种群数量的变化的教学设计.doc

《种群数量的变化》的教学设计 晋江二中 陈小红 教材分析 本节内容为新人教版生物必修3《稳态与环境》第4章《种群和群落》第2节的内容。“种群数量的变化”是本章的重要内容，也是难点内容。前面的“种群的特征”就是为这节课打基础的。建立数学模型的方法是本节在科学方法教育上的侧重点，在教学中应当充分重视。建立数学模型的方法对高中学生来说有一定的难度，教学中应当通过具体的实例来让学生领悟。在学习的过程中培养学生自主学习、合作学习、探究学习能力，为第3第4节的学习奠定了学法基础。 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。按照教材的编排顺序进行，即以“问题探讨”引入，然后逐步展开教学，将本节的探究活动作为验证性实验活动具体→抽象→再具体→再抽象……循环上升的轨迹1.具体。教师以“问题探讨”引入，由于学生已有相关的数学知识，不难回答问题。教师应启发学生思考：得出的数学公式有何生物学意义（说明细菌数量增长具有哪些性质）？ 2.抽象。进一步让学生讨论：细菌的数量增长模型是怎样建构的？数学模型的表现形式有哪些？由此，总结出建构种群增长模型的方法。 3.再具体。联系实例说明种群增长的两种数学模型。 4.再抽象。结合细菌的数量增长模型，得出种群数量增长的“J型”数学模型；结合实例讨论“K”值。 5.进一步回到具体。讨论数学模型的生物学意义（说明“J型”和“S型”增长的生物学意义），列举实例。 6.进一步抽象。总结用数学模型揭示生物学现象与规律的意义。 在教学中，教师要引导学生对问题作深入的思考，启发学生从现象揭示出本质和规律，使学生认同运用恰当的数学模型能够较好地表达某些生物学规律。一定要避免从数学到数学，为计算而计算的教学。 第二课时为探究活动：培养液中酵母菌种群数量的变化。 由于该探究活动需要较长的时间（连续观察7 d），因此，活动的管理是教学的难点。教师要在制定计划、同伴的合作、记录实验数据等方面给予必要的提示。 学生基于已有的数学知识进行演算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左右通过分裂繁殖一代。 引导学生思考： 1.细菌的生殖方式是怎样的？ 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？通过创设具体的情境，让学生感受活生生的生命现象。 认识细菌种群数量增长的数学规律。用数学语言揭示生物学问题时，要充分考虑到生物学自身的特点。 认识到在生物学中有许多现象和规律可以用数学语言来表示。学生独立操作完成图表，相互交流结果。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。 引导学生讨论，同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么？认识种群数量增长模型的另一种表现形式。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种群增长的规律？ 3.如果用N表示野兔种群的起始数量，用λ表示野兔种群数量每年的增长倍数，用Nt表示t年后野兔种群的数量，那么，Nt为多少？ .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。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》消息澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。 澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯·奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。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”型种群增长的原因学生思考：有哪些因素制约着种群数量的增长？ 学生讨论。教材中“思考与讨论”素材。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）。 提出讨论题： 1.“S”型曲线的原因有哪些？ 2.在高斯实验的基础上，如果要进一