高中生物-种群数量的变化教学设计学情分析教材分析课后反思

观评记录上完课后我们进行了观课评课活动，以下是听课的老师们对这节课的评价：许老师：孔老师的教学设计合理，使学生在各环节中也学到了本节课的知识，解决了重难点。师生互动，学生展示，小组合作都比较多，使本课有活动，有效率。赵老师：这节课的导入，用两副图片给学生视觉冲击，引起学生学习种群数量变化的兴趣，同时侧面给出研究种群数量变化的意义，进行情感态度价值观的渗透。并且还播放了细菌分裂视频，通过视频使学生对快速增长建立直观而整体的印象。有图有视频，并利用投影仪展示学生所画曲线图。利用多媒体教学，效率较高。李老师：孔老师这节课的优点很多，尤其是对细菌数据的处理到位，改编教材中资料呈现形式，从科学研究的角度出发，引导学生分析数据得出结论。杨老师：孔老师这节课的教学设计，通过草履虫实验对比分析，水到渠成地引出种群数量的“J”型和“S”型增长。能使学生对两种增长模型的理解更透彻。重难点把握和处理都很到位。于老师：孔老师的这节课，教学设计很好，课堂效果很好，就是录制画面怎么偏黑，在视频中站立位置不是很好。这应该是录制问题。课是很好的一节课。 教学设计《种群数量的变化》这节内容可以分为三个部分：第一部分是建构种群增长模型的方法，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、种群的S型曲线、种群数量的波动和下降，第三部分是探究——培养液中酵母菌种群数量的变化。本节课着重是讨论前两个内容。课前由学生自主学习，完成学案自主导学。

教学过程，首先，通过丰富的图片、摄人心魄的数据创设情境，让学生看到生物数量锐减、环境恶化的现实，明确研究种群数量变化的重要性，引入课题。然后，通过细菌繁殖的实例，探讨描述细菌种群数量变化的方法，分析建构数学模型的一般过程。再推出不限条件下的一般种群增长模型。并设有实验进一步验证模型的正确性。在分析建构数学模型的过程中，水到渠成地引出种群数量的“J”型和“S”型增长。通过某同学和高斯草履虫实验结果的矛盾冲突，对比分析“J”型和“S”型增长曲线的特点，重点理解K值意义。给出增长速率定义，分析两种增长曲线的增长速率随时间变化曲线图。讨论“S”型增长曲线对合理利用资源、预防鼠害、拯救濒危物种等方面的指导意义。。K值之后会一直稳定吗？自然界中多种因素的存在，会导致种群数量波动，甚至下降。最后，再构建数学模型研究酵母菌的数量变化，强化对模型构建方法的掌握，并运用所学知识分析预测酵母菌种群的数量变化。进一步巩固提升。跟踪练习，检测学生巩固情况。附学案。第2节种群数量的变化学习目标：1、知识目标：（1）说明建构种群增长模型的方法。（2）比较种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线，解释种群的数量变化。2、能力目标：尝试建构数学模型数种群数量的变化。3、情感态度价值观：关注人类活动对种群数量变化的影响。自主导学知识点一．建构数学模型，研究种群数量变化(1)方法：____，提出问题→提出________→根据实验数据，用适当的________对事物性质进行表达→通过进一步实验或观察对模型进行____________。知识点二．种群数量增长的“J”型曲线(1)条件：________________条件充裕、气候适宜、__________等。(2)数学公式：________________。(3)特点：种群数量连续增长，呈“J”型。知识点三．种群数量增长的“S”型曲线(1)条件：自然界的____________是有限的。(2)概念：种群经过一定时间的增长后，数量________的增长曲线。(3)K值：又称____________，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_____。知识点四.种群数量的波动和下降在自然界，影响种群数量的因素有、、和等，大多数种群的数量总是在中。在不利的条件下，种群数量还会急剧甚至死亡。合作探究探究点一：构建种群增长模型的方法尝试建立一个数学模型：细菌种群的增长曲线把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，得到如下数据时间/分钟20406080100120140160180细菌数量2481632641282565121、请你以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，在下图中画出细菌的增长曲线。2、请大家列出，这个起始数量为1的大肠杆菌种群，繁殖n代后的种群数量Nn的表达式。3、你能将细菌的数学表达式，推导成一个反映一般种群数量变化的数学表达式吗？假设，在资源、空间充足的条件下，种群的起始数量为N0，种群的数量以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍，那么，一年后种群数量N1=______两年后种群数量N2=_____t年后种群数量Nt=________。探究点二：种群增长的在“J”型和“S”型曲线1.“J”型和“S”型增长曲线产生的条件？2.什么叫K值？同一种群的K值是固定不变的吗？3.增长速率是指单位时间内增长的数量(即曲线斜率)，它是如何随时间而变化的呢？请尝试构建种群增长速率与时间的数学模型。

4.由上图并结合环境容纳量来分析对家鼠等有害动物的控制和对熊猫等野生生物的保护，分别应采取什么措施？渔业捕捞怎样才能获得持续的最大效益？探究点三：建构数学模型研究酵母菌种群数量变化研究方法 研究实例观察对象，提出问题酵母菌在10ml培养液中数量是怎样随时间变化的？提出合理假设根据实验数据，进行数学表达检验与修正课标分析本节属于必修三模块的内容。必修三模块，要求在能力方面，初步学会建立数学模型，在情感态度与价值观方面，为树立人与自然和谐发展的观念，形成生态意识和环境保护意识奠定基础。种群数量的变化更是与人类的经济生产活动和社会的可持续发展密切相关。课标中对本节的要求是尝试建构数学模型解释种群数量的变化。尝试建构数学模型属于能力目标。解释种群数量变化属于知识目标理解层次。所以根据课标分析，设定教学目标如下：知识目标：（1）说明建构种群增长模型的方法。（2）比较种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线，解释种群的数量变化。能力目标：尝试建构数学模型数种群数量的变化。情感态度价值观：关注人类活动对种群数量变化的影响。

教材分析1、地位和作用“种群数量的变化”是人教版必修3第4章第2节的内容。本课是在学生了解了种群数量特征的基础上，进一步介入数学知识，用建立数学模型的方法描述、解释和预测种群数量的发展变化。建立数学模型对于帮助学生理解自然界事物的数量特征和数量变化规律具有重要意义。2、教学目标课标对本课的具体内容标准是：尝试建立数学模型解释种群的数量变化。基于学生的实际情况，根据我对课标的理解，我从知识、能力、情感态度与价值观三个维度制定了教学目标如下：知识目标：（1）说明建构种群增长模型的方法。（2）比较种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线，解释种群的数量变化。能力目标：尝试建构数学模型数种群数量的变化。情感态度价值观：关注人类活动对种群数量变化的影响。3、重点和难点建立数学模型的方法是本模块科学方法教育的侧重点，这方面的内容主要集中在本节；建构数学模型需要学生能透过现象看到本质，由感性认识上升到理性认识，所以我确定如下的重难点：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。教学难点：建构种群增长的数学模型。学情分析学生在前一节的学习中已经认识了种群数量、种群密度、出生率、死亡率等名词及其关系；已经在数学学科中学习了函数及其曲线等数学知识，也具有数学建模的简单思想；并且在必修1中也体验了物理模型的建立过程，也曾提到过数学模型，学生不难构建数学模型。分析实验数据，得知增长规律，由现象到本质，也符合学生的一般认知规律。跟踪练习A层次1．下列关于种群数量的叙述中错误的是（） A．种群的增长一般呈“J”型曲线

B．种群的增长一般呈“S”型曲线

C．种群数量的变化包括：增长、波动、稳定、下降等

D．种群数量的变化主要取决于迁入、迁出、出生率、死亡率等2．右图是某种动物迁入一个适宜环境后的增长曲线图，下列说法错误的是()A．图中的种群增长曲线为S型增长曲线B．图中d点表示环境的最大容纳量C．图中表示种群增长速度最快的是a点D．第8年后，种群数量趋于稳定主要是因为食物减少，天敌增加3．右图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线。下列叙述正确的是()A．在t0～t2时间内，种群数量呈“J”型增长B．若在t2时种群的数量为K，则在t1时种群的数量为K/2C．捕获该鱼的最佳时期为t1时D．在t1～t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势4．下图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为()A．100只B．200只C．300只D．4005．下图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的是()①环境中影响种群增长的阻力②环境中允许种群增长的最大值③其数量表示种群内迁出的个体数④其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数A.①③ B.②③ C.①④ D.②④6.下列关于种群数量变化调查意义的说法中，不正确的是()A．改善空间和资源条件能提高K值B．渔业捕捞后需控制剩余量在K/2左右C．防治蝗灾应在害虫数量达到K/2时进行D．种群密度调查对害虫防治、捕捞强度确定等有重要意义B层次7.下图中左图表示某鼠迁入新的环境后增长率随时间的变化曲线，请分析回答：（1）下图中右图能反映鼠种群数量变化的曲线是（）（2）对该鼠的种群密度的调查，在一范围内，t1时进行第一次捕获并标志25只，在t2时进行第二次捕捉，并捕获未标志的30只，标志的10只，该鼠的种群数量应为（）A．大于100只B．等于100只C．小于100只D．约为75只（3）该鼠在t2时期后，种群数量不再增长的主要原因是。（4）在t1时该种群的年龄组成最可能为，判断的根据是。8.某研究所对一个河流生态系统进行了几年的跟踪调查。a、b为种群数量变化图，c图表示某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长速率随时间的变化曲线，d为出生率和死亡率变化曲线。分析回答：⑴如图a、b能反映鱼种群数量变化的曲线是_____________。⑵t2时期后，种群数量____，其主要原因是____和_____相等，对应于d图中的___点。⑶在t1时该种群的年龄组成可能为_____型。⑷若在t2时种群数量为K，为了保护这种鱼类资源不受破坏，以便持续地获得最大捕鱼量，应使这种鱼的种群数量保持在___水平，因为此时_____________________________。⑸分析图e该种群在30年中种群数量最少的是第年，第20～30年间种群的增长率为_________。效果分析课前自主学习，学生完成学案自主导学。由于本节教材基础知识较为简单，学生自主导学完成很好，只是对模型建构一般过程理解不到位，这是本节重点也是难点，在教学过程中重点讲解。教学过程，设计多重任务，理解建构模型一般方法，并在课程最后布置任务，建立数学模型研究酵母菌种群数量变化。再次强调建构模型一般方法。完成了本节的教学重难点的教学。解释种群数量变化，在分析建构数学模型的过程中，水到渠成地引出种群数量的“J”型和“S”型增长。通过某同学和高斯草履虫实验结果的矛盾冲突，对比分析“J”型和“S”型增长曲线的特点，重点理解K值意义。给出增长速率定义，分析两种增长曲线的增长速率随时间变化曲线图。学生对增长速率的理解比较到位，在小组合作互助的情况下，快速正确地绘制出了曲线图。讨论“S”型增长曲线对合理利用资源、预防鼠害、拯救濒危物种等方面的指导意义。学生在该环节表现相当优异，由于紧密联系实际，学生能运用所学知识结合实际，提出可行性具体措施。通过后续的跟踪练习，反应出教学效果较好。课后反思通过丰富的图片、摄人心魄的数据创设情境，让学生看到生物数量锐减、环境恶化的现实，明确研究种群数量变化的重要性，引入课题。图片对学生的视觉冲击力较强，引起了学生学习本节知识的兴趣。然后，通过细菌繁殖的实例，探讨描述细菌种群数量变化的方法，分析建构数学模型的一般过程。学生数学知识基础比较扎实，对数学模型的建构过程并不困难。而且很容易推出不限条件下的一般种群增长模型。并设有实验进一步验证模型的正确性。在分析建构数学模型的过程中，水到渠成地引出种群数量的“J”型和“S”型增长。通过某同学和高斯草履虫实验结果的矛盾冲突，对比分析“J”型和“S”型增长曲线的特