高中生物《种群数量的变化》教案1 新新人教版必修3

1、第2节 种群数量的变化一、教学目标的确定在课程标准的内容标准中规定了“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”。该条内容标准有两层涵义：其一，“尝试建立数学模型”属模仿性技能目标，旨在通过原形示范（细菌的数量增长）和具体指导，学生能完成建立数学模型；其二，“解释种群的数量变动”属理解水平的知识目标，旨在把握数学模型（抽象）与种群的数量变动（具体）之间的内在逻辑联系。活动建议为“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”由此，本节教学目标确定为四条。1、说明构建种群增长模型的方法。2、通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。3、学会用用数学模型解释种群数量的变化。4、引导学生关

2、注人类活动对种群数量变化的影响。根据课程标准的要求，确定本课的教学重点为尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。而建构种群增长和模型学生较为陌生，因此确定为难点。二、教学设计思路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。本节教学思路为课前布置学生进行探究活动“培养液中酵母菌种群数量的变化”，而后在教学过程中结合“数学模型的建构”和“种群增长的S型曲线”内容，让学生汇报和讨论。教学策略为：以事例引入，激发学生兴趣

3、，再以“问题探讨”引入。让学生讨论，细菌的数量增长模型、酵母菌的数学模型是怎样建立的，数学模型的表现形式有哪些？对比总结出建构种群增长数学模型的方法，再联系实际说明种群增长的两种模型。结合澳大利亚野兔数量增长的实例，说明种群增长的“J”型曲线；再结合草履虫的实例，说明种群增长的“S”型曲线，让学生汇报、画酵母菌数量变化，进一步理解种群增长的“S”型曲线并讨论K值，组织学生再举事例说明“J”型曲线和“S”型曲线的生物学意义。最后组织学生列举事例讨论种群数量的波动和下降。同时进行小结性练习，巩固所学知识，培养学生利用所学知识解决实际问题的能力。本节内容安排两课时，第一课时布置探究活动，第二课时课上

4、介绍活动内容、方法和注意事项。三、教学实施的程序（第二课时）教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图创设情境引入新课出示相关报道：椰心叶甲虫大规模危害椰树等树种和海南黑冠长臂猿的减少。问题思考：面对相关报道，你所关注的问题有哪些？评价并概括学生的问题，引入课题：种群数量的变化， 学生讨论、交流思考种群数量的变化创设情境，激发兴趣，引出课题。问题探讨建构种群增长模型计算机模拟演示细菌分裂的动画。提示：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min通过分裂繁殖一代。引导分析讨论（1）n代细菌数量的计算公式是什么？（2）72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？（3）在一个培养基中，细

5、菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？小结过渡：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。多媒体显示讲解数学模型的概念及研究方法。引导学生分析（1）写出n代细菌数量的计算公式；（2）请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量；并填写教材P66的表格,并将数学公式（N=2n）变为曲线图；（3）曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？小结数学模型的概念及表现形式并提问：在学过的生物学内容中，还有哪些生物学问题可用数学语言表示？观察，思考细菌种群数量是怎么增长？学生基于已有的知识，进行演算、回答学生讨论建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”的方案：程序和方法。学生观察

6、思考，了解数学模型的建立过程和方法培养观察思考能力，认识细菌种群数量增长的数学规律学生主动参与学习过程，并亲身感受生物现象和规律可用数学语言（公式和曲线图）表示。复习旧知识，加深对新内容的理解。结合本节的探究实验，让学生体验建立种群增长模型的程序和方法，有利于学生知识的建构和科学方法的领悟种群增长的“J”型曲线同学们所得出的公式和增长曲线，只是在理想条件下种群数量的变化。在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？引导学生阅读教材P66实例，组织讨论1、野兔种群增长的原因有哪些？2、怎样用数学语言描述野兔种群增长的规律？3、如果用N0表示野兔种群的起始数量，用表示野兔种群数量每年的增长倍数，用N

7、t表示t年后野兔种群的数量，那么，Nt为多少？4、根据上述素材，估算1869年时，野兔种群数量为多少？（说明计算方法）5、列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相类似的情况。小结“J”型增长数学模型：（1）模型假设：理想状态食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；（2）数学模型公式：Nt=N0t 。学生讨论： 学生举例整理归纳知识通过具体实例，加深对数学模型的理解，并用数学语言解释种群数量增长的规律。明确“J”型种群增长的原因及增长特点。整理归纳知识并进行学法指导种群增长的“S”型曲线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。 组织学生汇报实验结果，并绘出种群增

8、长曲线。多媒体呈现高斯实验。提出讨论题：1、你认为高斯得出种群经过一定时间的增长后，呈“S”型曲线的原因是什么？2、“S”型曲线中种群增长率如何变化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：在各种因素的作用下，种群经过一定时间的增长后，数量会趋于稳定，呈“S”型曲线。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为“环境容纳量K值”。“K”值不是固定不变的学生思考：自然界中，种群还有什么增长形式？ 学生汇报实验结果，学生绘种群增长曲线。学生讨论，回答学生回答并讨论教材中“思考与讨论”整理归纳知识启发思维，激发求知欲学生认识了解“S”型曲线理解“S”型曲线理解K值，并解释说明本地实际问题，种群数量的波动和下降提出问题：种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？组织学生列举本地珍稀物种数量的变化，并讨论影响种群数量波动的因素，总结研究种群数量变化的意义。学生讨论，回答认识我省珍稀动物如黑冠长臂猿、海南坡鹿的现状及保护的重要性。培养学生分析思维能力，引导学生关注人类人类活动对种群数量变化的影响，提高保护野生动植物重要性和必要性的认识小结性练习多媒体显示1、下图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的是环境中影