种群数量的变化教学设计

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种群数量的变化教学设计

　　作为一位杰出的教职工，时常需要准备好教学设计，教学设计是教育技术的组成部分，它的功能在于运用系统方法设计教学过程，使之成为一种具有操作性的程序。怎样写教学设计才更能起到其作用呢？以下是小编为大家收集的种群数量的变化教学设计，希望对大家有所帮助。

种群数量的变化教学设计

　　一、教学设计思想

　　在课堂教学中，要培养学生的主体意识，发展学生的主体能力，塑造学生的主体个性，使学生的主体性得到充分的发展。本节课通过具体的实例、大量问题情境的设置，让学生利用所学的数学等知识分析、归纳总结，自己得出结论，为学生发挥其主体性提供尽可能多的机会，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，促进学生主体性的发展和科学素养的提高。

　　二、教材分析

　　种群数量的变化一节是新课程标准教材人教版生物必修3第四章第2节的内容。

　　1.本节课可分为三部分：第一部分是建构种群增长模型的方法。正文结合问题探讨中的实例，引导学生分析建构数学模型的方法，并尝试进行模型形式的转换;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。教材以问题串的形式揭示了这四种情况之间的内在联系。第三部分是探究培养液中酵母菌种群数量的变化。由于这项探究所需的时间较长，安排在第二课时完成。

　　2.建立数学模型的方法是本模块科学方法教育的侧重点，这方面的内容又集中在本节。因此，教材将如何建构数学模型放在突出的位置。本节内容还十分重视联系社会实际，应对学生进行情感态度价值观教育。

　　三、教学目标

　　1.知识与技能

　　(1)通过探究细菌种群数量变化，尝试建构种群增长的数学模型。

　　(2)掌握用数学模型解释种群数量的变化。

　　(3)了解种群数量变化的影响因素及意义。

　　2.情感态度与价值观方面

　　通过联系生产、生活等实际，激发学生学习生物学的兴趣和动机，养成学生关心生态科学的发展、关心社会生活的意识。

　　四、教学重点、难点

　　1.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。

　　2.教学难点

　　建构种群增长的数学模型。

　　五、教学方法

　　1、通过多媒体手段展示细菌的繁殖的动态过程，让学生进行动态想象，培养学生抽象思维的能力。

　　2、通过引导学生阅读分析资料建立种群增长的数学模型，培养学生分析问题的能力。

　　3、通过引导学生讨论比较j型曲线和s型曲线区别和联系，培养学生比较和归纳的能力。

　　六、教学实施的程序(第一课时)

　　学生活动

　　教师的组织和引导

　　教学意图

　　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。

　　学生讨论，充分陈述自己的观点。

　　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2^{n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。}

　　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局限性？

　　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。

　　学生讨论建立培养液中酵母菌种群数量的数学模型的方案：程序和方法。

　　提出问题，组织讨论：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？

　　结合本节的探究实验，认识建立种群增长模型的程序和方法。

　　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_{0表示野兔种群的起始数量，用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？4.根据上述素材，估算1869年时，野兔种群数量为多少？（说明计算方法）5.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。（有条件的学校，教师可播放澳大利亚野兔成灾的录像片。）

　　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。

　　小结：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为j型曲线，或数学公式：nt=n_o^t

　　学生思考：有哪些因素制约着种群数量的增长？学生讨论。

　　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.你认为高斯得出种群经过一定时间的增长后，呈s型曲线的原因是什么？2.在高斯实验的基础上，如果要进一步搞清是空间的限制，还是资源（食物）的限制，该如何进行实验设计？3.如何理解k值的前提条件在环境条件不受破坏的情况下？请举例说明。

　　从资源和空间上思考种群增长问题。用生物学语言解释s型曲线（数学模型）。培养实验设计能力。

　　学生讨论教材中思考与讨论素材。

　　小结：经过一定时间，在各种因素的作用下，种群数量增长会趋于稳定，呈s型曲线。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量──k值。

　　理解k值，并解释和说明实际问题。

　　学生讨论教材中东亚飞蝗种群数量的波动。讨论影响种群数量波动的因素。

　　提出问题：在自然界中，种群数量是否总能稳定在k值？为什么？

　　从多因素思考种群数量的变化？

　　总结：从具体的生物现象与规律建立抽象的数学模型，又用抽象的数学模型来解释具体的生物学现象与规律，这是学习本节的要旨。

　　把握学习方法要旨。

　　种群数量的变化知识点归纳

　　(一)种群数量的J型曲线

　　1、条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下。