山东省滨州市滨城区第二中学 魏晓岑
摘 要：种群是生物进化的基本单位，种群数量变化更是高中生物教学中的重点与难点，因为大多数学生很容易混淆“J”型曲线和“s”型曲线的相关内容。对此，我从以下方面对种群增长的两种方式做了详细的研究。
关键词：种群；高中；生物；增长方式；研究
随着社会的快速发展，生态问题变得愈来愈严重，如何对有限的地球资源进行保护和使用变成了人们关注的焦点，而高中生物知识种群数量变化的相关内容为人类解决生态问题提供了有效帮助。但课本教材中并没有对该知识点进行深入的解析，因此，很多学生在“J”型曲线和“s”型曲线的区分上存在一些误区，致使他们在学习过程中受到一定的“阻力”。生物教师有责任帮助学生掌握这一知识内容。对此，我从以下方面来谈谈自己的研究看法：
一、学习“J”型曲线和“s”型曲线时学生出现的问题
高中阶段的学生已经具备了一定的学习能力，但学习过程中仍然存在一些问题，如，学生在学习《种群数量的变化》这一节内容时，无法理解“种群”“增长率”“增长速率”“K值”这些抽象的概念，因此，无法在脑海中形成一个“系统”的知识结构，这就加大了学生的学习难度，从而降低了学生的学习热情。在这一章节的学习过程中需要学生尝试构建种群增长的数学模型，并以此来解释种群数量的变化情况，但大多数学生却缺乏一定的数学建模能力，需要生物教师对其进行适当的指导。此外，学生在学习过程中还存在一些细节问题，如，学生无法正确区分增长率与增长速率，经常混淆使用，一些参考书中也会出现类似的问题。有些学生将种群数量变化中的增长倍数当成增长率来使用。还有一些学生不能准确应用s型曲线中K值和K/2值等等。
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二、如何正确区分“J”型曲线和“s”型曲线
生物教师作为高中学生成才路上的指引者，如何来帮助学生正确区分两种增长方式（“J”型曲线和“s”型曲线）呢？对此，我从以下方面提出了自己的建议：
1、概念区分
（1）种群数量增长的“J”型曲线
成立条件：理想条件（食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等）
增长特点：种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍，并呈指数函数急剧上升。
公式：Nt=No×λt
λ代表种群数量增长倍数，不是增长率。λ>1时,种群密度增大;λ=1时,种群密度保持稳定;λ<1时,种群密度减小。
（2）种群数量增长的“s”型曲线
成立条件 ：环境阻力（空间有限、食物有限、天敌捕食等）
增长特点：初期快速增长，一定时间后增长速度放慢，最终达到环境所允许的最大值。
（3）增长速率与增长率有什么区别？s型曲线和J型曲线的斜率表示的是什么？
增长速率：（增长后的值—增长前的值）/时间
增长率：（增长后的值—增长前的值）/增长前的值
“J”型曲线的增长率其实是不变的，增长速率是逐渐增加的
“s”型曲线的增长率是逐渐变小的，增长速率先升后降
2、例题解析
如图为某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线．若不考虑迁入和迁出，下列有关叙述不正确的是（）
A．曲线X的增长率不变
B．bc段种群增长率逐渐下降
C．ab段种群增长率逐渐下降
D．曲线Y表明自然状态下种群无法超出理想状态下的最大增长率
解析：曲线Y表明自然状态种群数量的增长，曲线X表示理想状态的种群数量增长，ab段种群增长速率逐渐上升，出生率大于死亡率，C错误，因此答案为C选项。
三、“s”型曲线的K值和K/2的应用与反思
在稳定的的环境条件下，一定空间所维持的种群最大数量为环境容纳量，又称为K值。K值不是一成不变的，K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值会下降;当环境条件改善时,K值会上升。当种群数量在K/2前，种群的增长速度是一直增加的，在K/2时，种群的增长速度达到最大，且种群数量几乎呈直线上升。但是过了该点后种群数量增长的速度逐渐放慢，最终变为0。
种群的S型增长曲线中K值和K/2在我们的生活和生产中应用非常广泛，如：在鱼类的捕捞、放养过程中，如果人们大肆捕捞，势必会造成鱼类产量大幅度减少，而人们如果选择在K/2值以上进行捕捞，这样就能有效保证鱼类产业的可持续发展。在人们防治害虫、害兽时必须要将害虫的数量控制在K/2值以下，因为只有这样才能使害虫数量无法在短时间内快速恢复到原有的水平，从而有效提升我们防治工作的效率。此外，我国在人口数量控制方面也应用着这一变化规律。国家通过科学的控制人口增长率，有效的缓解了环境恶化的发展态势，从而保证了我们人类的可持续发展和长久生存。
结语：
“J”型曲线和“s”型曲线是高中生物教学中的重点与难点，在我们的生活和生产中有着重要的应用价值。对此，教师更要对其进行深入的研究，以此来帮助学生解决学习中的困惑，促进学生更好的生活与发展。
参考文献：
[1]韩兴国. 数学模型在高中生物教学中的应用研究[D]. 西北师范大学, 2015.
[2]武兴亮丁根宏. 改进小生境遗传算法求解多峰函数优化问题[J]. 信息技术, 2013.
[3]周稻祥. 种群生态模型的分叉与稳定性研究[D]. 重庆大学, 2014.
论文作者:魏晓岑
论文发表刊物:《高等教育》2016年12月
论文发表时间:2017/10/20
标签：种群论文; 曲线论文; 数量论文; 增长率论文; 学生论文; 速率论文; 环境论文; 《高等教育》2016年12月论文;