种群数量的变化教学设计

1、学习好资料欢迎下载种群数量的变化教学设计陕西彬县范公中学闫翠红一、课题名称：人教版，高中生物必修三、第四章、第二节种群数量的变化。二、教学目标：1 知识目标： 解释种群数量增长的一般规律。 说明建构种群数量增长数学模型的方法。2 能力目标： 通过各种形式的活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。 运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。3 情感态度与价值观目标： 认同数学模型在科学研究中的应用。 参与濒危生物保护措施与生物入侵防范措施的讨论。三、指导思想：1. 教材分析：生物课程标准对这节的描述出现在必修三稳态与环境模块、第四部分种群和群落的第二项内容标准，即 “尝试建立数学模型解释种群的

2、数量变动 ”，属于能力层面的 “模仿”水平和知识层面的 “理解 ”水平。 在活动建议里则提出 “探究培养液中酵母种群数量的动态变化 ”。人教版教材中这节的内容包括三方面：一是建构种群增长模型的方法；二是种群数量的变化情况；三是探究活动培养液中酵母菌种群数量的变化。其中，建立数学模型的方法是必修三模块科学方法教育的重中之重，由于探究活动周期较长，安排在知识性内容之后。2.学情分析：学生们在本章的第一节已经习得了种群的概念，了解了种群的特征，尤其是各种数量特征，在此基础上过渡到种群数量变化的学习顺理成章。学习好资料欢迎下载学生们在数学课上学习过指数函数的表达式和坐标图的绘制，这为本节课数学模型的构

3、建奠定了基础。 但是我校为郊区二类校，所以学生们知识基础相对薄弱，所以在建构数学模型时不可以操之过急。3.教学指导思想及理论依据：模型构建法是新课程、 新教材中提出的新的科学方法，而数学模型又是是高中阶段模型构建法的难点。 本节课遵循建构主义的理论， 在学生已有的数学基础上，重新建构新的知识建构揭示生物学规律的数学模型。四、教学重点与难点：1. 教学重点： 尝试建构种群增长的数学模型； 根据建构的数学模型解释种群数量的变化。2. 教学难点：建构种群增长的数学模型。五、教学手段：多媒体课件六、教学过程：学生活动教师的组织和引导教学意图播放细菌分裂的录像或演示细菌分裂的计算机模拟动画。提示：在自然

4、界中细菌无处不在，有些细菌的大量繁殖会通过创设具体的导致疾病。假如现有一种细菌，在适宜的温度、湿度等环情境，让学生感受活学生基于已有的数学境下，每 20 min 左右通过分裂繁殖一代。生生的生命现象。知识进行演算。引导学生思考：认识细菌种群数量增1.细菌的生殖方式是怎样的？长的数学规律。2.72 h 后，由一个细菌分裂产生的后代数量是多少？3.n 代细菌数量是多少？学生讨论，充分陈述自提出问题，组织讨论：用数学语言揭示己的观点。1.对细菌种群数量增长而言，在什么情况下2n 公式成立？生物学问题时，要充学习好资料欢迎下载学生独立操作完成图表，相互交流结果。学生讨论建立 “培养液中酵母菌种群数量的

5、数学模型”的方案：程序和方法。学生讨论：1.野兔种群增长的原因有哪些？2.怎样用数学语言来描述野兔2.这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律？分考虑到生物学自身3.在学过的生物学内容中，还有哪些生物学问题可以用数的特点。学语言来表示。认识到在生物学中有提示：数学工具在生物学研究中的作用越来越突出。许多现象和规律可以用数学语言来表示。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。认识种群数量提示：这是在理想条件下对细菌种群数量的推测。增长模型的另一种表引导学生讨论，同数学公式相比，曲线图表示的模型有什现形式。么局限性？小结：在描述、解释和预

6、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。结合本节的探提出问题，组织讨论：如何建立 “培养液中酵母菌究实验，认识建立种种群数量的数学模型 ”，我们应该怎么做？群增长模型的程序和方法。提出问题，组织讨论：以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化，在自然界中种群的数量变化情况如何？提供素材：光明日报消息通过具体实例，澳大利亚野兔成灾。 估计在这片国土上生长着6 亿只野兔，加深对数学模型的理种群增长的规律？它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植解，并用数学语言解3.如果用 n0 表示野兔种群的起 被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1 亿释种

7、群数量增长的规始数量，用表示野兔种群数美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的律。量每年的增长倍数， 用 nt 表示 生态平衡产生威胁。明确 “j型”种群增长的t 年后野兔种群的数量，那么，澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯 ·奥斯汀的英原因。nt 为多少？国人来澳定居， 带来了 24只野兔， 放养在他的庄园里， 供4.根据上述素材， 估算 1869 年 他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这24时，野兔种群数量为多少？只野兔的后代达到6 亿只之多。（有条件的学校，教师可学习好资料欢迎下载（说明计算方法）播放澳大利亚野兔成灾的录像片。）5.列举在自然界中还

8、有哪些与素材中野兔种群数量增长相类似的情况。小结：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为“j型”曲线，或数学公式：N t=N 0t如果自然界的生物种群都是以“j型”方式增长， 地球早就无法承受了。呈现高斯实验（有条件的学校可将高斯实验用计算机模拟技术呈现出来）。从资源和空间上学生思考：有哪些因素制提出讨论题：思考种群增长问题。约着种群数量的增长？1.你认为高斯得出种群经过一定时间的增长后，呈“ s型”曲 用生物学语言解释 “s”学生讨论。线的原因是什么？型曲线（数学模型）。2.在高斯实验的基础上， 如果要进一步搞清是空间的限制，培养实验设计能力。还是

9、资源（食物）的限制，该如何进行实验设计？3.如何理解 k 值的前提条件 “在环境条件不受破坏的情况下 ”？请举例说明。小结：经过一定时间，在各种因素的作用下，种群学生讨论教材中 “思考 数量增长会趋于稳定， 呈 “s型”曲线。 在环境条件不受破坏理解 k 值，并解与讨论 ”素材。的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为“环境 释和说明实际问题。容纳量 k值”。学生讨论教材中东亚提出问题： 在自然界中，种群数量是否总能稳定在从多因素思考飞蝗种群数量的波动。讨论影k 值？为什么？种群数量的变化？响种群数量波动的因素。总结：从具体的生物现象与规律建立抽象的数学模把握学习方法要型，又用抽象的数学

10、模型来解释具体的生物学现象与规律，旨。这是学习本节的要旨。七、板书设计：学习好资料欢迎下载第 2 节 种群数量的变化一、 建构种群数量增长的数学模型：二、三、种群数量增长模型的应用：四、自然种群数量的变化：波动五、教学反思：1 值得肯定之处：鉴于实验设备和时间所限，我将此探究实验调整为生物兴趣小组实验，整个实验过程只对学生进行选材和操作方法的指导，实验方案设计由学生提出，得到的实验结果也不过多进行解释，而是引导学生自己开展分析，体现了倡导探究性学习的理念。在学完两种曲线模型后再对实验结果进行讨论，符合学生的认知规律和需求，并且考察了学生对知识的掌握情况。在 “J型”曲线和 “S型”曲线的学习中分别呈现了两个草履虫的实验，通过介绍实验背景信息，引导学生进行比较分析，便于得出结论。“应用 ”环节，在分析环颈雉实例的基础上顺理成章地引出“生物入侵 ”的讨论。在 “濒危生物保护 ”的讨论中，