《生物群落的基本单位——种群》教案 115110.pdf

诚西郊市崇武区沿街学校生物群落的根本单位——种群一、教学目的1.说明建构种群增长模型的方法。2.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。3.用数学模型解释种群数量的变化。4.关注人类活动对种群数量变化的影响。二、教学重点和难点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。三、教学策略首先，教师要领会和把握好本节的教学要旨。课程标准关于本节的详细内容标准为“尝试建立数学模型解释种群的数量变动〞，并提出了相应的活动建议“探究培养液中酵母种群数量的动态变化〞。显然，引导学生用数学方法解释生命现象，提醒生命活动规律是本节教学策略的着眼点。其次，教师应对数学模型及其教育价值有一个根本的认识。数学模型是联络实际问题与数学的桥梁，具有解释、判断、预测等重要功能。在科学研究中，数学模型是发现问题、解决问题和探究新规律的有效途径之一。引导学生建构数学模型，有利于培养学生透过现象提醒本质的洞察才能；同时，通过科学与数学的整合，有利于培养学生简约、严密的思维品质。再次，在教学中，可以循着现象→本质→现象，或者者者详细→抽象→详细的思路，通过分析问题→探究数学规律→解决实际问题→建构数学模型的方法，让学生体验由详细到抽象的思维转化过程。欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！本节教学可以从教材提供的“问题讨论〞延伸开去：细菌的繁殖速度很快，假设在营养和生存空间没有限制的情况下，在短时间是是内，细菌的种群数量就能到达一个天文数字。在已有数学知识的根底上，学生不难得出n代细菌数量的计算公式。教师可直接要求学生完成教材上表格，并根据表中的数值，画出细菌种群的增长曲线，让学生感受到生物现象和规律可用数学语言〔公式和曲线图〕表达出来。当然，有条件的，也可预先将教材中的探究“培养液中酵母菌种群数量的变化〞作为研究性学习的课题，让学生在课外进展研究，在学生研究的根底上再进展本节内容的教学。接着，教师简要讲解数学模型的概念，强调以下两点。〔1〕数学方法的介入，使我们对大自然有了更多的认识。数学方法并非是近年来才出现的新方法：在科学史上，牛顿等很多伟大的科学家都是建立和应用数学模型的大师，他们将各个不同的科学领域同数学有机地结合起来，在不同的学科中获得了宏大的成就。如力学中的牛顿定律、电磁学中的麦克斯伟方程、化学中的门捷列夫周期表、生物学中的孟德尔遗传定律等，都是经典的应用数学模型的光范例。在当代，由于计算机的运用，数学模型在生态、地质、航空等方面有了更加广泛和深化的应用。〔2〕数学模型在生物学中也越来越表现出强大的生命力，它通过建立可以表述生命系统开展状况等的数学系统，对生命现象进展量化，以数量关系描绘生命现象，再运用逻辑推理、求解和运算等到达对生命现象进展研究的目的。学生有了以上感性和理性的认识根底，教师再进一步阐述“建构种群增长模型的方法〞。教材中结合“问题讨论〞的素材，介绍了建立数学模型的一般步骤。在教学中，教师还应当适当加以展开，丰富其内涵。例如，第一步观察研究对象是为了发现问题，探究规律，“细菌每20min分裂一次〞便是通过大量观察和实验得出的规律。这是建立数学模型的根底，在这一根底上运用数学方法将生物学问题转化为数学问题。生命现象和规律往往不是数学化的，这就需要擅长从具表达象中抓住其数学本质。第二步合理提出假设是数学模型成立的前提条件，假设不同，所建立的数学模型也不一样。第三步是要运用数学语言进展表达，即数学模型的表达形式。需要指出的是，当呈现为某种数学模型时，教师一定要让学生认识到数学模型所蕴涵的生物欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！学意义，要防止分开生物学讨论数学的倾向。第四步是对模型进展检验和修正，这在科学研究中是必不可少的步骤。在理想状态下细菌种群数量增长的数学模型是比较简单的，而生物学中大量现象与规律是极为复杂的，存在着许多不确定因素和例外的现象，需要通过大量实验或者者观察，对模型进展检验和修正。在上述以细菌在理想状态下种群数量增长为例的教学中，已经交待了“种群增长的J型曲线〞。因此，可以通过列举事例，引到“J型增长的数学模型〞上来。又如，按达尔文的估计，一对象，假设保证食物和其他条件，在没有其他生物或者者天敌危害的情况下，740～750年后就可繁殖成具有19000000个个体的宏大种群。这说明种群具有宏大的增殖才能。但是，这一现象并没有在自然界中发生，因为，在没有人为干扰的稳定的自然环境中，各个种群在物理因素和生物因素的制约下，出生率和死亡率一般说来是平衡的，种群的个体数是稳定的。由此引入“种群增长的S型曲线〞。尽管物种具有宏大的增长