：建构种群增长的数学模型。
【自主学习】【合作探究】1．问题探讨（1）计算n代细菌数量的计算公式Nn＝_______，x小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量应是＝_________（2）细菌种群数量按此速度繁殖的条件是_________________________________，试分析如果在一个培养基中，细菌的数量将如何变化？______________________________。
2．建构种群增长的数学模型的方法以“问题探讨”中实验条件下细菌种群数量的变化为例，得到的可用来描述该种群数量变化的数学模型是：（1）公式________________。
（2）种群数量增长曲线画在课本66页上。
3．种群增长的“J”型曲线（1）根据实例理解“J”型增长的数量变化特点：____________________________（2）建构种群数量“J”型增长的数学模型①模型假设：____________________________________________________ _____________________________________________________________ ________。
②建立模型：如果种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的λ倍，那么：一年后种群数量N1＝________，两年后种群数量N2＝________，t年后群数量Nt＝_____________。
（这个公式即为数学模型），（3）思考：当λ>1、λ=1、1<λ<0、λ=0时，种群的数量变化分别会怎样？（4）自然界中“J”型增长能一直持续下去吗？原因是什么？4．种群增长的“S”型曲线新课标第一（1）结合课本生态学家高斯的实验结果理解“S”型增长的特点：_________________________________________________________________________________ ______________________________。
4.2《种群数量的变化》(人教版必修三)学案
原平一中生物学科导学案编写者：肖文来组长签字 ___________ 编写时间：批准人__________1【巩固练习】2、经调查，第一年某种昆虫种群数量为N o,如果在理想的条件下，每年的增长率入=1.3保持不变，则第三年该种群数量为()A. 1.3 N oB. 1.69 N oC. 2.3 N oD. 5.29 N o3近年来，由于太湖富营养化趋于严重，常常发生大面积的蓝藻爆发式生长，使太湖流域的饮用水日益受到威胁。
蓝藻在这段时期内的数量变动属于种群的()A.“ J”型增长B.“S”型增长 C .直线型增长 D .无规律增长4 .某地三年前新办一个养兔场，开始时只有不到只。
在这三年内，兔种群数量变化的曲线符合A.“ J”型曲线B. “ S”型曲线物线50只兔，现在已繁殖增长到上万()C .直线上升D . 抛学习过程(问题设计、师生活动、问题小结、课堂练习等) 三、种群增长的“ S”型曲线观察课本67页图4-6，思考：1、大草履虫种群的增长是否符合“J”型曲线，为什么?2、什么是环境容纳量?【巩固练习】5当食草动物从超载的天然草场上移走后一段时间内,()A.植物量增加该草场上最可能发生的现象是B .植物量减少C •植物量始终保持稳定不变D •植物量先增加后保持稳定6•将雌雄成鼠各若干头，放在一个固定大小的铁丝笼内饲养，让它们交配繁殖，且供给足够的饲料和水。
则笼内鼠数量的变化，应近似于右图中的A.曲线AB.曲线BC .曲线CD .曲线D7•种群数量稳定是指()A.种群的出生率和死亡率均为零B .种群数量在较长时期内基本维持在同一水平C .种群的迁入率和迁出率相等D .种群的出生率和死亡率相等四、种群数量的波动和下降观察课本68页图4-7，思考:种群的数量是否是一成不变的，影响种群数量变动的因素有哪些?学习过程（问题设计、师生活动、问题小结、课堂练习等）自然界，影响种群数量的因素很多，如 _______ 、 ____ 、________ 、 ______ 等，因此种群的数量总是在_______ ；在不利的条件下，硏群数量还会至。
《第4章第2节种群数量的变化》学历案-高中生物人教版必修3
《种群数量的变化》学历案（第一课时）一、学习主题本节课学习主题是《种群数量的变化》。
通过本课的学习，学生将掌握种群的概念、种群数量的变化规律以及影响种群数量变化的因素，理解生物种群在生态系统中的重要性。
二、学习目标1. 理解种群的概念及其在生态系统中的地位和作用。
2. 掌握种群数量的变化规律，包括指数增长和逻辑斯谛增长。
3. 了解影响种群数量变化的环境因素和生物因素。
4. 能够运用所学知识分析实际生活中种群数量变化的现象，并尝试提出合理的管理和保护措施。
三、评价任务1. 通过课堂小测验评价学生对种群概念的理解程度。
2. 通过分析具体案例，评价学生对种群数量变化规律及其影响因素的掌握情况。
3. 通过课后作业，评价学生运用所学知识分析实际问题的能力。
四、学习过程1. 导入新课（5分钟）通过展示不同生物种群的照片或视频，引导学生思考生物种群在自然界中的重要性，并引出本节课的主题《种群数量的变化》。
2. 讲解种群概念（10分钟）解释种群的定义，强调种群是一定空间和时间上同种生物个体的集合。
通过实例说明种群与个体的区别与联系，强调种群在生态系统中的重要性。
3. 种群数量的变化规律（15分钟）讲解指数增长的概念及模型，通过图示展示种群数量随时间呈指数增长的趋势。
接着讲解逻辑斯谛增长的概念及模型，解释环境阻力对种群数量增长的影响，并通过图示展示S型增长曲线。
4. 影响种群数量变化的因素（10分钟）分析影响种群数量变化的环境因素（如食物、水源、气候等）和生物因素（如天敌、竞争等）。
通过小组讨论的形式，让学生尝试列举影响某一生物种群数量变化的可能因素。
5. 案例分析（10分钟）选取一个具体的生物种群数量变化的案例，如某种鸟类数量的变化趋势，引导学生分析该种群数量变化的原因及影响因素。
通过分析，加深学生对种群数量变化规律及其影响因素的理解。
6. 课堂小结（5分钟）总结本节课的重点内容，强调种群概念、种群数量的变化规律及影响因素的重要性。
2019-2020年高中生物 4.2《 种群数量的变化》教学设计 新人教版必修3
2019-2020年高中生物 4.2《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《种群数量的变化》。
二、教学目标：1 知识目标：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 能力目标：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：高中生物课程标准对这节的描述出现在必修三《稳态与环境》模块、第四部分《种群和群落》的第二项内容标准，即“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”，属于能力层面的“模仿”水平和知识层面的“理解”水平。
在活动建议里则提出“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”。
人教版教材中这节的内容包括三方面：一是建构种群增长模型的方法；二是种群数量的变化情况；三是探究活动──培养液中酵母菌种群数量的变化。
其中，建立数学模型的方法是必修三模块科学方法教育的重中之重，由于探究活动周期较长，安排在知识性内容之后。
2.学情分析：学生们在本章的第一节已经习得了种群的概念，了解了种群的特征，尤其是各种数量特征，在此基础上过渡到种群数量变化的学习顺理成章。
学生们在数学课上学习过指数函数的表达式和坐标图的绘制，这为本节课数学模型的构建奠定了基础。
但是我校为郊区二类校，所以学生们知识基础相对薄弱，所以在建构数学模型时不可以操之过急。
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。
高中生物 4.2种群数量的变化导学案新人教版必修3
高中生物 4.2种群数量的变化导学案新人教版必修3种群数量的变化【目标导航】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。
【问题导学】【目标一】构建种群增长模型的方法数学模型1、数学模型：是用来描述一个系统或它的的形式。
2、研究方法或步骤：提出问题→提出→根据实验数据，用对事物的性质进行表达→检验或修正3、表达形式例：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一次。
①用数学方程式表示：n代以后细菌的数量N ②请将该细菌产生的后代在不同时期的数量填入下表,并画出细菌的种群增长曲线：时间（min）204060801001xx0160180细菌数量2数学方程式的优点：曲线图的优点：能更地反映出种群数量的增长趋势。
【目标二】种群增长的“J”型曲线1、含义：在条件下的种群，以为横坐标，以为纵坐标画出的曲线图，曲线大致呈“J”型。
2、“J”型增长数学模型：（1）模型假设：条件：在条件充裕、气候适宜、没有敌害；数量变化：种群的数量每年以增长，第二年的数量是第一年的倍。
（2）建立模型：t年以后种群的数量表达式为：各参数含义：N0表示；Nt表示 t表示；λ表示【目标三】种群增长的“S”型曲线1、含义：种群经过一定时间的增长后，数量的曲线，称为“S”型曲线。
2、产生原因：自然界的资源和空间总是的，当种群密度增大时，种内竞争就会，以该种群为食的动物数量也会，这就会使种群的出生率，死亡率。
当种群的死亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。
3、环境容纳量：在环境条件的情况下，一定空间中所能维持的种群，又称值。
*思考：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？4、“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 D点：出生率死亡率②一开始AB段数量增长慢的原因是________________________________________。
4.2种群数量的变化教案-高二上学期生物人教版必修3
教案课时支配1课时教学过程老师活动同学活动设计意图导入导入：创设情境，揭示主题。
首先，我们来看两那么新闻实例〔PPT展现〕中国的长江江豚濒临灭亡、加州海岸遭小龙虾"入侵"〔播放新闻视频〕从新闻可以看出这些生物种群数量在变化。
种群数量变化有哪些规律，对于自然界以及我们的生产生活都具有哪些重要的意义。
这节课我们学习的内容就是种群数量的变化。
观看新闻，思索：1.生物种群数量在变化的规律2.这种规律对于自然界以及我们的生产生活都具有哪些重要的意义。
通过创设详细的情境，让同学感受到活生生的生命现象。
激发同学爱好，调动学习热忱。
新授 1.展现问题探讨中细菌每20分钟分裂一次的的种群数量变化状况。
〔条件在养分和生存空间没有限制的状况下〕。
2.依据同学的答复进行点评补充。
引导同学利用数据作出细菌数量变化曲线图。
PPT展现：在养分和生存空间没有限制的状况下，依据细菌每20分钟的分裂的状况完成以下任务：【任务1】：计算1个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填入下表：【任务2】：用公式表示出第n代的细菌数量Nn〔20min时为第一代〕。
【任务3】：以表格中得到的数据，以时间为横轴，以数量为纵轴，画出细菌种群数量增长的曲线。
有意识的引导同学熟悉细菌种群数量增长的数学规律。
熟悉到生物学中很多现象和规律可以用数学语言来表示。
熟悉种群数量增长的不同表现形式〔如曲线图，方程式〕提出问题：以上的争论是在试验条件下种群的数量变化，在自然界中种群数量变化状况如何？1.PPT展现两那么实例。
2.自然界确有类似细菌在抱负条件下种群数量增长的形式。
该种群数量增长的数学模型可表示为“J〞型曲线，或数学公式：Nt=N0λt3.自然界中“J〞型曲线能始终持续下去吗？如何验证这个观点？4.用达尔文的观点分析“J〞“S〞曲线，阴影局部表示生存斗争被淘汰的个体数量。
种群数量到达K值时，都能在K值维持稳定吗？【思索】：曲线图与方程式比，有哪些优缺点？自然界中的种群会不会像问题探讨中细菌那样消失“J〞型增长？依据实例分析，构建“J〞型曲线，并分析其增长速率。
高中生物 4.2 种群数量的变化导学案新人教版必修3
第二节种群数量的变化【自主学习】一、建构种群增长模型的方法阅读课本P65页的“问题探讨”及65-66页思考并回答下面的问题：1．根据课本给出的数据，计算12h、24h、72h后由一个细菌分裂产生的细菌的数量。
2．由以上的计算，联系我们数学中的知识，我们可以得出n代细菌数量的计算公式是什么？3.现代生态学家在描述、解释和预测种群数量的变化时，常常需要建立______________。
其一般步骤是：在构建种群数学模型时，我们常用到两种数学模型：______ _____和________ ___。
其中，_______ _____更能反映出数量的增长趋势。
完成课本P66页图4-4“细菌种群的增长曲线”图。
二、种群增长曲线——“J”型曲线阅读课本P66页的两个实例，根据课本中的两个实例和前面我们学习的方法，建立种群“J”型增长的数学模型：1．自然界中确有类似细菌在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___ __型。
2．上述曲线在什么条件下成立?3．上述曲线的数学模型是怎样的，各参数的含义分别是什么？4．在自然环境中该增长能一直持续下去吗？三、种群增长曲线——“S”型曲线阅读课本P66-67页的高斯实验，尝试建立种群“S”型增长的数学模型：1．什么条件下种群数量的增长为“S”型?2．“S”型增长的最大数量如何表达，具体含义是什么？3．种群数量为多少时，种群日增加数量最多？4．种群数量为K时，种群的出生率与死亡率关系如何？5. K值的应用：①野生生物资源的保护：保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值。
②有害生物的防治：增大环境阻力（清除垃圾，保护天敌等），降低K值。
6. K/2的应用①资源开发和利用：种群数量达到K/2时，种群增长速率最大，再生能力最强；对养殖的生物进行捕捞时，捕捞后的种群数量要维持在K/2处，以保证持续获取高产量。
②有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达到K/2处。
2024-2025学年高中生物第四章种群和群落专题4.2种群数量的变化教案(提升版)新人教版必修3
学校
授课教师
课时
授课班级
授课地点
教具
教学内容分析
本节课的主要教学内容为种群数量的变化，该部分内容涉及种群数量的增长规律、影响种群数量变化的因素以及种群数量变化的实例分析等。
教学内容与学生已有知识的联系：学生在之前的学习中已经掌握了种群的基本概念，如种群密度、出生率、死亡率等。在此基础上，本节课将引导学生了解种群数量的变化规律，进一步深化对种群动态的认识。
课后拓展
1.拓展内容：
-阅读材料：《生态学原理》（第三版），作者：Robert E. Ricklefs，出版社：W.H. Freeman and Company，出版年份：2011。
-阅读材料：《种群生态学导论》（第四版），作者：Robert N. Chase，出版社：Academic Press，出版年份：2015。
-学生可以观看Coursera上的“生态学：概念与模型”课程视频，学习更多关于种群生态学的知识和模型。
-学生可以尝试解决一些与种群数量变化相关的实际问题，例如分析某个特定物种的种群动态，探讨其与环境因素的关系。
-学生可以参加学校或社区组织的生态学实践活动，如野外考察、生物多样性调查等，亲身体验种群数量变化的实际情况。
2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：根据对学生的了解，他们对生物学的整体兴趣较为浓厚，尤其是对生态学和环境科学方面的话题。大部分学生的逻辑思维能力和分析问题的能力较强，喜欢通过实验和实践活动来加深对知识的理解。在学习风格上，学生更倾向于主动探索和合作学习。
3.学生可能遇到的困难和挑战：在种群数量变化的学习过程中，学生可能会遇到一些困难。首先，理解种群数量变化的数学模型和统计方法可能会对一些学生来说较为抽象和复杂。其次，将理论知识应用到实际问题中，如生态系统的保护和恢复，可能会需要学生具备更高的思维跳跃能力和跨学科的综合能力。此外，对于一些生物学概念的理解，如种群carrying capacity（承载力），也可能会成为学生的学习挑战。
(学案)4.2种群数量的变化含解析
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第2节种群数量的变化必备知识·自主学习一、种群数量的变化1.建构种群增长模型：(1)构建方式：数学模型。
(2)构建方法：2.种群增长的“J”型曲线：(1)模型假设：①条件：理想状态——食物和空间条件充裕，气候适宜，没有敌害等条件。
②数量变化：种群的数量每年以一定倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
(2)建立模型：①数学模型公式：t年后种群数量表达式：N t=N0λt。
②参数意义：N0为起始数量，t为时间，N t表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。
③曲线图：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。
(3)曲线特点：无限增长。
3.种群增长的“S”型曲线：(2)形成原因：(3)曲线如图所示，表现为“S”型增长，种群数量达到环境容纳量后停止增长。
(4)环境容纳量：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，又称K值。
(5)应用：①保护濒危生物：建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量。
②控制有害生物：应降低其环境容纳量。
4.种群数量的波动和下降：(1)影响因素：①自然因素：气候、食物、天敌、传染病。
②人为因素：人类活动的影响。
(2)数量变化：大多数种群的数量总是在波动中，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。
(3)研究意义：①利用及保护野生生物资源。
②控制人工养殖及种植业中的种群数量。
③科学预测及防治有害生物。
④拯救和恢复濒危动物种群。
5.判一判：结合种群数量的变化及影响因素，判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)不同种生物的K值各不相同，但同种生物的K值固定不变。
(×)提示：K值会随着环境条件的改变而发生变化。
(2)种群数量的变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响。
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第4章 第2节 种群数量的变化预习导航一．建构种群增长模型的方法1.数学模型是用来描述一个系统或它的性质的____________。
建立数学模型的一般步骤包括：______________________________________________________。
2.数学模型的表现形式有_______________________________。
二．种群增长的J 型曲线1.概念：自然界确有类似细菌在__________条件下种群增长的形式，如果以________为横坐标，_____________为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。
2.曲线：3.模型假设：在__________充裕、气候适宜、没有__________等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的数量的________倍。
4.建立模型：_____________________________________________。
5.模型中各个参数的意义：N 0代表____________；Nt 代表_____________________；λ代表____________________。
三．种群增长的S 型曲线1.概念：种群经过一段时间的增长后，数量趋于____________的增长曲线，称为“S”型曲线。
2. 曲线：3.在____________________的情况下，一定空间中所能维持的_____________数量，称为环【学习目标】1.说明构建种群增长模型的方法2.尝试构建种群增长的数学模型3.用数学模型解释种群数量的变化 【学习重点】尝试构建种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化【学习难点】种群增长的数学模型境容纳量，又称______值。
四．种群数量的波动和下降在自然界，影响种群数量的因素有很多，如_____________________等。
因此，大多数种群的数量总是在__________中，在不利的条件下，种群数量还会______________甚至____________。
互动课堂一．建构种群增长模型的方法二．种群增长的J型曲线2.原因：理想状态——_________________3.特点：_____________________________________________________________4.适用范围:___________________________________________________________三．种群增长的S型曲线2.原因：____________——资源空间有限3.特点：_____________________________________________________________4.适用范围:___________________________________________________________四.比较J和S型曲线思考：1.J型曲线的λ值分别处于什么范围内，种群的数量会上升、稳定、下降？2.S型曲线的K值对于同一种群来说，是否是固定不变的？五．种群数量的波动和下降1.波动：自然界中大多数种群数量在波动中，即达到了动态平衡。
2.下降：在不利条件下，种群数量还会下降甚至消亡。
3.影响因素：____________________________________六．实验：培养液中酵母菌种群数量的变化【探究原理】酵母菌可以用液体培养基来培养。
培养液中酵母菌种群的增长情况与培养液的成分、空间、_________、___________等因素有关【探究问题】培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？【做出假设】__________________________________________________________________【实验材料】菌种、无菌培养液、_____________、滴管、显微镜【实验步骤】⑴将10ml无菌培养液加入试管中⑵将酵母菌接种入试管中的培养液中，__________________⑶将试管在__________℃的条件下连续培养7天⑷每天取样计数酵母菌数量，采用___________的方法：将__________放在计数室上，用吸管吸取_______，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，将计数板放在_______，___________观察计数一个小方格内的菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌量【实验结果】表格：曲线：【实验分析】1．本实验需设置对照吗？如果需要，请讨论对照组应怎样设计和操作？如果不需要，请说明理由2.本实验需要做重复实验吗？请说明理由3.如果一个小方格中酵母菌过多，难以计数，应当采取怎样的措施？4.对于压在小方格界限上的酵母菌，应当怎样计数？5.影响酵母菌种群数量变化的因素有哪些？巩固练习1.向某天然牧场引入良种肉牛100头，任其自然放养，自然繁殖。
如图表示种群数量增长速率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是( )A.在t0～t2时间内，种群数量呈“J”型增长B.若在t2时种群的数量为N，则在t1时种群的数量约为N/2C.捕杀肉牛的最佳时期为t1时D.在t1～t2时，该肉牛的种群数量呈下降趋势2.如图表示种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下呈“S”型增长。
下列有关种群数量增长曲线及其应用的叙述中正确的是( )A.种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后B.当种群数量到达e点后，增长速率几乎为0C.防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行D.渔业捕捞后需控制剩余量在b点3.对某地区新引入某生物的种群增长速率(增长速率=(出生率-死亡率)/时间)1～7年的调查研究，得到的数据如下表。
下列对该种群描述错误的是( )A.种群的年龄组成为增长型B.种群数量呈曲线“S”型增长C.种群增长受种群密度的制约D.第4年该种群的出生率最大4.如图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是( )A.在K/2时控制有害动物最有效B.图示规律可作为控制人口增长的依据C.该图可用于实践中估算种群最大净补充量D.在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量5.家庭酿酒过程中，密闭容器内酵母菌呼吸速率变化情况如图所示，下列分析正确的是( )A.0～8 h，容器内的水含量由于酵母菌的呼吸消耗而不断减少B.0～6 h，酵母菌种群数量呈“S”型增长；6～12 h，呈“J”型增长C.0～8 h，容器内压强不断增大，在8 h时达到最大值D.6 h时开始产生酒精，6～12 h酒精产生速率逐渐增大6.图1、2、3是同一生物种群在相同条件下的不同指标的描述。
以下分析错误的是(多选)( )A.图1、2、3都可以表示该种群在有限环境条件下的增长规律B.图1中a点和图3中f点的增长速率与图2中的c点对应C.图1、2、3中的b、c、f点都可以表示种群达到了环境最大容纳量D.如果是一个足够大的海洋鱼群，为了实现持续高产应使剩余量维持在a、c、e点7.请根据如图所示“种群增长”的坐标曲线，回答下列有关问题：(1)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物，为达到观赏目的，人们把它引种到夏威夷，一段时间后，马缨丹大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁，图中曲线_________符合马缨丹疯狂蔓延趋势。
(2)自然界中种群增长曲线表现为图中的曲线_________。
(3)按生态学原理，世界人口增长应该表现为图中曲线_________，若地球环境对人类种群的容纳量(K)为110亿，则全球人口的最适数量为_________。
若出现cd段则表明人口出现了负增长。
(4)太湖蓝藻事件使太湖美的形象大打折扣，若此图表示太湖蓝藻增长曲线，当种群数量达到_________点后，增长速率为0。
(5)依据自然界“种群增长”的特点，人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时，应把握在_________点后进行，原因是_____________________________________。
(6)若图中曲线Ⅱ表示某地老鼠种群数量变化，如果灭鼠时只采用杀死的办法，采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。
请你依图提出更有效的控制鼠害的方案：________________________________________________________。
——★参考答案★——巩固练习1.[解析]选B。
在t0～t2时间内，种群数量呈“S”型增长；t2时种群达到环境最大容纳量，即K 值，所以t1时种群的数量约为N/2；捕杀肉牛的最佳时期为t2；在t1～t2时，种群增长速率下降，但种群数量仍然上升。
2.[解析]选B。
种群增长过程中出现环境阻力是在b点；防治蝗灾应在害虫数量达到c点之前进行；渔业捕捞后需控制剩余量在c点。
3.[解析]选D。
由表可知，增长速率先增后减，符合“S”型曲线特征，种群个体数量不断增加，所以A、B对；种群数量增加，种群密度增大，种内斗争加剧，所以C对；第4年增长速率最大，但出生率不一定最大。
4.[解析]选C。
从图示的横坐标看出，K表示种群密度，不是环境容纳量。
作为控制人口增长依据的应是年龄组成、性别比例。
从图中看出，K/2时净补充量最大，显然，此时不是控制有害动物的最有效时期，控制有害动物的最有效时期应在有害动物种群密度较小的时候。
在K时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量。
5.[解析]选D。
在酿酒时，有氧呼吸在消耗水的同时也产生水，而且产生量大于消耗量；0～6 h种群数量增长应呈快速增长，而在6～12 h时数量变化较小；由于有氧呼吸耗氧量和CO2产生量是相同的，所以在0～8 h时容器内压强变化不大，通过无氧呼吸增加的速率就能反映出酒精的产生速率。
6.[解析]选B、C。
图中的三种曲线从不同的方面诠释了种群数量变化的“S”型曲线；其中图1中a点、图3中e点和图2中c点是相互对应的；图1、2、3中的b、d、f都可以表示种群达到了环境最大容纳量；为了实现高产应该捕捞后使之位于图中的a、c、e点，因为此时种群的增长速率最快。
7.[解析](1)马缨丹引入到夏威夷属于物种入侵，环境适宜，缺少天敌，所以会出现“J”型增长。
(2)在自然环境中，资源和空间是有限的，所以种群数量应呈“S”型增长。
(3)地球的环境容纳量是110亿，则种群数量即人口数量在K/2值是最为合适的。
(4)当达到K值时，种群的增长速率变为0。
(5)为了获取持续的高产，应在e点之后捕捞，捕捞后维持在e点，因为e点时种群的增长速率最大。
(6)要控制老鼠的种群数量则应降低环境的K值。
[答案](1)Ⅰ(2)Ⅱ(3)Ⅱ55亿(4)f(5)e e点时种群数量的增长速率最大(6)增加老鼠生存环境阻力(可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑)，使其环境容纳量降低。