高中生物 4.2《 种群数量的变化》教学设计 新人教版课程必修3.doc

第二节种群数量的变化教学设计
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。
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：
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。1回忆并说出：
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：（任务1）
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）202404608801610032120641401281602561805124播放视频并讲述：
大家都能认同在这种情况下，大肠杆菌每20min分裂一次，繁殖一代了吗？
如果你还不相信，请仔细观察这段在
显微镜下拍摄的视频。你所看到的1秒钟相当于实际的1分