高中生物 《种群数量的变化》教学设计 新人教版必修3

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1、《种群数量的变化》教学设计【基本指导思想】生物学是一门应用科学，与资源、环境密切相关，《普通高中生物课程标准》中明确提出，高中生物课程的基本理念是：面向全体学生，提高生物科学素养，注重与现实生活的联系。本教学设计以学科知识作为载体，面向全体学生，在课堂教学的同时渗透可持续发展观，培养学生关注资源、环境利用过程中面临的种种问题，实现人与社会、人与自然之间的和谐发展。【教材分析】本节内容承接第一节《种群的特征》，种群数量变化直接影响种群的密度，由种群的出生率和死亡率决定，同时在一定程度上受到年龄组成

2、和性别比例的影响。某种生物种群数量改变，也会直接或间接地影响到群落乃至生物圈中其他生物种群数量的变化，与生产生活实际联系紧密，因此，本节内容不仅在本章中具有承上启下的作用，对于生物与环境的和谐发展也具有举足轻重的地位。本节内容的重点有两个：建构数学模型方法的渗透和“J”型、“S”型增长曲线的特点及应用。数学模型的建构不必刻意要求学生掌握，学生通过细菌种群数量变化描述方法的探讨，在心里认可数学模型是研究生物学知识的手段即达到了“模型建构方法渗透”的目的。世界人口和中国人口的数量都符合“J”型增长曲

3、线，而自然界中常见的则是种群的“S”型增长曲线，它在合理利用资源、拯救濒危物种、引入外来物种等方面具有重要的指导意义，因此，分析归纳“J”型曲线和“S”型曲线产生的条件、各自的特点和应用范围是本节课的重点也是难点。知识是德育渗透最好的“载体”，而德育是知识的“灵魂”，本节内容许多知识点都能透射出一种生物种群数量变化对其他生物及环境的影响，是学科教学中德育渗透不可多得的素材。丰富的图片、摄人心魄的数据，学生在看到生物数量锐减、环境恶化的现实的同时，势必联想到环保的重要性，在日常生活中学会从身边小事

4、做起，关注资源的利用，关注环境的变化，关注人类的活动，实现人与自然的可持续发展。【学情分析】（1）基于数学知识坐标系的学习，学生不难构建种群增长的数学模型，但对于数学模型的生物学意义及其应用可能理解起来会有一定的障碍。（2）水葫芦泛滥成灾、鲨鱼数量锐减、大熊猫濒临灭绝以及世界人口增长状况等资料学生会比较感兴趣，同时也会比较震撼，容易激起学生的学习热情，为本节课枯燥的理论学习营造可交流讨论的空间。【教学策略】首先，通过丰富的图片、摄人心魄的数据创设情境，让学生看到生物数量锐减、环境恶化的现实，明确

5、研究种群数量变化的重要性，引入课题。然后，通过细菌繁殖的实例，探讨描述细菌种群数量变化的方法，分析建构数学模型的一般过程。在分析建构数学模型的过程中，水到渠成地引出种群数量的“J”型和“S”型增长。通过兴趣小组和高斯草履虫实验结果的矛盾冲突，对比分析“J”型和“S”型增长曲线的特点，讨论“S”型增长曲线对合理利用资源、预防鼠害、拯救濒危物种、引入外来物种等方面的指导意义。最后，通过讨论人类活动对地球上其他生物种群数量变化的影响，引导学生关注资源的利用，关注人类的活动，关注环境的变化，实现人与社会

6、、人与自然的可持续发展。【教学目标】知识目标：（1）说明建构种群增长模型的方法。（2）比较种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。能力目标：尝试运用数学模型解释种群数量的变化，初步学会使用数学方法处理、解释数据。情感态度和价值观：认识生物科学的价值，关注人类活动对种群数量变化的影响，理解人与自然和谐发展的意义，树立可持续发展观念。【教学重点】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。【教学难点】建构种群增长的数学模型。【教学方法】讲授法、讨论法、举例法相结合【教学过程】环节教学活动

7、设计意图教师活动学生活动创设情境图文展示鲨鱼、水葫芦、世界人口等数量变化。以上实例描述的都是同一类问题，即种群数量的变化。研究种群数量变化对于我们的生产、生活，乃至整个自然界都有重要的意义。通过震撼人心的事例，调动学生的积极性，激发学习热情。建构种群增长模型首先，让我们以细菌作为研究对象，体会种群数量变化的研究方法。【问题讨论】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。若将一个细菌在培养基上长期培养，请将细菌在不同时间的种群数量填入表格。（见学案）根据表格中细菌种群

8、数量变化数据，请同学们写出数学表达式，并绘出细菌数量随时间变化的曲线图。数学表达式能够准确地表示细菌种群的数量变化，曲线图能够清晰、直观地描述细菌种群数量变化趋势。[思考]假设：种群的起始数量为N0；每年的增长率都不变，第二年是第一年的λ倍；t年后该种群的数量用Nt表示。那么，我们能否模拟细菌种群增长的表达式，推导出一个反映一般种群增长的数学表达式呢？到此，我们得到的仅仅是种群增长的一种可能数学表达式，实际上是不是这样的，我们还不知道，要回答这个问题，我们必须进入下一个步骤：通过进一步实验或观察