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4.1种群的特征(第四章第1课时,总17课)
明确目标,勇往直前
1、知道怎样估算种群的密度。2、知道种群的数量特征有哪些。
3、能理解各种群之间的关系。
学习增长智慧,预习是为了更好地学习。
阅读教材P59的相关内容,完成:
1、种群概念:在一定的内,生物的个体形成种群。
群落概念:同一内聚集在一定区域中各种生物的集合,构成生物群落。
思考:下述说法中,属于种群的有,属于群落的有。(A一片草地上的全部蒲公英;B某村子中全部青年男女;C柳叶湖里的全部鲤鱼;D柳叶湖和沅水河的鲤鱼;E沅水中全部的鱼;F柳叶湖中全部的动物;G柳叶湖中全部的生物;H柳叶湖中全部的生物和它们生存的无机环境)
阅读教材P60-62相关内容,小组讨论完成:
2、估算种群密度最常用的方法有法和标志重捕法;
样方法:取样常用的方法有取样法和取样法,且取样的关键是要做到。适用样方法的有:等(P61第一段)。
标志重捕法:适用对象是动物,且他们的活动能力,活动范围,不宜用样方法。
3、种群的数量特征有:、出生率和、和迁出率、和性别比例。其中,种群最基本的数量特征是:;研究种群数量变化不可忽视的因素是:;可以直接决定种群数量变化的特征是:;可以预测种群数量变化方向的是:;对种群密度有一定影响的是:。
探究──发现新知,收获快乐、
1、1999年5月,我国内蒙古自治区呼伦贝尔大草原发生蝗灾。为了调查蝗虫的发生密度,生态学家在1平方公里的草原上采用五点取样法采样跳蝻数量,每个样方为4M2,跳蝻数量分别为1344只、988只、1256只、1284只、1188只。请你帮助该生态学家求出跳蝻的种群密度为只/M2。
2、调查某草原田鼠数量时,在设置1公顷的调查区内,放置100个捕鼠笼,一夜间捕获鼠32头,将捕获的鼠经标记后在原地释放。数日后,在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼,这次共捕获30头,其中有上次标记过的个体10头。请回答下列问题:⑴若该地区田鼠种群个体总数为N,则N=___?A.30B.32C.64D.96
⑵要使上面所计算的种群个体总数和实际相符,理论上在调查期必须满足的2个条件是
A.有较多个体迁出调查区B.调查区内没有较多个体死亡
C.调查区内没有较多个体出生D.有较多个体迁入调查区
3、年龄组成可预测种群密度的变化趋势:
思考:上图三种年龄组成的种群
种群数量会越来越大,属于增长型的是___
种群数量会越来越小,属于衰退型的是____
种群数量会稳定在一定的时间内保持稳定,
属于稳定型的是____。
4、请分析种群各数量特征的关系:(理科生)
请用(①决定大小②预测变化方向③影响数量变动)来说明箭头的含义。
:
当堂我就学会,我真棒!
1、1983年我国平均每10万人口出生1862个孩子,该年度人口出生率为。
2、近几十年来,我国东部沿海城市人口密度急剧增长,造成这一现象的主要原因是
A.年龄组成呈增长型B.性别比例适当
C.迁入率大于迁出率D.出生率大于死亡率
3、下列因素能引起种群密度增大的有
A.种群中幼年个体增多B.种群性别比例改变C.环境中水热条件适宜D.种群中幼年个体减少E.环境中天敌增多F.环境中阳光不足
G.寄生生物增多H.寄生生物减少
4、下列各项属于种群的有
A一片农田中的全部水稻 B一片森林中的全部蕨类 C一口池塘中全部鲫鱼
D一个院子里的全部葡萄 E一片森林中的全部蛇F一个农民种的全部水稻
G一窝蚂蚁H一个狼群 I一片草原上全部老鼠
5、下图表示种群年龄组成的一种类型
⑴此图表示_____型的种群。
⑵该种群中________个体多,______个体少。
⑶据统计,70年代初我国人口(种群)年龄组成与此图大体
相似,所以在这以后一段时间内的发展趋势是________。
为此,我们要认真执行人口的________政策。
6、下列可以称为种群密度的是
A.一定地区内单位面积内的人口数量B.一口池塘中鲢鱼的数量
C.一片森林中单位面积内乔木的数量D.一条江河中单位体积内鱼的数量
7、用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程是
①选取一个该种群分布的长方形地块,将该地按照长度画成10等份,在每份的中央划一个大小为1m2的样方
②选取一个该种群分布比较密集的长方形地块,将该地按照长度画成10等份,在每份的中央划一个大小不同的样方
③计数每个样方内该种群数量,取其最大值作为种群密度的估计值
④计数每个样方内该种群数量,取其平均值作为该种群密度的估计值
A.①③B.①④C.②③D.②④
一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,作为教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助教师掌握上课时的教学节奏。写好一份优质的教案要怎么做呢?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“种群数量的变动”,相信能对大家有所帮助。
种群数量的变动
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、教学设想
首先,教师要领会和把握好本节的教学要旨。课程标准关于本节的具体内容标准为“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”,并提出了相应的活动建议“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”。显然,引导学生用数学方法解释生命现象,揭示生命活动规律是本节教学策略的着眼点。
其次,教师应对数学模型及其教育价值有一个基本的认识。数学模型是联系实际问题与数学的桥梁,具有解释、判断、预测等重要功能。在科学研究中,数学模型是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一。引导学生建构数学模型,有利于培养学生透过现象揭示本质的洞察能力;同时,通过科学与数学的整合,有利于培养学生简约、严密的思维品质。
再次,在教学中,可以循着现象→本质→现象,或者具体→抽象→具体的思路,通过分析问题→探究数学规律→解决实际问题→建构数学模型的方法,让学生体验由具体到抽象的思维转化过程。
四、教学方法
探究—讨论法
五、教学过程:
学生活动教师的组织和引导教学意图
学生基于已有的数学知识进行演算。播放细菌分裂的录像或演示细菌分裂的计算机模拟动画。
提示: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。假如现有一种细菌,在适宜的温度、湿度等环境下,每20min左右通过分裂繁殖一代。
引导学生思考:
1.细菌的生殖方式是怎样的?
2.72h后,由一个细菌分裂产生的后代数量是多少?
3.n代细菌数量是多少?通过创设具体的情境,让学生感受活生生的生命现象。
认识细菌种群数量增长的数学规律。
学生讨论,充分陈述自己的观点。提出问题,组织讨论:
1.对细菌种群数量增长而言,在什么情况下2n公式成立?
2.这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律?
3.在学过的生物学内容中,还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示。
提示:数学工具在生物学研究中的作用越来越突出。用数学语言揭示生物学问题时,要充分考虑到生物学自身的特点。
认识到在生物学中有许多现象和规律可以用数学语言来表示。
学生独立操作完成图表,相互交流结果。请学生算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量,并填写教材中的表格,然后画出细菌的种群数量增长曲线。
提示:这是在理想条件下对细菌种群数量的推测。
引导学生讨论,同数学公式相比,曲线图表示的模型有什么局限性?认识种群数量增长模型的另一种表现形式。
小结:在描述、解释和预测种群数量的变化时,常常需要建立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式、图表等。
学生讨论建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”的方案:程序和方法。提出问题,组织讨论:如何建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”,我们应该怎么做?结合本节的探究实验,认识建立种群增长模型的程序和方法。
学生讨论:
1.野兔种群增长的原因有哪些?
2.怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规律?
3.如果用N0表示野兔种群的起始数量,用λ表示野兔种群数量每年的增长倍数,用Nt表示t年后野兔种群的数量,那么,Nt为多少?
4.根据上述素材,估算1869年时,野兔种群数量为多少?(说明计算方法)
5.列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相类似的情况。提出问题,组织讨论:以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化,在自然界中种群的数量变化情况如何?
提供素材:《光明日报》消息
澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔,它们与牛羊争牧草,啃树皮,造成大批树木死亡,破坏植被导致水土流失,专家计算,这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快,数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。
澳洲本来没有兔子,1859年,一个叫托马斯奥斯汀的英国人来澳定居,带来了24只野兔,放养在他的庄园里,供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到,一个世纪之后,这24只野兔的后代达到6亿只之多。(有条件的学校,教师可播放澳大利亚野兔成灾的录像片。)通过具体实例,加深对数学模型的理解,并用数学语言解释种群数量增长的规律。
明确“J”型种群增长的原因。
小结:自然界确有类似细菌在理想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=NOλt
学生思考:有哪些因素制约着种群数量的增长?
学生讨论。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。
呈现高斯实验(有条件的学校可将高斯实验用计算机模拟技术呈现出来)。
提出讨论题:
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.在高斯实验的基础上,如果要进一步搞清是空间的限制,还是资源(食物)的限制,该如何进行实验设计?
3.如何理解K值的前提条件“在环境条件不受破坏的情况下”?请举例说明。从资源和空间上思考种群增长问题。
用生物学语言解释“S”型曲线(数学模型)。
培养实验设计能力。
学生讨论教材中“思考与讨论”素材。小结:经过一定时间,在各种因素的作用下,种群数量增长会趋于稳定,呈“S”型曲线。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称为“环境容纳量──K值”。理解K值,并解释和说明实际问题。
学生讨论教材中东亚飞蝗种群数量的波动。讨论影响种群数量波动的因素。提出问题:在自然界中,种群数量是否总能稳定在K值?为什么?从多因素思考种群数量的变化?
总结:从具体的生物现象与规律建立抽象的数学模型,又用抽象的数学模型来解释具体的生物学现象与规律,这是学习本节的要旨。把握学习方法要旨
教后感:数学模型在生物学中也越来越表现出强大的生命力,它通过建立可以表述生命系统发展状况等的数学系统,对生命现象进行量化,以数量关系描述生命现象,再运用逻辑推理、求解和运算等达到对生命现象进行研究的目的。注重培养学生各学科之间的联系。
一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。高中教案的内容要写些什么更好呢?以下是小编为大家精心整理的“种群”,但愿对您的学习工作带来帮助。
第1节生物群落的基本单位——种群
一、教学对象分析:
本节课学生在前面两章学习个体这一层次的生命系统内部的调节机制以及与环境的关系的基础上,转换视角,从宏观、群体水平来认识生命活动的规律与本质,即从种群、群落、生态系统等各个层次来研究生命,不断丰富对自然界生命系统的多层次性的认识。种群也是群体水平上研究生物的基本单位,围绕种群这一关键词,着重讲述了种群的概念、种群的基本特征、种群数量的增长规律。本节课首先列举了种群的4大基本特征,即种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率,着重讲述了种群密度的统计方法和种群年龄结构的3种类型,阐明了种群的基本特征对预测种群数量变化的意义。通过本节的学习,对种群的概念、特征具有明确的认识,群落、生态系统及人类与环境等生态学知识的学习奠定基础。
二、教学目标:
知识目标:
1、列举种群的特征
2、联系实例说明估算种群密度的常用方法
能力目标:
3、尝试用样方法调查周边地区植物的种群密度并根据所得数据进行准确计算,作出合理的分析和判断
情感态度价值观:
4、体验、领悟科学研究的方法,培养不断创新的精神
三、教学重点:
种群的密度特征
调查种群密度的方法
四、教学难点:
运用样方法和标记重捕法来估算种群的密度
五、教具准备:
多媒体课件
六、课时:
1课时
七、教学过程
教学过程学生活动教学意图
生:观察池塘生态系统的图片并思考图中能找到哪些生物?同种生物的集合叫什么?
师:生物界的生物都不是以单个个体的形式存在的,通常都会构成群体,什么样的群体叫做种群。是不是任何一个群体都构成种群?
(课件展示种群的概念)
生态学上把在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。
生:找出种群概念中的关键词:
①同一地点
②同种生物
③所有个体
师:能否尝试举出一些种群的例子
师:种群于人类称为人口,人口中有总数、年龄分布、男女性别比例、文化程度比重、行业人口分布等等属性,这些方面对单个的你、我、他有吗?
问:种群到底有哪些特征呢?
板书:一、种群的特征
种群的特征主要表现为数量上的变化,所以认识和把握种群的数量特征很重要。
板书:1、种群密度
概念:单位面积或体积中的个体数称为种群密度,这是种群最基本的特征。
师:怎样控制害虫数量,以防止虫灾发生?牧民在承包的草场上该放养多少头羊,既能保护草原,又能取得最好经济效益?对于某水体中的鱼,何时捕?捕捞多少?才能既不会使资源枯竭,又使资源得到充分利用?这就需要把这些种群的数量做一个统计,研究它们的种群密度,如何进行种群的数量统计呢?
学生活动:调查学校操场草坪上的蒲公英的数量。
投影上有1个10cm*10cm绿色的正方形,代表一块面积为100m2的学校操场的草地。图中黑圆点代表一株蒲公英。请同学们估算一下我们学校操场草地上蒲公英的数量,得出其种群密度。
教师巡视
请几位同学(或上台)报告他估算的结果,并说明他是如何进行估算的。
教师点评并激疑:
1都不是逐个统计?为什么?
2几位同学采用的方法的共同之处是“划分若干等份,计数其中1份或几份(取平均值),以此密度作为总体的密度”。好,聪明,巧妙地使用了调查中常用的“抽样调查法”。但是,方法相同,可是结果差别很大,什么原因?
教师点评,再引导:
3既然不是全面统计,其结果只能是估算。估算的结果有差别,是正常现象,主要是抽取的样方的不同。那么,什么样的方法来进行取样,可以缩小误差,最大限度地保证得到的结果符合客观事实?
教师:调查植物常用的方法是样方法
板书:(1)、用样方法调查植物的种群密度
样方法
①含义:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值
样方1,样方2,样方3,样方4……样方n
N1N2N3N4Nn
种群密度=(N1+N2+N3+N4+…+Nn)/n
②使用范围:多用于植物
师:动物的调查能用样方法?
(对于活动能力强,活动范围大的动物来讲,用另外的一种方法-标志重捕法来调查它们的种群密度。)
板书:(2)、标志重捕法调查动物种群密度
设某种群的总数为N,第一次捕获标记的个体为M,
第二次重捕的个体数为n,其中已标记的为m,则M:N=m:n
N=M×n/m(M:样地中标记个体总数,n为重捕个体数,m为重捕中标志个体数)
问:为什么可以用N=M×n/m(M:样地中标记个体总数,n为重捕个体数,m为重捕中标志个体数)来估算?需要有一个什么样的假设?
(重捕取样中的标记比例与样地总数中的标记比例相等)
板书:2、出生率和死亡率
概念:在单位时间内新产生(或死亡)的个体数目所占全部个体的比率。
问:出生率和死亡率与种群密度有无关系?
答:当某一个种群生活的空间保持不变时
出生率死亡率——种群密度增加
出生率=死亡率——种群密度不变
出生率死亡率——种群密度减小
师:由此可见,出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的最直接的因素,此外个体的迁入或迁出也会导致种群数量发生变化。
师:出生率和死亡率是对于种群而言,并非种群中的个体,如我国控制人口的增长,关键是控制人口的出生率,即计划生育政策。
板书:3、年龄结构
师:按年龄来分,可将种群中的所有个体分为:幼年、成年和老年,根据这三部分所占的比例不同,可把种群的年龄结构分为增长型、稳定性和衰退型。
①增长型:幼年个体数量多,老年个体数量少,出生率大于死亡率,种群密度越来越大。
②稳定性:各个年龄期的个体比例适中,出生率等于死亡率,种群密度相对稳定。
③③衰退型:幼年个体数量少,老年个体数量多,出生率小于死亡率,种群密度越来越小。
师:通过研究种群的年龄结构,可以预测种群密度变化的方向。
板书:4、性别比例
概念:种群中雌雄性别的比例
类型有三种:
(1)雌雄相当:多见于高等动物,如猩猩、人等。
(2)雌多于雄:多见于人工控制的种群,如鸡、鸭、羊等。
(3)雄多于雌:多见于营社会性生活的昆虫,如蚂蚁等。
问:如果性别不合理,会导致什么后果?
生:会导致出生率变化,从而会对种群密度造成影响。
分析、讨论:种群密度、出生率死亡率、年龄结构、性别比例四者之间的关系。
总结:种群的研究核心问题是种群数量的变化。种群密度是种群的重要数量特征,其中出生率和死亡率,迁入和迁出率是决定种群数量变化的主要因素,年龄结构和性别比例是预测种群数量变化的主要依据。观察、思考问题
把握关于种群的要点
思考回答问题
认识研究种群数量、种群密度的意义
学生估算
表达与展示
费时费力不现实
学生思考讨论。
学生思考讨论。
思考问题
认识样方法和标志重捕法
学生思考问题
分析出生率和死亡率与种群密度的关系
认识年龄结构的三种类型
分析年龄结构与种群密度的关系
认识性别比例的三种类型
思考问题
分析、讨论四者间的关系
总结引入种群的概念
让学生明确种群概念中的关键词
明确:种群不是个体的部分叠加。
引起学生探求知识兴趣
培养学生的观察和科学思维能力
引发思考,积极探究
领悟、体验科学研究的方法
引发思考,积极探究
让学生明确两者的关系,更好的把握种群的特征
阐明种群的基本特征对预测种群数量变化的意义
从整体水平上来把握种群的这四个特征及他们的关系
八、课堂作业:
一、填表:
二、选择题:
1、下列因素能引起种群密度增大的有()
A.种群中幼年个体增多B.种群性别比例改变
C.环境中水热条件适宜D.种群中幼年个体减少
E.环境中天敌增多F.环境中阳光不足 G.寄生生物
增多H.寄生生物减少
2、下列各项属于种群的有()
A、一亩农田中的全部水稻
B、一片森林中的全部蕨类
C、一口池塘中全部鲫鱼
D、一个果园里的五棵苹果
E、一片森林中的全部蛇
3、某种群中年轻的个体非常多,年老的个体很少,这样的种群密度会()
A.越来越大B.相对稳定
C.越来越小D.绝对不变
4、在种群的下列特征中,对种群个体数量的变动起决定作用的是()
A.种群密度B.年龄组成
C.性别比例D.出生率和死亡率
5.按一对夫妇一两个孩子计算,人口学家统计和预测,墨西哥等发展中国家的人口翻一番,大约20—40年,美国需要40—80年,瑞典人口将会相对稳定,德国人口将减少。预测人口的这种增减动态主要决定于()
A.种群数量和密度B.种群年龄结构
C.种群性别比例D.出生率和死亡率
九、课后反思:
整节课教学效果较好,教学目的达成,尤其是讲述样方法时,结合调查学校蒲公英的种群密度来学习,较有新意,但如有时间还可以再深入地讲解如何取样。
十、教学流程图:
文章来源:http://m.jab88.com/j/72485.html
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