第一篇：種群數量的變動 教學設計定稿

《種群數量的變動》教學設計

富 縣 高 級 中 學

范 惠

霞 《種群數量的變動》教學設計

富縣高級中學 范惠霞

一、課題名稱：

中圖版，高中生物必修

三、第二單元《生物群體的穩態與調節》、第一章《種群的穩態與調節》、第二節《種群數量的變動》。

二、教材分析：

高中生物課程標準對這節的內容標準描述為：嘗試建立數學模型解釋種群的數量變動。活動建議：探究培養液中酵母菌種群數量的動態變化。中圖版教材中這節的內容包括三方面：一是影響種群數量變動的主要因素；二是種群數量的變動情況；三是探究活動──建立種群增長模型。種群數量的變動包括增長、波動、穩定和下降等，由于課時所限，教材主要對種群的增長進行探究。

三、學情分析：

學生在本章的第一節已經學習了種群的概念和種群的特征，在此基礎上過渡到種群數量變動的學習順理成章。高二學生在數學課上學習過指數函數的表達式和坐標圖的繪制方法，這為本節課數學模型的構建奠定了基礎。但是我校學生的知識基礎相對薄弱，所以在建構數學模型時不可以操之過急。

四、教學目標：

1、說明影響種群數量變動的主要因素。

2、能根據數學知識獲取數據并處理數據，嘗試建構種群的“J”型增長模型和“S”型增長模型，并能應用數學模型解釋種群數量的變化。

3、說出人類活動對種群數量變化的影響。

五、教學重點與難點：

1、建構種群增長的數學模型。

2、根據建構種群增長的數學模型，解釋種群數量的變化

六、教學方法：

模型構建法是新課程、新教材中提出的新的科學方法，而數學模型又是高中階段模型構建法的難點。本節課遵循建構主義的理論，在學生已有的數學基礎上，重新建構新的知識──建構揭示種群增長規律的數學模型。基于我校的實驗條件，對教材作適當的處理，沒有用教材探究活動“培養液中酵母菌種群數量的動態變化” 建構種群增長的數學模型，而通過播放細菌增殖動圖，推測培養液中細菌一定時間的數量變化數據和一定時間實測實驗數據來建構種群增長的數學模型。具體做法如下：

1、通過引導學生根據數學知識推測數據建構種群的“J”型增長模型；并引導學生根據給出的實測實驗數據建立種群的“S”型增長模型，培養學生提取數據，處理數據和建立簡單的數學模型的能力。

2、通過對種群增長模型的分析，領悟數學模型對揭示種群動態變動規律，研究種群穩態與調節機制的重要意義，引導學生比較“J”型曲線和“S”型曲線區別和聯系，培養學生比較和歸納的能力。

七、教學過程：

學生活動

學生自學教材，思考總結 學生回答

學生觀看

教師的組織和引導

教學意圖

導入：地球上的每種生物都有很大的生通過創設情境，導入殖潛力，如果這種潛力不受影響，生物新課。種群會在短期內達到驚人的數量。但大 多數情況下，不可能出現這種現象。那 么，種群數量的變化有什么規律呢？ 引出課題并板書課題。

提出問題：影響某一地區人口數量的因 素有哪些？

一、影響種群數量變動的因素

內容淺顯易懂，培養

請學生閱讀教材67頁和68頁第一學生自學能力。段，總結直接影響種群數量變動的因素。

結合學生回答，教師總結出兩方面因素 并板書。

播放細菌增殖動圖。

提示：假如現有一種細菌，在適宜的溫

通過創設具體的情

度、濕度等環境下，每20 min左右通過境，讓學生感受活生分裂繁殖一代。

生的生命現象。學生基于已有的數學請學生算出一個細菌產生的后代在

知識進行演算、推出0-240分鐘時間段內的數量，并填寫在學培養學生應用數學模增長公式。

案表格中，推出增長的數學公式。

型研究生物問題的方學生基于已有的數學引導學生在學案坐標系1中畫出細菌的種法 知識繪制坐標圖。

群數量增長曲線。

初步培養學生建立數學模型的意識。學生討論，得出結論。引導學生討論，同數學公式相比，曲線

圖表示的模型有什么優缺點？

小結：在描述、解釋種群數量的變化時，培養學生分析問題的常常需要建立數學模型。數學模型的表現形式可以為公式、圖表等。

二、建立種群增長模型

（一）、種群增長的“J”型曲線

拓展學生思考的能力

通過具體實例，加深對數學模型的理解，并用數學語言解釋種群數量增長的規律。

能力。

學生觀察畫出的細菌通過畫出的細菌種群數量增長曲線，講種群數量增長曲線，授“J”型曲線，如教材第68頁圖2-1-4了解種群數量的指數和第69頁圖2-1-6世界人口的增長曲線增長。

說明自然界確實有指數增長的情況。播放澳大利亞野兔泛濫及美國環頸雉數量增長的資料。

提出問題：在什么條件下種群會出現培養學生分析問題解“J”型增長曲線？

決問題的能力。

學生記錄種群增長的引導學生分析種群增長的“J”型曲線 “J”型曲線形成的形成的原因。原因。

理想環境：食物和空間條件充裕，氣候通過知識遷移，進一適宜和沒有敵害等，即無環境阻力。

步加深對數學模型的介紹種群增長的“J”型曲線出現的幾理解。種情況。

學生討論，得出結論。提出問題：教材68頁分析討論題2。

引導學生根據建立數學模型的步驟，引 導學生根據教材68頁分析討論題2建立 學生推導種群增長的“J”型曲線的數學模型（是一種指數函 一般表達式。

數）Nt=NOλ

我們知道自然界許多種群起始數量不一定是1，下一代不一定是上一代的2倍，而且繁殖速率要慢得多。

學生思考：有哪些因引導學生思考問題：從資源和空間上種從資源和空間上思考素制約著種群數量的群增長“J”型曲線能否一直保持下種群增長問題。增長？

去？

給出一組科學家進行細菌培養實驗實測的實驗數據（見學案表格2），引導學生學生基于數學知識繪根據實驗數據在學案坐標系2畫出細菌制坐標圖。的種群數量增長曲線并觀察曲線形狀。講解由于環境阻力的限制，實際種群數量不可能呈現一直增長下去的趨勢，而是達到了一個最大值（K值）并穩定下來。

（二）種群增長的“S”型曲線

嘗試分析“S”型曲線產生的原因 用生物學語言解釋“S”型曲線（數學模學生討論教材中“思觀察曲線的形狀，分析有哪些因素制約考討論”題3。

學生感悟

著種群數量的增長？學生討論教材中“思考討論”題3。

由于環境阻力的限制，引導學生從理論型）。上分析“環境阻力”制約下的增長情況----種群增長的“S”型曲線。

屏幕展示生態學家高斯的實驗，再次深入分析引出K值的定義，并交代K值的意義。

講解K值應用的實例。

理解k值，并解釋和說明實際問題。

從多因素思考種群數學生觀察教材中澳大

三、種群數量的波動和下降

利亞塔斯尼島上的綿提出問題：在自然界中，種群數量是否羊種群數量的動態波總能穩定在k值？為什么？

動。討論影響種群數自然種群的數量變動除了增長外，還有量波動的因素。

周期性波動、下降等。總結：

量的變化

培養學生比較和歸納

引導學生比較“J”型曲線和“S”型曲能力，把握學習方法線的區別和聯系。

八、板書設計

一、影響種群數量變動的因素

1、出生率和死亡率

2、遷入和遷出

二、建立種群增長模型

（一）、種群增長的“J”型曲線

1、定義

2、模型假設

3、數學模型公式

（二）、種群增長的“S”型曲線

1、定義

2、環境容納量

三、種群數量的波動和下降 九.課后反思

通過教學實踐，本節課值得肯定之處：認真分析新課標與新教材，大膽取舍，合理整編了教材，影響種群數量變動的因素----出生率和死亡率及遷入遷出，交給學生自學，教學重點放在構建種群增長模型。通過播放細菌增殖動圖，激發學生學習動機，根據細菌在不同時間數量推測，引導學生根據數學知識建構種群的“J”型增長模型；并引導學生根據給出的真實實驗數據建立種群的“S”型增長模型，培養學生提取數據，處理數據和建立簡單的數學模型的能力。教學過程符合學生認知規律，注重科學方法的訓練。有待改進之處：由于學生的數學基礎較差，數學模型建構過程耗時較長，導致后面關于“應用”的討論略顯倉促，學生展示的時間較短，語言表達能力訓練比較少。

要旨，鞏固所學知識。

第二篇：種群數量的變動教案

一、教學目標

1.說明建構種群增長模型的方法。

2.通過探究培養液中酵母菌種群數量的變化，嘗試建構種群增長的數學模型。

3.用數學模型解釋種群數量的變化。

4.關注人類活動對種群數量變化的影響。

二、教學重點和難點

1.教學重點

嘗試建構種群增長的數學模型，并據此解釋種群數量的變化。

2.教學難點

建構種群增長的數學模型。

三、教學設想

首先，教師要領會和把握好本節的教學要旨。課程標準關于本節的具體內容標準為“嘗試建立數學模型解釋種群的數量變動”，并提出了相應的活動建議“探究培養液中酵母種群數量的動態變化”。顯然，引導學生用數學方法解釋生命現象，揭示生命活動規律是本節教學策略的著眼點。

其次，教師應對數學模型及其教育價值有一個基本的認識。數學模型是聯系實際問題與數學的橋梁，具有解釋、判斷、預測等重要功能。在科學研究中，數學模型是發現問題、解決問題和探索新規律的有效途徑之一。引導學生建構數學模型，有利于培養學生透過現象揭示本質的洞察能力；同時，通過科學與數學的整合，有利于培養學生簡約、嚴密的思維品質。

再次，在教學中，可以循著現象→本質→現象，或者具體→抽象→具體的思路，通過分析問題→探究數學規律→解決實際問題→建構數學模型的方法，讓學生體驗由具體到抽象的思維轉化過程。

四、教學方法

探究—討論法

五、教學過程：

學生活動 教師的組織和引導 教學意圖

學生基于已有的數學知識進行演算。播放細菌分裂的錄像或演示細菌分裂的計算機模擬動畫。

提示：在自然界中細菌無處不在，有些細菌的大量繁殖會導致疾病。假如現有一種細菌，在適宜的溫度、濕度等環境下，每20min左右通過分裂繁殖一代。

引導學生思考：

1.細菌的生殖方式是怎樣的？

2.72h后，由一個細菌分裂產生的后代數量是多少？

3.n代細菌數量是多少？ 通過創設具體的情境，讓學生感受活生生的生命現象。

認識細菌種群數量增長的數學規律。

學生討論，充分陳述自己的觀點。提出問題，組織討論：

1.對細菌種群數量增長而言，在什么情況下2n公式成立？

2.這個公式揭示了細菌種群數量增長的什么規律？

3.在學過的生物學內容中，還有哪些生物學問題可以用數學語言來表示。

提示：數學工具在生物學研究中的作用越來越突出。用數學語言揭示生物學問題時，要充分考慮到生物學自身的特點。

認識到在生物學中有許多現象和規律可以用數學語言來表示。

學生獨立操作完成圖表，相互交流結果。請學生算出一個細菌產生的后代在不同時間的數量，并填寫教材中的表格，然后畫出細菌的種群數量增長曲線。

提示：這是在理想條件下對細菌種群數量的推測。

引導學生討論，同數學公式相比，曲線圖表示的模型有什么局限性？ 認識種群數量增長模型的另一種表現形式。

小結：在描述、解釋和預測種群數量的變化時，常常需要建立數學模型。數學模型的表現形式可以為公式、圖表等。

學生討論建立“培養液中酵母菌種群數量的數學模型”的方案：程序和方法。提出問題，組織討論：如何建立“培養液中酵母菌種群數量的數學模型”，我們應該怎么做？ 結合本節的探究實驗，認識建立種群增長模型的程序和方法。

學生討論：

1.野兔種群增長的原因有哪些？

2.怎樣用數學語言來描述野兔種群增長的規律？

3.如果用N0表示野兔種群的起始數量，用λ表示野兔種群數量每年的增長倍數，用Nt表示t年后野兔種群的數量，那么，Nt為多少？

4.根據上述素材，估算1869年時，野兔種群數量為多少？（說明計算方法）

5.列舉在自然界中還有哪些與素材中野兔種群數量增長相類似的情況。提出問題，組織討論：以上討論的是在實驗條件下種群的數量變化，在自然界中種群的數量變化情況如何？

提供素材：《光明日報》消息

澳大利亞野兔成災。估計在這片國土上生長著6億只野兔，它們與牛羊爭牧草，啃樹皮，造成大批樹木死亡，破壞植被導致水土流失，專家計算，這些野兔每年至少造成1億美元的財產損失。兔群繁殖之快，數量之多足以對澳洲的生態平衡產生威脅。

澳洲本來沒有兔子，1859年，一個叫托馬斯奧斯汀的英國人來澳定居，帶來了24只野兔，放養在他的莊園里，供他打獵取樂。奧斯汀絕對沒有想到，一個世紀之后，這24只野兔的后代達到6億只之多。（有條件的學校，教師可播放澳大利亞野兔成災的錄像片。）通過具體實例，加深對數學模型的理解，并用數學語言解釋種群數量增長的規律。

明確“J”型種群增長的原因。

小結：自然界確有類似細菌在理想條件下種群數量增長的形式。該種群數量增長的數學模型可表示為“J”型曲線，或數學公式：

Nt=NOλt

學生思考：有哪些因素制約著種群數量的增長？

學生討論。如果自然界的生物種群都是以“J”型方式增長，地球早就無法承受了。

呈現高斯實驗（有條件的學校可將高斯實驗用計算機模擬技術呈現出來）。

提出討論題：

1.你認為高斯得出種群經過一定時間的增長后，呈“S”型曲線的原因是什么？

2.在高斯實驗的基礎上，如果要進一步搞清是空間的限制，還是資源（食物）的限制，該如何進行實驗設計？

3.如何理解K值的前提條件“在環境條件不受破壞的情況下”？請舉例說明。從資源和空間上思考種群增長問題。

用生物學語言解釋“S”型曲線（數學模型）。

培養實驗設計能力。

學生討論教材中“思考與討論”素材。小結：經過一定時間，在各種因素的作用下，種群數量增長會趨于穩定，呈“S”型曲線。在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量稱為“環境容納量──K值”。理解K值，并解釋和說明實際問題。

學生討論教材中東亞飛蝗種群數量的波動。討論影響種群數量波動的因素。提出問題：在自然界中，種群數量是否總能穩定在K值？為什么？ 從多因素思考種群數量的變化？

總結：

從具體的生物現象與規律建立抽象的數學模型，又用抽象的數學模型來解釋具體的生物學現象與規律，這是學習本節的要旨。把握學習方法要旨。

教后感：

數學模型在生物學中也越來越表現出強大的生命力，它通過建立可以表述生命系統發展狀況等的數學系統，對生命現象進行量化，以數量關系描述生命現象，再運用邏輯推理、求解和運算等達到對生命現象進行研究的目的。注重培養學生各學科之間的聯系。

第三篇：種群的數量變化 教學反思

種群的數量變化 教學反思

【教材分析】

1、內容與地位

本節內容包括兩個方面：一是構建種群數量增長的數學模型以及種群數量增長的類型，二是探究培養液中酵母菌種群數量的變化。本章是教材首次向學生介紹有關生態學的知識，是后面學習群落和生態系統知識的基礎和前哨，而本節內容又是其中的重點和難點，知識點較多而且較難。在教學深度的把握上應定位在讓學生嘗試去構建種群增長的數學模型，理解有關專業術語，并用數學模型（數學公式和坐標曲線圖）解釋種群數量的變化，語言力求形象生動，避免不適當的擴展。

2、教學重難點

重點 嘗試建構種群增長的數學模型，并據此解釋種群數量的變化。

難點建構種群增長的數學模型。

【學情分析】

高二學生對數學模型的概念并不陌生，在學習生物學其他內容時，學生已對運用數學解決生物學中的問題有了一定的認識，例如，對遺傳規律的認識。因此，本節是在學生已有知識的基礎上，重新建構新的知識──建構揭示生物學規律的數學模型。

【教學設計思路】

1、教學策略

本節共2課時，第1課時是按照教材的編排順序進行，即以“問題探討”引入，然后逐步展開模型構建、用數學模型解釋種群數量的變化等教學活動，第2課時是將本節的探究活動作為驗證性實驗活動。第1課時的教學應當遵循具體→抽象→再具體→再抽象??循環上升的軌跡。

（1）具體。教師以“問題探討”引入，由于學生已有相關的數學知識，不難回答問題。教師應啟發學生思考：得出的數學公式有何生物學意義（說明細菌數量增長具有哪些性質）？

（2）抽象。進一步讓學生討論：細菌的數量增長模型是怎樣建構的？數學模型的表現形式有哪些？由此，總結出建構種群增長模型的方法。

（3）再具體。聯系實例說明種群增長的兩種數學模型。

（4）再抽象。結合細菌的數量增長模型，得出種群數量增長的“J型”曲線數學模型；結合實例討論“K”值。

（5）進一步回到具體。討論數學模型的生物學意義（說明“J型”和“S型”增長的生物學意義），列舉實例。

（6）進一步抽象。總結用數學模型揭示生物學現象與規律的意義。

在教學中，引導學生對問題作深入的思考，啟發學生從現象揭示出本質和規律，使學生認同運用恰當的數學模型能夠較好地表達某些生物學規律。一定要避免從數學到數學，為計算而計算的教學。

2、教學評價

本節課采用過程性評價的方式，即在動態的教學活動中對難以量化的學生學習過程和效果進行評價，要在學習過程中關注學生的學習動機和態度，促成學生及時地進行反思，以改善學生的學習效果，讓學生不斷地從評價和反饋中吸取營養。具體操作是：

（1）在學生構建種群數量增長的數學模型時，其余同學在課本上填表并繪制坐標曲線圖，請一位同學上講臺在黑板上畫出坐標曲線圖，過程中教師巡視，對學生做得好的方面及時贊許鼓勵，對學生中出現的問題及時指正，然后請部分同學對講臺上的同學所繪制的曲線圖進行評價，最后教師再進行評價。通過這樣的學生評價和老師評價相結合的方式，能及時有效地修正學生的認識過程，促進學生良好發展。

（2）引導學生采用列表比較種群的“J”型和“S”型曲線增長，弄清易混淆知識的異同點，有助于使學生加深對所學知識的認識和記憶，從而達到知識的深化理解和掌握，最后通過一些反饋鞏固習題讓學生對所學知識進行自我評價和反饋，通過這樣的回流作用，令評價的過程和學習的過程交匯在一起，促進學生知識的升華。

3、教學過程建議

（1）通過分析問題→探究數學規律→解決實際問題→建構數學模型的方法，體驗有具體到抽象的思維轉化過程。

（2）建構種群“J”型和“S”型增長曲線，對比掌握兩種曲線。

（3）運用實例總結分析影響種群數量的主要因素。

【教學反思】

《種群數量的變化》這節內容可以分為三個部分：第一部分時間夠種群增長模型的方法，第二部分是種群數量的變化情況，包括種群增長的J型曲線、種群的S型曲線、種群數量的波動和下降，第三部分是探究——培養液中酵母菌種群數量的變化。本節課著重是討論前兩個內容。建立數學模型的方法是本模塊科學方法教育的側重點，在建立模型的方法上，我是

從一種細菌的繁殖問題出發，與學生一起探討種群數量的變化特點，啟發學生用數學方法表達，歸納出建構種群增長模型的方法，并很自然地從一種細菌推廣到其他生物的數量增長的方法。然后對建構數學模型的方法進行總結：觀察對象--合理假設--數學表達--檢驗修正。從學生對細菌繁殖的分析中，又拿出生態學家高斯的培養草履蟲實驗的結果，讓學生分析其中的原因。引出兩種種群數量變化的模型，并討論：是什么原因導致曲線不同？具體什么條件下就有“S”曲線？為什么有K值？學完了兩個增長模型后，舉例讓學生思考兩個海島上引種得到的不同結果的原因，其中一個是環頸雉的引種，一個是綿羊的引種。讓他們用剛才所學的知識對這兩個種群的數量變化進行分析，幫助學生進一步鞏固所學知識，緊接著設計表格，讓學生總結比較J型曲線、S型曲線的不同點，再次鞏固。接下來通過對“我國30年間蝗蟲數量變化”、“南半球鯨魚捕獲量在下降”這兩個實例的分析，引出種群數量變化的另外兩個類型：波動和下降。最后聯系生活：通過對“城市鼠害的控制”“保護魚類資源不受破壞，并能持續地獲得最大捕魚量，應使被捕魚群的種群數量保持在什么水平”這兩個與我們生活密切相關的例子的探究，引出研究種群數量變化的意義。

所以從本節課的教學上，我認為教學設計是很好的，符合新課程理念，通過教師的組織和引導，一環套一環，層層深入，將學生一步一步地帶入到教學當中，也充分體現了學生的主體性。課堂氣氛也很活躍。不足之處就是自己的語言不夠精煉，表述上有點混亂，要注意過渡自然，這是我在今后的教學中所要追求的最大目標。

第四篇：種群的數量變化的教學反思

如何在《種群數量變化》中應用模型構建法

高二生物組 范秀娟

《種群數量的變化》這節內容在高考大綱中考查級別是二級，就是除了學生能說出本節涉及的基本內容外，還要會運用知識解決實際問題。知識可以分為三個部分： 不夠精煉，表述上有點混亂，要注意過渡自然，這是我在今后的教學中所要追求的最大目標。

本節課采用過程性評價的方式，即在動態的教學活動中對難以量化的學生學習過程和效果進行評價，要在學習過程中關注學生的學習動機和態度，促成學生及時地進行反思，以改善學生的學習效果，讓學生不斷地從評價和反饋中吸取營養。具體操作是：

（1）在學生構建種群數量增長的數學模型時，其余同學在課本上填表并繪制坐標曲線圖，請一位同學上講臺在黑板上畫出坐標曲線圖，過程中教師巡視，對學生做得好的方面及時贊許鼓勵，對學生中出現的問題及時指正，然后請部分同學對講臺上的同學所繪制的曲線圖進行評價，最后教師再進行評價。通過這樣的學生評價和老師評價相結合的方式，能及時有效地修正學生的認識過程，促進學生良好發展。

（2）引導學生采用列表比較種群的“J”型和“S”型曲線增長，弄清易混淆知識的異同點，有助于使學生加深對所學知識的認識和記憶，從而達到知識的深化理解和掌握，最后通過一些反饋鞏固習題讓學生對所學知識進行自我評價和反饋，通過這樣的回流作用，令評價的過程和學習的過程交匯在一起，促進學生知識的升華。

第五篇：種群的特征 教學設計

教學目標

1、知識目標：

（1）列舉種群的基本特征。（2）說出種群密度的兩種調查方法。（3）舉例說明種群的年齡組成類型。（4）簡述種群四大特征的內在關系。（5）列出種群特征和個體特征的不同之處。

2、能力目標：

（1）嘗試模擬調查種群密度的方法。

（2）應用樣方法或標志重捕法模擬調查種群密度，并根據所得數據進行準確計算，作出合理的分析和判斷。

（3）分析外界環境因素對種群密度的影響。（4）分析種群其他特征對種群密度的影響。

3、情感目標：

（1）關注人口問題，認同計劃生育國策。（2）關注瀕危動物種群數量的變化及措施。（3）在討論交流過程中增強學生的協作意識。02

教學重點

樣方法和標志重捕法的模擬實驗，種群的幾個基本特征及內在關系。03

教學難點

樣方法和標志重捕法的模擬實驗，證實抽樣調查方法的科學有效性。04

教學方法

問題導學法 05

教學手段

基于交互式電子白板的多媒體教學。06

教學過程

基本思路：通過對已學知識的回顧和引申，引導學生從個體水平的思維狀態進入群體水平的思維狀態。圍繞保護藏羚羊就要了解藏羚羊種群數量變化規律這一實際問題展開討論，來研究種群的特征。從了解現有藏羚羊種群數量，引出種群密度的概念，及對種群密度調查方法的討論；通過對不同季節同一地區藏羚羊種群密度的調查結果不同，引出出生率和死亡率、遷入率和遷出率的討論；通過要預測藏羚羊種群數量的變化，引出年齡組成和性別比例的討論；最后對種群的幾個主要特征進行總結，指出它們之間內在關系。

（1）教學環節一：復習舊知，導入新課

通過前面的學習，我們知道生物個體都是通過自身生命活動調節來維持穩態，完成生長、發育和繁殖等生命活動的。

在自然界中，生物是單個獨立存在的嗎？生物與生物之間存在什么樣的關系？ 由此我們可以看出，生物的生存會受到生活在一起的同種生物和異種生物的影響。所以，我們研究各種生命現象，只研究生物個體是遠遠不夠的。有必要把生活在一起的同種生物作為一個整體來研究；如果站在更高層面上，我們還需把生活在一起的所有生物作為一個整體來研究。這就是我們在第4章，種群和群落將要研究的內容。

板書： 第4章 種群和群落

這節課我們先探討，以種群為研究單位能發現哪些新的問題。

（2）教學環節二：創設問題情境，深化對種群概念的理解，明析種群不是個體的簡單累加

提問：

同種生物的個體都稱為一個種群，此話對嗎？

可見，種群不是個體的簡單相加，而是個體之間通過互助、斗爭、交配等特定的關系構成的一個有機整體，從而表現出個體不具有的特征。

板書： 第1節 種群的特征

（3）教學環節三：說出種群密度的概念，模擬調查種群密度實驗，證實調查種群密度方法的科學性，明白種群密度的調查方法

播放影視片段，高原精靈——藏羚羊受到威脅。藏羚羊現已成為國家一級保護動物，假設你是野生動物保護專家，要去西藏進行藏羚羊的保護工作，你最關心有關藏羚羊種群的什么情況？

可見種群數量是種群的主要特征。

藏羚羊種群主要分布在以可可西里為中心的60 多萬平方千米的區域。這么大的范圍我們怎么來調查它的數量呢？

板書：種群密度

種群密度：種群在單位面積或單位體積中的個體數量。如某公園的草地上，每平方米內蒲公英的數量，西麗水庫中每百立方米水體中鯉魚的數量等。如果我們知道了可可西里藏羚羊種群密度，再根據其分布范圍就可推算出整個種群的數量。所以種群密度是種群最基本的數量特征。

那我們怎樣調查藏羚羊的種群密度呢？先做一個實驗。估算水槽中黃豆的顆粒數。

1、從水槽中取出50粒黃豆，換上50粒黑豆，然后將50粒黑豆放入水槽，充分搖動，使兩種豆子混和均勻；

2、閉上眼睛抓豆子，每次抓1粒，放入小燒杯中。依此方法連續抓取20次；

3、數出小燒杯中黑豆數（m）；

4、按照下列公式計算黃豆數（N）： 50:N = m: 20 ；

5、重復測算3次，求平均值；

6、數豆子總數。將水槽中的豆子倒出，數清所有豆子數。將步驟5測出的平均值與這個數值作比較，看是否相近。

這一實驗結果，給了你什么啟示嗎？ 這就是所謂的標志重捕法。

在可可西里的卓乃湖周邊隨機選取一個區域，捕獲一部分藏羚羊個體，將這些個體做上標記后再放回原來的環境，經過一段時間后進行重捕，根據重捕到的藏羚羊中標記個體數占總捕獲數的比例，來估計藏羚羊種群密度。

標志重捕法的步驟和注意事項：

在做標記的時候要注意以下幾點：

1、標志物要無毒，不能影響被標記生物的正常生命活動。否則會因毒害死亡，而降低了被重捕的機會，從而影響調查結果。

2、標志物不能對被標記生物的天敵有吸引力，否則就會增加被捕食的機會，降低被重捕的機會，從而影響調查結果。

3、標志要牢固，不易損壞。

根據標志重捕法的原理，計算可可西里地區藏羚羊種群的密度。

不久前，有科學家對可可西里的藏羚羊進行了調查，調查范圍為100平方千米，第一次捕獲并標記9只藏羚羊，第二次捕獲10只，其中有標記的藏羚羊3只，請運用數學方法估算這個種群的種群密度（單位為只/100平方千米）。（30只/100平方千米）標志重捕法不僅適用于調查藏羚羊的種群密度，也適用于像鯉魚、鴿、野兔等這樣活動能力強，活動范圍較大的動物。

我們要保護藏羚羊，不僅要關注藏羚羊種群的數量，我們也要關注它們的食物狀況，才能更好地保護它們。所以必須調查可可西里地區牧草的種群密度。我們知道，植物不同于動物，是相對靜止的，那我們能否用更為簡單的方法獲取某種牧草的種群密度呢？下面我們做一個模擬實驗。

請同學們仔細觀察課前放在桌上的圖紙。假設這幅圖表示的是一塊面積為100平方米的草地。圖中每個黑色圓點代表一株牧草，白色圓點代表其他植物。請同學們估算一下這塊草地里牧草的數量。（同桌的同學兩兩討論進行估算）

請學生說出估算結果，并說出估算的方法。

樣方法是指在被調查種群的分布范圍之內，隨機選取若干個樣方，通過計數每個樣方內的個體數，求得每個樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為種群密度的估計值。

樣方法是一種常用的、科學的種群密度估算方法。既然是估算，那結果就會有一定的誤差？

怎樣才能減少誤差，使我們的結果更接近真實情況呢？

1、要多選幾個樣方，然后再取平均值。因為樣方數量太少，統計結果的誤差就可能較大。樣方越多，其統計結果就越接近真實值，但樣方數量太多，整體取樣所花費的時間和精力就越多，從統計學看，一定數量的樣方就能保證統計結果的真實性。多個樣方我們如何選取呢？

2、應隨機取樣。因為我們通過樣方計數所得的結果，是用來估計整個種群密度大小的，所以我們要讓種群中的每一個個體被抽選的機會相等。這樣才能保證通過樣方法所估算的值更接近真實的值。

隨機取樣是取樣的關鍵，不能摻入任何主觀因素，否則，就會出現較大的誤差。

常用取樣方法有五點取樣法（近似正方地塊），等距離取樣法（長條形地塊）。

剛才你在數樣方內的牧草的株數時，是怎樣數的？ 展示模擬樣方。

3、計數方法要科學。計上不計下，計左不計右，即計兩邊及其夾角。

從這里我們可以看出，采用樣方法進行調查，比標志重捕法更簡便。能不能用樣方法，調查藏羚羊等這樣運動能力強，活動范圍大的動物？為什么？不能，只適用于調查不活動或活動能力弱，活動范圍很小的生物的種群密度，如植物，昆蟲卵，蚜蟲、跳蝻、蚯蚓等的種群密度的調查。

（4）教學環節四：創設問題情境，探究影響種群密度變化的因素

如果在夏天和秋天去可可西里的卓乃湖調查藏羚羊的種群密度，結果是否會一定相同呢？為什么？

不一定相同。因為藏羚羊種群會不斷地產生新的個體，也會不斷地有個體在死亡，有遷入也有遷出。

所以研究藏羚羊種群數量的變化，就得研究種群的出生率和死亡率，遷入率和遷出率。我們先探討

板書：出生率和死亡率

出生率：單位時間內新產生的個體數目占該種群個體數目的比率。死亡率：單位時間內死亡的個體數目占該種群個體數目的比率。根據生活經驗指出：藏羚羊的出生率和家蠅的出生率是否一樣？ 其主要原因是什么？ 家蠅的出生率比藏羚羊的出生率要高很多倍。出生率主要由什么因素決定呢？

主要和生物的繁殖能力有關，繁殖能力強的種群出生率高，種群數量增長就快。雖然我們對大熊貓、東北虎等動物采取人為保護措施，種群數量仍不能迅速增長，而田鼠、蝗蟲，盡管我們采取各種防除措施，卻仍然數量繁多，屢屢為害。主要是和這些生物的繁殖能力的差異有關。

如果一個種群的出生率大于死亡率，種群數量就增長，反之種群數量就會下降，如果出生率等于死亡率，種群數量就基本不變。可見出生率和死亡率是決定種群興衰的晴雨表。

外界環境對生物的出生率和死亡率有沒有影響呢？請舉例說明。

如在1937年至1949年間，我國由于糧食不足，缺醫少藥，人口數量減少，新中國成立后，生活水平和醫療條件不斷改善，我國人口的死亡率在不斷降低，人口數量不斷攀升。我國是一個人口大國，要控制人口怎么辦？增加死亡率，不人道，且違法，只能控制出生率。因此我國已經把計劃生育列為一項基本國策。從現在情況來看，我國人口增長較慢，人口數量得到有效控制，就是計劃生育取得的實效。從這里我們可以看出人類的出生率和死亡率受到社會和自然因素的影響。

對于藏羚羊種群，除了出生率、死亡率決定種群數量外，遷入率和遷出率也是決定種群密度的重要因素。如可可西里的藏羚羊種群每到夏季就有很多雌性個體遷徙到卓乃湖等湖周圍產羔，而到秋季又回到越冬地。

板書： 遷入率和遷出率

概念：對一個種群來說，單位時間內遷入或遷出的個體，占該種群個體總數的比率，分別稱為遷入率或遷出率。

你所熟悉的生物中，有遷入遷出行為嗎？請舉例說明。秋天，大雁南飛。如果要你預測可可西里的藏羚羊種群數量將來3年是增加還是減少，你還需獲取什么數據？

板書：年齡組成。

前不久科學家對西藏的三個不同地區的藏羚羊種群進行了調查，把不同年齡的個體數進行統計整理，得到如下3個年齡組成圖，請思考與討論：

圖中A、B、C三種年齡組成的種群，哪種類型的種群數量會越來越多？哪種類型的種群數量會越來越少？哪種類型的數量會在一段時間內保持穩定？為什么？

年齡組成為穩定型的種群，種群數量在近期一定能保持穩定嗎？年齡組成為衰退型的種群呢？

盜獵者經常在雌藏羚羊從產羔地回遷到越冬地的途中，進行獵殺，這會對藏羚羊種群數量產生什么影響？

可見，性別比例對種群密度也有一定影響。所謂性別比例是指種群中雌雄個體數目的比例。

我們能否將這一原理應用于生產實際呢？怎樣做？請舉例說明。

在農業上，利用人工合成的性引誘劑誘殺種群的雄性個體，使雌性個體不能完成交配，大大降低出生率，從而使該種群的密度明顯降低。

（5）教學環節五：種群數量特征總結

今天我們主要討論了種群密度的調查方法和種群的數量特征，種群密度調查的常用方法有樣方法和標志重捕法。樣方法主要適用于植物或運動能力弱、活動范圍很小的動物的種群密度調查，標志重捕法主要適用于運動能力強、活動范圍大的動物的種群密度調查。種群的數量特征包括種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例，這幾項特征并不是單純的并列關系，而具有內在的邏輯關系，有層次之分。種群密度是種群最基本的數量特征，其他幾項數量特征都是影響種群密度的重要參數，其中，出生率和死亡率、遷入率和遷出率直接影響種群密度，年齡組成和性別比例都是通過影響出生率和死亡率來影響種群密度的。

（6）教學環節六：觀察圖片，指出種群的空間特征

無論哪一個種群，無論其個體數量是多是少，他們都分布在一定的空間里，由于其生存受到無機環境、同種個體、異種個體的影響，因此種群中個體在空間分布上可謂多種多樣。表現出一定的空間特征。展示圖片：

組成種群的個體，在其生活空間的位置或布局叫做種群的空間特征。

請同學們觀察三幅圖片，說說這三個種群的空間特征有什么特點？①均勻分布 ②隨機分布 ③集群分布