高中生物必修三第四章第2节《种群数量的变化》教学设计

1、?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、教学目的知识目的说明建构种群增长模型的方法才能目的尝试建构种群增长的数学模型运用种群数量变化规律解决消费生活中的实际问题情感态度与价值观目的认同数学模型在科学研究中的应用参与防治有害生物及合理利用野生生物资源措施的讨论关注人类活动对种群数量变化的影响三、教材及学情分析高中生物课程标准对这节的描绘出如今必修三?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，属于才能层面的“模拟程度和知识层面的“理解程度。在活动建议里那么提出“探究培养液中酵母种群数量

2、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。探究活动由于周期较长，安排在知识性内容之后。学生们在本章的第一节已经习得了种群的概念，理解了种群的特征，尤其是各种数量特征，在此根底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根底。四、教学重点与难点教学重点尝试建构种群增长的数学模型根据建构的数学模型解释种群数量的变化教学难点建构种群增长的数学模型五、教学资源及使用教室配

3、有电子白板及投影仪结合教学过程需使用电子白板播放视频及演示PowerPoint，展示学生答案时需要投影仪六、教、学用具 PowerPoint蝗灾视频导学案七、教、学方法 根据教学内容及学情，本节课采用读书指导法、议论法、讲授法、启发法等教学方法八、教学过程流程图导入：视频展示蝗灾危害研究种群数量变化的方法：数学模型的建构构建种群增长的数学模型：J型曲线的构建 S型曲线的构建种群数量增长模型的应用：防治有害生物野生生物资源的保护和利用自然种群的数量变化：增长 波动和下降教学施行的程序教学阶段老师的组织和引导学生活动教学意图导入播放视频，并讲述：蝗灾危害如此之大，为什么会爆发蝗灾？我们能否提早预测

4、，并采取一些措施呢？要解决这些问题就必需要研究种群数量的变化板书：种群数量的变化观看视频激发学生的学习动机，引出课题 研究种群数量变化的方法讲述：我们通过教材?问题讨论?中某种每20分钟分裂一次的细菌为例，探究种群数量的变化规律。通过考虑和讨论，同步完成导学案合作探究一主板书：一、研究种群数量变化的方法；副板书：时间min020406080100细菌数量个1学生代表在黑板上展示导学案合作探究一三个问题的答案2、点评：对学生在黑板上展示的答案进展点评，引导学生达成共识3、讲述： 用来描绘一个系统或它的性质的数学形式就称之为数学模型。这里涉及到了那些数学形式？学生答复数学方程式和曲线图4、讲述：

5、以获知120分钟时种群数量为例，比较这两种形式5、点评：对学生的答复进展点评，引导学生达成共识6、讲述： 因此我们可以结合实际情况选择适宜的数学形式来表达。但是建立的模型是否正确还需要经过实验或者观察进展检验或修正。 所以我们建立数学模型要依次进展：提出问题、作出假设、用适当的数学形式表达、检验或修正模型四个步骤。 通过这个方法我们建构的细菌种群数量的增长曲线图类似于英文字母“J，因此将其称之为“J型曲线。1、阅读教材?问题讨论?材料2、考虑、讨论导学案合作探究一3、展示导学案合作探究一结果4、认识数学模型5、比较曲线图和数学方程式6、认同建构数学模型的一般过程1、改编教材中资料呈现形式，从科

6、学研究的角度出发，引导学生分析数据得出结论。2、通过不同形式的数学模型转换，帮助学生认识各种数学模型的优缺点，同时体会数学建模的一般过程。建构“J型增长的数学模型1、讲述：细菌繁殖速度很快，每20分钟就以两倍的速度繁殖一代。自然界确有类似的种群数量增长形式。结合所学考虑：假设某种群起始数量是1000，种群的数量每年以1.5倍增长，一年后种群数量是多少?两年后呢？t年后呢?学生展示答案2、点评：对学生的答案进展点评，引导学生达成共识3、讲述：请尝试完成导学案：建构数量变化符合“J型增长的种群数学方程式学生代表展示本组结果4、点评：对学生的答复进展点评，引导学生达成共识5、讲述：该模型是否正确我们

7、可以通过实验或观察进展检验、修正。有兴趣的同学可以在课后设计相关实验进展验证。6、讲述：“J型曲线在什么条件下成立？这些条件都可称之为理想条件。1、建构理想条件下种群的数量增长模型，并描绘其特点1、通过迁移训练，稳固对数学模型的理解，同时加深对指数增长的理解。2、为学有余力同学开展后需研究提供时机。建构自然条件种群增长的“S型曲线以及两种曲线的比较1、讲述： 那在一个10ml的试管中，细菌的数量会一直按照N=2n这个公式增长呈 “J型增长吗？比方按照该模型72小时后，由该细菌分裂产生的细菌数量是多少？学生答复2216个2、讲述： 这个数量的细菌足可以塞满这幢教学楼，可实际上呢？为什么种群的数量

8、没有一直增长？学生答复可能是空间有限3、讲述在自然界资源和空间总是有限的条件下，种群数量增长又是什么样的规律？请继续应用数学建模的方法，完成导学案合作探究二第一步：提出问题：探究自然条件下种群数量增长规律第二步：假设食物和空间条件有限，有敌害等，种群数量的增长会受种群密度的影响第三步：在导学案用曲线图描绘变化规律学生代表展示本组结果4、点评：对学生答复进展点评，引导学生达成共识5、讲述：绘制的曲线图类似英文字母“S，称之为“S型曲线。该模型是否正确还需要根据观察和统计数据对其进展修正。教材中展示了生态学家高斯的实验，证明了自然条件下种群的数量增长确实是呈“S型增长6、讲述：结合曲线图，完成导学

9、案：小结种群数量“S型增长曲线特点考虑：1、该曲线中哪点种群数量最大？此时对应的种群数量我们之为K值，也称环境包容量。此时增长速率是多少？同个种群的K值是固定不变的吗？哪些因素会影响K值？2、该曲线中哪点增长速率最大？对应的种群数量是多少？即K/2时种群数量增长最快3、B点后增长速率怎么变？为什？大家描绘的这些原因可以概括为种群的环境阻力增大了。7、练习： 结合S型曲线的特点，完成以下问题8、讲述： 根据第二小题第三小题我们理解到根据种群数量增长曲线，在合理利用野生生物资源时我们应该保证砍伐或捕捞后种群数量要不少于在K/2值；防治有害生物我们可以采取一系列措施。 所以研究种群数量增长模型可以应

10、用于合理利用野生生物资源以及防治有害生物。实际上我们还可以用于保护濒危生物，例如保护大熊猫我们应该如何做？1、比较分析，构建自然条件下种群数量变化模型2、认识“K值，明确其定义3、说明环境改变时，K值得变化情况4、说明K/2特点5、知识迁移，说出防治有害生物和合理利用野生生物资源的对策1、通过逆向思维，引导学生关注现实条件。2、通过绘制坐标图，考察学生对“S型曲线的理解情况，及时发现知识盲点。3、应用本节课所学知识，分析实验结果，解决开篇的疑问。4、训练图形分析才能，并考察学生对本节课知识、的掌握情况。种群数量的波动和下降1、讲述：我们分析了种群数量的“J型增长和“S型增长，那是否所有种群的数量变化只有增长类型呢？教材图示是科学家根据50年蝗虫种群数量变化绘制的曲线图，这表示的是种群数量并不是增长，而是波动。哪些原因可能导致种群数量发生改变？实际上，当环境条件发生变化，种群的数量会发生波动，还会急剧下降甚至消亡板书：种群数量的波动和下降1、考虑分析种群数量其他变化类型2、讨论并说出影响种群数量波动的因素1、呈现结果，使学生更加信服。总结2、讲述：本节课我们理解通过数学建模的方法理解了种群数量的变化有增长、波动和下降。并详细分析了种群数量增长的“J型曲线和“S型曲线的条件和特点。并将研究的结果应用于野生资源的保护和利用及防止有害生物。像食物、天敌这些因素导致的