4.2 种群的数量变化 教学设计

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1、4.2　种群的数量变化　教学设计上海市市东中学　吴　巍本节为《普通高中课程标准实验教科书生物3必修稳态与环境》（人民教育出版社）第四章种群和群落中第二节的内容。在课程标准中对本节内容有如下说明：尝试建立数学模型解释种群的数量变动。本节内容用2课时，本节课为第2课时。 一、    指导思想 以《国家高中生命科学学科课程标准》为指导，以提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性、注重与现实生活的联系的理念为基础设计本节课。重点突出倡导探究性、提高生物科学素养的理念。 1.教材分析  “种群的数量变化”所授内容可以分为三部分：第一部分是建

2、构种群增长模型的方法；第二部分是种群数量的变化情况，包括种群增长的“J”型曲线、种群增长的“S”型曲线、种群数量的波动和下降；第三部分是“探究”──“培养液中酵母菌种群数量的变化”。建立数学模型的方法是该教材稳态与环境模块科学方法教育的侧重点。《国家高中生命科学学科课程标准》对本节内容的说明包含两层涵义：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（微生物的数量增长）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

3、。 2.学情分析 本节课授课对象为上海学生，总体思维较为活跃，通过教师的引导可以对话题进行深入探究和讨论。加强与生活实际的结合，应该能够引起共鸣。本节课授课前需要作如下铺垫：     （1）上海教材中没有关于种群的教学内容，仅在生物多样性章节中设计了一个选做实验“模拟种群数量估算”。所以在上本节课之前，对种群的概念及特征进行了较为详细的讲解，学生有了学识基础，有助于对本节课的理解。 （2）探究实验“培养液中酵母菌种群数量的变化”，所需时间较长，学生没有相关实验经历，同时酵母菌种群数量的变化很容易受到外界环境的影响，使得数据采集可能会

4、存在较大误差。在实验前对学生进行了适当培训如酵母菌的培养、显微计数等。实验采集的数据有效，具有统计分析意义。 3.设计思路 本节内容用2课时教授，授课者根据课程标准的要求，先对课时内容进行调整，将探究实验放在第1课时，并将实验结果用于第2课时，故此教学设计为本章节的第2课时，并由此确定本节课的教学目标。 对于高中生而言，由于数学知识还不够健全，所以建立数学模型，以及运用数学模型进行实例分析有较大难度。教师可以根据学生已有的函数知识，通过分析问题→探究数学规律→解决实际问题→建构数学模型的方法，让学生体验由具体到抽象的思维转化过程。由

5、此确定教学重点和难点。 整体教学思路是：首先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；接着通过运用模型分析，理解种群数量的变化；最后通过对生活实例的分析，帮助学生理解生命活动的本质，了解系统分析的思想和方法，提高对生命系统与环境关系的认识。并由此确定本节课的教学内容和教学过程。 二、教学目标 1、知识与技能 （1）说明建构种群增长模型的方法。 （2）了解种群数量变化的两种增长模型 （3）会用数学模型解释种群数量的变化。 （4）掌握种群S型增长曲线的应用 2、过程与方法 （1）通过对实验数据的统计分析，学习建立

6、数学模型的方法，提高从内因和外因相互作用的角度分析事物发展变化的能力。 （2）通过对数学模型的分析运用，掌握种群增长曲线的应用，理解生命活动的本质，提高对生命系统与环境关系的认识。 3、情感态度与价值观 （1）体会生命科学的研究对象是一个具有“开放性”和“涌现性”的复杂系统，它需要借助于包括数学等众多工具学科来进行研究。学科间的相互融合渗透有助于学科的研究和发展。 （2）了解系统分析的思想和方法，逐步形成整体性思维的习惯，树立人与自然和谐发展的观念，为形成生态意识和环境保护意识奠定基础。 三、教学重点难点 1、重点 尝试建构种群增长

7、的数学模型，并据此解释种群数量的变化。 2、难点 建构种群增长的数学模型。 四、教学手段 1、现代多媒体技术： （1）教学PPT：作为整个教学过程的辅助，主要用于实验数据呈现，数学模型建立的过程呈现。 （2）图片信息：主要用于生活实例的呈现。 目的是直观教学，便于学生理解。 2、传统教学手段： （1）讲授：作为本节课的主要教学手段，主要用于教学环节的逐步落实。 （2）板书：主要用于教学流程和教学内容的呈现 （3）学生讨论：主要用于数学模型建立的过程和生活实例的分析 目的是通过加强教师的引导，提升学生的互动空间，以突出教学重点和解决教

8、学难点。 五、教学过程 教学内容教师行为学生活动教学说明引入简要介绍第1课时的实验情况，呈现一组学生实验报告 提问：1、这几组实验数据能得到什么结论？      2、每一组同学的实验结果都类似吗？（呈现2组不同的实验结果）回顾观察并思