4.2-种群数量的变化-教学设计

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1、4.2　种群数量的变化　教学设计北京师范大学大兴附属中学　邹　帅一、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： ①解释种群数量增长的一般规律。 ②说明建构种群数量增长数学模型的方法。 2能力目标： ①通过各种形式的活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。 ②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： ①认同数学模型在科学研究中的应用。 ②参与濒危生物保护措施与生物入侵防范措施的讨论，关注人类活动对种群数量变化的影响。 三、指导

2、思想：1.教材分析： 高中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。 

3、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.教学条件分析： “培养液中酵母菌种群数量的变化”这一探究活动所需时间在7天左右，需要马铃薯培养基、酵母菌菌种，以及恒温培养箱、血球计数板和高压蒸汽灭菌设备。受实验设备、教学时间所限，我将此实

4、验调整为生物兴趣小组在课前完成实验，然后由小组成员在课堂上进行汇报。 4.教学指导思想及理论依据： 本节课体现了探究性教学的理念：用兴趣小组的实验结果牵引出本节课的主题，同时激发学生的学习动机；各种科学研究实例都不直接呈现结论而是引导学生开展讨论分析；学生在环环相扣的任务中逐渐建构起种群增长模型，最终运用所学的知识来解释兴趣小组的实验结果。 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

5、物学规律的数学模型。 四、教学重点与难点： 1.教学重点：  ①尝试建构种群增长的数学模型；  ②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： 1.多媒体课件 2.探究实验器材及成果：血球计数板、酵母菌培养液、根据实验数据绘制的坐标图、实验照片等 六、教学过程： 1流程图： 2教学过程详表： 教学阶段教师活动学生活动设置意图导入1引导学生回忆： 1回忆并说出： 影响种群密度的种群数量特征有哪 些？ 2讲述： 正是由于诸多因素的影响，使得种群 密度不是一成不变

6、的，那么变化中是否蕴藏着规律呢？我们兴趣小组的同学开展了探究实验。请他们为大家进行介绍。 3讲述： 兴趣小组的同学花了好几天的功夫得 到了这样的结果，虽然不能解释其中的原因，却为我们提出了一个很好的问题。酵母菌种群为什么会出现这样的变化呢？ 这就是我们今天这节课要来学习的问 题：种群数量的变化。（板书“第二节种群数量的变化”） 请大家打开学案，完成兴趣小组实验 部分的相关内容。影响种群密度的数量特征。             2兴趣小组同学介绍实验材料、实验工具和实验结果。   3其他同学聆听、观察与思考，最

7、后填充学案。通过兴趣小组的探究实验展示，激发学生的学习动机，引出课题教学阶段教师活动学生活动设置意图构建 种群 增长 的数 学模 型（一）  “J”型曲线的构建   资料1大肠杆菌    1提问： 科学家很早就对种群数量变化这个问题产生了兴趣。我们知道实验材料的选择很关键，请问，什么样的材料适合研究数量变化呢？ 2介绍： 的确，繁殖快决定了细菌成为科学 家的首选，其中大肠杆菌由于结构简单、分布广泛所以也成了最常用的科研材料之一。除此以外，大肠杆菌的繁殖方式也很简单，就是一分为二、二分为四的分裂生殖。 3提问：

8、（任务1）1说出选择实验材料的标准，列举可能的实验材料。             1渗透科研选材的重要性及使学生明确以大肠杆菌作为研究对象的原因。           科学家做了一个这样的实验，把1个 大肠杆菌放在营养和生存空间没有限制的情况下进行培养，随着时间的推移，得到如下数据。请仔细观察数据，你能得出怎样的结论？时间（min）细菌数量（个）202404608801610032120641401