课程总体目标

本课时从细菌增殖的问题探讨入手，学习构建种群增长数学模型的方法；通过野兔、环颈雉、水葫芦和人口增长等实例理解"J"形增长；在资源和空间有限条件下学习"S"形增长、K值和K/2的应用；最后了解种群数量的波动现象。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标，涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
说出构建种群增长数学模型的一般方法

通过分析细菌增殖实例，概述数学模型的概念，归纳观察提问、提出假设、数学表达、检验修正四个构建步骤，能比较数学公式与曲线图两种表现形式的优缺点。

知识理解
2
阐明种群"J"形增长的条件和数学模型

结合野兔、环颈雉、水葫芦和人口增长等实例，说明"J"形增长的条件、数学模型Nt=N0λt的含义，能根据λ值判断种群数量的变化趋势。

知识理解
3
解释种群"S"形增长的形成原因和环境容纳量

分析资源和空间有限时种群增长受抑制的原因，理解"S"形增长曲线的特点，说出K值的概念及其影响因素。

知识理解
4
应用K值和K/2解决实际问题

结合大熊猫保护、害虫防治、渔业捕捞和草场放牧等情境，说明K值和K/2在资源管理与有害生物防治中的应用。

知识理解
5
对比"J"形与"S"形增长曲线

从前提条件、增长特点、增长速率、有无K值等方面比较两种曲线，理解环境阻力的含义。

知识理解
6
认识种群数量的波动

说明种群数量在自然界中总是在波动中，能分析气候、食物、天敌等因素对种群数量的影响，认同生态平衡观念。

知识理解

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    认知阶段：通过细菌在理想条件下增殖的问题探讨，建立"种群数量可以用数学模型描述"的观念；学习数学模型的概念、构建步骤和两种表现形式；通过野兔、环颈雉等实例认识"J"形增长。

  • 2
    巩固阶段

    巩固阶段：通过λ值辨析、λ值曲线分析等互动问题，深化对"J"形增长数学模型的理解；结合草履虫实验曲线学习"S"形增长，理解K值、K/2和增长速率的变化规律。

  • 3
    练习阶段

    应用阶段：通过大熊猫保护、害虫防治、渔业捕捞、草场放牧等真实情境，运用K值和K/2解决实际问题；对比"J"形与"S"形曲线，认识种群数量的波动，形成生态学整体思维。

完成后你将掌握

能说明构建种群增长数学模型的四个步骤，比较数学公式与曲线图的优缺点，并用Nt=N0λt分析种群数量变化。
能区分"J"形增长和"S"形增长的条件与曲线特征，理解K值、K/2的含义及其在资源保护和有害生物防治中的应用。
能结合实例分析种群数量波动的原因，认同种群数量变化受环境因素综合调节的观点。