安徽省南陵中学 241300
种群和群落的重点内容就是种群的数量变化规律,通过学习种群的基本特征,也就是影响种群数量变化的因素。而后综合分析影响种群数量的因素,得出种群数量的变化规律。种群数量变化规律在新课标中具体内容标准是:尝试建立数学模型解释种群的数量变动。通过实例来说明如何建构种群增长模型,通过建构的数学模型来解释种群数量的增长。本文结合在教学中学生容易出现的问题重点讨论S型曲线中有关最佳捕获时期和最佳捕获量的相关问题,及在复习过程中的应对策略。
一、考纲要求
根据2016《考试大纲》关于种群与群落的必考内容及要求:种群的特征I、种群的数量变化II、群落的结构特征I、群落的演替I。由此可知,种群的数量变化的考试要求是理解运用,对学生应用能力要求很高。
二、例题分析
例题1:研究人员调查某湖泊中草鱼的数量与时间的关系,将调查结果绘制成曲线,根据该曲线,为充分利用草鱼资源,又不影响可持续发展,理论上应从哪一年进行捕捞,每年最多捕捞草鱼的量是多少?
A.第三年,捕捞量为(K/2-0)? B.第四年,捕捞量为(n-K/2)
C.第五年,捕捞量为(m-n)? ? D.第六年,捕捞量为(K-m)
上述1例题考查目标都是学生对S形曲线的分析应用能力,分辨最佳捕捞时期、最大捕捞量及最大单次捕捞量的区别。
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三、学生反馈
1.为什么在k/2时能获得最多的生物资源?
2.如果最佳捕捞时期是k/2时,而捕捞后的剩余量又不能小于k/2,那每次的捕捞量不是为0?
3.如何确定一个自然种群的最佳捕获量?
四、原因分析
学生之所以不能理解最佳捕捞时期为k/2时,以及为什么在k/2时能获得最大的生物资源,是因为学生没能准确理解S形曲线内涵,以及在概念理解存在误区才产生上述疑惑。
五、应对策略
1.狠抓教材,夯实基础:明确S形曲线存在的条件、特点、增长率,增长速率的变化规律及其与生存压力和λ值之间的关系。
2.正确理解概念、原理:
(1)最佳捕捞时期:是指从长期来看为获得最多的生物资源,理论上的最佳捕捞时间。之所以是k/2时,是因为此时种群数量的增长速率最快,也就是食物、生存空间等生态资源转化为种群数量的效率最高,所以相同时间内提供的捕捞量最大。
(2)最佳捕捞量:指在不影响种群数量恢复速度的前提下,最适宜的捕捞量。
(3)单次最大捕获量:也是指在不影响种群数量恢复速度的前提下,单次捕获的最大捕获量。
(4)准确理解出生率、死亡率;λ值、增长率和增长速率的区别。
3.善用图形,做好图文转换:首先S形曲线是种群数量在自然环境有限的自然条件下,是生态资源、食物、天敌、种内关系等各种因素综合作用下种群数量发生的规律性变化。
曲线b是种群在理想条件的J增长,曲线a是在自然条件的S型增长。由图可知随时间的延续,J型增长和S型增长下种群数量差越来越大,这是因为随着种群数目的增加,生存斗争越强,环境阻力越大。因此,J型增长时,增长率不变,种群数量的增长速率越来越大;而S型增长时,随种群数量的增加,环境阻力越来越大,增长率越来越小,种群数目增长速率先增大再减小。 同时由S形曲线我们知道种群数量在k/2时,种群数量的增长速率最大。利用生物资源时,最佳捕获时期之所以是k/2时,是因为种群数目在k/2以下时,由于种群数量小,生物对生态资源的利用效率低,也就是生态资源转化为生物种群数量的效率低,而造成生态资源的浪费,所以种群数量的增长速率低。而在种群数目大于k/2时,随着种群数量的上升,环境阻力加大,生存斗争加强,也就是有限的生态资源不能满足种群数量增长的需求,所以种群数量增长速率减慢。但种群数量在k/2时,种群数量的增长速率最大,生态资源转化为种群数量的速度和效率最快。所以说对生物资源利用的最佳时期为k/2时,下面是对上述观点的图形分析:
(1)在不影响生物资源可持续利用的前提下,如何才能在相同时间内提供最多的生物资源呢?在k/2时,种群数目的增长速度最大,即生态资源转化为种群数量的速度最快、效率最高。
(2)在不影响生物资源可持续利用的前提下,单次最大捕获量为A-k/2(A为种群数量的实际值)。若A-k/2小于0时,该生物资源当前不能利用,应予以保护,以利于种群数目恢复。所以最大捕获量和最佳捕获量都是依据k/2来确定的,最终都是要保持种群数量维持在k/2。
六、复习感悟
在高三复习过程中应做好以下几点:
1.以教材为主导夯实基础,构建知识体系。
2.及时反馈,做好针对性的能力培养,如针对基础不牢、审题不细、概念不清、表达不准、理解能力不强,进行专项培养。
3.善于总结解题方法,精练巧练,提高做题效率。
4.重实验。由此,才能有的放矢,高效地做好高三生物复习。
论文作者:黄颖
论文发表刊物:《素质教育》2018年10月总第285期
论文发表时间:2018/9/7
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