【教学设计】《种群的增长方式》（浙科）-1

种群的增长方式种群的增长方式 庄浪县第二中学王永生 本节内容是浙科版必修 3 第四章第二节 种群的增长方式 是在学习第一节 种群的 特征 的基础上 进一步学习生态学的知识 本节内容要求学生学习两种状态下种群数量 的增长规律 通过构建模型 培养学生透过现象揭示本质的洞察能力 高中学生对数学模 型的概念并不陌生 在学习生物学其他内容时 学生已对运用数学解决生物学中的问题有 了一定的认识 例如 对遗传规律的认识 因此 本节是在学生已有知识的基础上 重新 建构新的知识 建构揭示生物学规律的数学模型 知识与能力目标 1 说明建构种群增长模型的方法 2 理解两种种群增长的数学模型 3 用模型解释种群数量的变化 过程与方法目标 通过尝试建构实验环境中种群增长的数学模型 培养学生透过现象揭示本质的洞察能力 情感态度价值观目标 教材分析教材分析 教学目标教学目标 关注人类活动对种群数量变化的影响 教学重点 两种种群增长的数学模型 教学难点 建构实验环境中种群增长的数学模型 1 教师准备 教学课件课件及 模型及挂图 2 学生准备 教材 导入新课 教师 课件展示细菌分裂 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 20 min 左右 引导学生思考 1 细菌的生殖方式是怎样的 2 n 代细菌数量是多少 学生 积极参与教学 思考解决问题 教师 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 学生 讨论思考 讲授新课 一 数学模型的建构一 数学模型的建构 教师 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 教师 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 教学重难点教学重难点 课前准备课前准备 教学过程教学过程 学生 分组讨论并试回答 教师 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 听讲记录 教师 建构数学模型的一般过程步骤是什么 引导学生分析 学生 理解建立数学模型一般包括以下步骤 提出问题 作出假设 建立模型 模型的检 验与修正 教师 下面我们尝试建构理想环境下繁殖的种群增长模型 某动物种群的起始数量为 N0 此后每年的种群数量都为前一年的 倍 则一年后该种群的数量应为 二年后该种群的数量为 t 年后则为 引导学生分析 学生 积极参与教学 思考解决问题 2 2 J J 型曲线 指数增长 型曲线 指数增长 教师 师生讨论推理 N1 N0 N2 N1 N0 2 Nt N0 t 学生 修正反思这一公式模型与数学函数的关系 教师 我们能不能绘制成曲线模型呢 学生 积极参与教学 思考解决问题 教师 用 J 型曲线分析理想环境中种群的数量变化 学生 体会由现象建构的模型 反过来可解释现象 教师 自然界中有此类型吗 给出生态入侵的例子让学生分析 教师 种群在什么条件下呈指数增长 学生 反思回答 三 三 S S 型曲线型曲线 教师 那实际环境中一般种群增长规律是怎么的呢 课件展示高斯 Gause 1934 把 5 个 大草履虫置于 0 5mL 的培养液中 每隔 24 小时统计一次数据 经过反复实验的数据 引导 学生建构模型 学生 积极参与教学 思考解决问题 教师 师生互动建立 S 型曲线模型 教师 用 S 型曲线模型解释种群数量变化 学生 体会由现象建构的模型 反过来可解释现象 教师 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 学生 思考表述 学生互相修正完善体液免疫的作用 四 探究培四 探究培养液中酵母菌种群数量的变化养液中酵母菌种群数量的变化 教师 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 指导学生完 成课本 72 74 页实验过程 学生 参与探究 教师 全程指导评价学生的实验过程 直到建立曲线模型 请同学们用你亲自