浙江版高中生物《種群的增長方式》教案

1、種群的增長方式一、教學(xué)理念本節(jié)課體現(xiàn)了探究性教學(xué)的理念：用興趣小組的實驗結(jié)果牽引出本節(jié)課的主題，同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機；各種科學(xué)研究實例都不直接呈現(xiàn)結(jié)論而是引導(dǎo)學(xué)生開展討論分析；學(xué)生在環(huán)環(huán)相扣的任務(wù)中逐漸建構(gòu)起種群增長模型，最終運用所學(xué)的知識來解釋興趣小組的實驗結(jié)果。 模型構(gòu)建法是新課程、新教材中提出的新的科學(xué)方法，而數(shù)學(xué)模型又是是高中階段模型構(gòu)建法的難點。本節(jié)課遵循建構(gòu)主義的理論，在學(xué)生已有的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上，重新建構(gòu)新的知識建構(gòu)揭示生物學(xué)規(guī)律的數(shù)學(xué)模型。二、教學(xué)目標(biāo)1、 知識目標(biāo)（1） 區(qū)別種群的指數(shù)增長和邏輯斯諦增長兩種方式，闡明隱含在“j”形曲線和“s”形曲線中的信息。（2） 舉例說出環(huán)境容

2、納量的概念。2、 能力目標(biāo)（1） 嘗試建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。（2） 利用實驗結(jié)果建立種群數(shù)量變化的生物數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群的數(shù)量變化。3、 情感態(tài)度價值觀目標(biāo)關(guān)注人類活動對種群數(shù)量變化的影響，培養(yǎng)學(xué)生熱愛大自然的情感。三、教學(xué)重點和難點教學(xué)重點：種群的增長方式和環(huán)境容納量。教學(xué)難點：建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型并據(jù)此探究種群數(shù)量的變化四、學(xué)習(xí)任務(wù)分析（3） 本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是生物（必修）穩(wěn)態(tài)與環(huán)境（浙江科學(xué)技術(shù)出版社）第4章第2節(jié)內(nèi)容。種群是生態(tài)學(xué)研究的一個重要層次，也是生態(tài)學(xué)的重要概念之一，同時也是學(xué)習(xí)群落和生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)。本節(jié)教材是在對種群有了初步了解之后，介紹種群數(shù)量的增長方式。本節(jié)教材有助于學(xué)

3、生認(rèn)識生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系，了解數(shù)學(xué)方法在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用并領(lǐng)悟系統(tǒng)分析的思想和方法；此外，還有助于強化學(xué)生的生態(tài)意識和環(huán)保意識。生物課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)的基本要求是：嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動?；顒咏ㄗh：探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量動態(tài)變化。根據(jù)此要求浙江省教學(xué)指導(dǎo)意見提出基本要求：1、活動：探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化。能概述數(shù)學(xué)建模的一半過程，能利用實驗結(jié)果建立酵母菌種群數(shù)量變化的生物數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。2、實驗和設(shè)計可行的實驗方案。3、區(qū)別種群的指數(shù)增長和邏輯斯諦增長兩種方式，讀懂隱含在“j”形曲線和“s”形曲線中的信息。4、舉例說出環(huán)境容納量的概念。五、學(xué)習(xí)

4、者分析及學(xué)法設(shè)計學(xué)生們在本章的第一節(jié)已經(jīng)習(xí)得了種群的概念，了解了種群的特征，尤其是各種數(shù)量特征，在此基礎(chǔ)上過渡到種群數(shù)量變化的學(xué)習(xí)順理成章。學(xué)生們在數(shù)學(xué)課上學(xué)習(xí)過指數(shù)函數(shù)的表達式和坐標(biāo)圖的繪制，這為本節(jié)課數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。 根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，學(xué)習(xí)是學(xué)生自己進行知識建構(gòu)的過程。因此在學(xué)法指導(dǎo)上采用提供觀察、思考的機會，充分調(diào)動學(xué)生已有的知識經(jīng)驗，并讓學(xué)生用自己的語言進行歸納，從而對原有知識加深理解。本節(jié)內(nèi)容的理論性較強，教學(xué)內(nèi)容采取力求通俗、多舉實例、聯(lián)系實際的處理方法，從而使這部分內(nèi)容更符合高中學(xué)生的認(rèn)知水平。六、教學(xué)方法和設(shè)計思路根據(jù)教材特點、學(xué)習(xí)者的情況和教學(xué)目標(biāo)，本節(jié)課所采取

5、適合的教學(xué)策略和教學(xué)方法，目的是著力提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，更突出培養(yǎng)學(xué)生形成“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)方式和創(chuàng)新思維。在教師的引導(dǎo)下，從知識的發(fā)生過程入手，重視把凝結(jié)在教材中的科學(xué)活動充分展開，重視概念的產(chǎn)生，知識的形成及思維獲得過程，著重引導(dǎo)學(xué)生自己去探索、觀察、思維、分析、歸納、總結(jié)，使學(xué)生在一系列教學(xué)活動中去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的合作、探索精神，發(fā)展學(xué)生的思維能力。根據(jù)本節(jié)課的知識特點，以學(xué)生熟悉的生活材料引入課題，引入數(shù)學(xué)方法構(gòu)建指數(shù)增長的公式模型和曲線模型，通過分析問題、探究數(shù)學(xué)規(guī)律、解決實際問題、建構(gòu)數(shù)學(xué)模型（公式、曲線）、模型檢驗修正，思考數(shù)學(xué)公式、曲七、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教

6、師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖創(chuàng)設(shè)情境、引入課題【展示】鳳眼蓮的數(shù)量變化圖片【講述】鳳眼蓮原產(chǎn)南美，1901年作為一種花卉引入我國，5060年代作為豬飼料推廣種植，并發(fā)展為水質(zhì)凈化種類，后逸為野生。在我國南方的一些河道和湖泊，鳳眼蓮覆蓋面積達100%。在云南省昆明市滇池內(nèi)，【提問】鳳眼蓮大量增長，的原因是什么呢？.我們應(yīng)該如何防治？【過渡】如何防治是最有效的，接下來我們一起學(xué)習(xí)種群增長方式后再來回答。觀看，思考，討論通過學(xué)生生活中熟悉的例子引入課題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣指數(shù)增長指數(shù)增長【講述】以繁殖力很強的細菌為例，討論種群的數(shù)量變化【展示】細菌的繁殖過程的視頻【思考】假如現(xiàn)有一種細菌，在適宜的

7、溫度、濕度等環(huán)境下, 每20分鐘左右通過分裂繁殖一代。討論：12小時后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少？2一個細菌 n代后種群數(shù)量的計算公式是什么？討論細菌的種群增長曲線【提問】種群呈指數(shù)增長的特點【提問】剛才我們是采用什么方法來解決生物學(xué)問題？這個數(shù)學(xué)模型是怎么建立出來？所用的方法是建立數(shù)學(xué)模型，建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：提出問題作出合理的假設(shè)建構(gòu)數(shù)學(xué)模型模型檢驗修正【提問】要使細菌出現(xiàn)“j”形增長在培養(yǎng)時注意哪些條件？檢驗建模1.實驗法2.實際例子【提問】說出鳳眼蓮大量增長，的原因是什么呢？ 學(xué)生相互討論計算，并寫出分式，填寫表格，并根據(jù)表格數(shù)據(jù)，討論種群的數(shù)量變化曲線并評價建立數(shù)

8、學(xué)模型學(xué)生相互討論回答種群指數(shù)增長產(chǎn)生的條件使學(xué)生學(xué)會處理、分析數(shù)據(jù)的方法通過具體實例加深對數(shù)學(xué)模型的理解。邏輯斯諦增長【過渡】這個“j”增長能一直持續(xù)下去嗎？【展示】高斯對大草履蟲研究實驗數(shù)據(jù)，并請同學(xué)對此曲線圖進行評價和分析?！咎釂枴空埻瑢W(xué)觀察思考種群邏輯斯諦增長的產(chǎn)生原因和增長特點?！咎釂枴縦值是環(huán)境容納量，是指在長時期內(nèi)環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量。是種群在該環(huán)境中的穩(wěn)定平衡密度。請問其在自然界中，種群數(shù)量是否總能穩(wěn)定在k值？為什么？【提問】說出其增長速率曲線？【回答】我們應(yīng)該如何防治鳳眼蓮？【展示】鼠是繁殖力很強的有害動物，考慮應(yīng)當(dāng)采取什么措施來控制田鼠的數(shù)量？這些措施實際上是在影響種群增長模型的什么參數(shù)？【展示】請根據(jù)種群數(shù)量增長的相關(guān)知識，分析大熊貓種群數(shù)量銳減的原因？對瀕危動物如大熊貓應(yīng)采取什么保護措施？【展示】如果你是漁場主，你怎么讓自己的漁場獲得最大的收益，實現(xiàn)漁場的可持續(xù)發(fā)展？學(xué)生相互討論得到曲線學(xué)生總結(jié)種群邏輯斯諦增長的產(chǎn)生條件和增長特點。學(xué)生相互討論回答。學(xué)生對幾個常見類型的生物種群進行討論分析。通過具體的實例引入“