【教学设计】《种群的增长方式》（浙科）

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1、《种群的增长方式》庄浪县第二中学王永生◆教材分析本节内容是浙科版必修3第四章第二节《种群的增长方式》，是在学习第一节《种群的特征》的基础上，进一步学习生态学的知识。本节内容要求学生学习两种状态下种群数量的增长规律，通过构建模型，培养学生透过现象揭示本质的洞察能力。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。◆教学目标【知识与能力目标】1．说明建构种群增长模型的方法。2．理解两种种群增长的数学模型。3．用模型解释种

2、群数量的变化。【过程与方法目标】通过尝试建构实验环境中种群增长的数学模型，培养学生透过现象揭示本质的洞察能力。【情感态度价值观目标】关注人类活动对种群数量变化的影响。◆教学重难点◆【教学重点】两种种群增长的数学模型【教学难点】建构实验环境中种群增长的数学模型◆课前准备◆1、教师准备：教学课件课件及、模型及挂图2、学生准备：教材。◆教学过程【导入新课】教师：课件展示细菌分裂。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20min左右。引导学生思考：1.细菌的生殖方式是怎样的？2.n代细菌数量是多少？学生：积极参与教学，思考

3、解决问题。教师：提出问题，组织讨论：1.对细菌种群数量增长而言，在什么情况下2n公式成立？2.这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律？3.在学过的生物学内容中，还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示。提示：数学工具在生物学研究中的作用越来越突出。学生：讨论思考。【讲授新课】一、数学模型的建构教师：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。教师：引导学生讨论，同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？学生：分组讨论并试回答。教师：小结，在描述、解释和预测种群数量的变化时，常常需要建

4、立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式、图表等。学生：听讲记录。教师：建构数学模型的一般过程步骤是什么？引导学生分析。学生：理解建立数学模型一般包括以下步骤：提出问题，作出假设，建立模型，模型的检验与修正。教师：下面我们尝试建构理想环境下繁殖的种群增长模型，某动物种群的起始数量为N0，此后每年的种群数量都为前一年的λ倍，则一年后该种群的数量应为？二年后该种群的数量为？t年后则为？引导学生分析。学生：积极参与教学，思考解决问题。二、“J”型曲线（指数增长）教师：师生讨论推理N1=N0λ，N2=N1λ=N0λ2，Nt=N0λt学生：修正反思这一公式模型与数学函数的关系。教师：我们能不能

5、绘制成曲线模型呢？学生：积极参与教学，思考解决问题。教师：用“J”型曲线分析理想环境中种群的数量变化。学生：体会由现象建构的模型，反过来可解释现象。教师：自然界中有此类型吗？给出生态入侵的例子让学生分析。教师：种群在什么条件下呈指数增长？学生：反思回答。三、“S”型曲线教师：那实际环境中一般种群增长规律是怎么的呢？课件展示高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验的数据，引导学生建构模型。学生：积极参与教学，思考解决问题。教师：师生互动建立“S”型曲线模型。教师：用“S”型曲线模型解释种群数量变化。学生：体会由现象建构的

6、模型，反过来可解释现象。教师：如何建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”，我们应该怎么做？学生：思考表述，学生互相修正完善体液免疫的作用。四、探究培养液中酵母菌种群数量的变化教师：如何建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”，我们应该怎么做？指导学生完成课本72～74页实验过程。学生：参与探究。教师：全程指导评价学生的实验过程，直到建立曲线模型。请同学们用你亲自实验绘出的曲线，来检验我们前面建构的两种模型。指导学生解释检验。学生：思考体绘建构模型后用众多的现象检验修正的思想。【课堂小结】教师：总结两种模型。学生：参与小结。◆教学反思略