2022年康圆圆的教学设计 .pdf

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1、学习必备欢迎下载教学设计基本信息名称种群数量的变化执教者康圆圆课时1 课时所属教材目录人教版必修三第四章第二节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。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。本节课重点探究前两方面的内容。引导学生用数学方法解释生命现象，揭

2、示生命活动规律是本节教学策略的着眼点学情分析学生们在本章的第一节已经掌握种群的概念，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学习衔接不是特别难。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。但是学生们知识基础相对薄弱，所以在建构数学模型时易层层递进，引导学生学习。教学目标知识与能力目标 解释种群数量增长的一般规律。 说明建构种群数量增长数学模型的方法。过程与方法目标 通过各种形式的活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。 运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。情感态度与价值观目标 认同数学模型在科学研究中的应用。

3、 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。教学重难重点 尝试建构种群增长的数学模型；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页学习必备欢迎下载点 根据建构的数学模型解释种群数量的变化。难点建构种群增长的数学模型。教学策略与 设计说明1. 多媒体课件2. 实例分析教学过程教学环节（注明每个环节预设的时间）教师活动学生活动设计意图导入：模型建构知识学习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

4、呢？展示图片：美国白蛾的入侵题：种群数量的变化。 （板书 “第二节种群数量的变化” ）我们运用坐标图这种数学方法描述了种群数量变化这样一个生物学问题， 所以就把这种坐标图称为一种数学模型。大家都听说过航模，那是一种模拟飞机等物体的物理模型；而今天我们认识了数学模型。事实上，数学模型在大家的其他学科中也有应用。比如物理中的各种公式就是另外一种形式的数学模型，学 生 思 考 问题：为什么美国白蛾可以短时间内大量繁殖？它的种群数量呈现甚么样的趋势？学生读书，总结步骤引 导 学生学习兴趣精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页学习

5、必备欢迎下载构建模型：3 教师引导分析课本资料 1-2 关于大小草履虫的生长以及大肠杆菌的增值过程。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）20240460880161003212064140128160256180512 4咱们是不是也可以试着为这群起始数量为1 的大肠杆菌种群来绘制一幅坐标图呢？下面就请大家在学案上完成任务2。注意，你需要使用表格中所有的数据。（学生板图大肠杆菌种群增长坐标图） 5 点评：对学生在黑板上建构的坐标图进行点评，引导学生达成共识。6 提问：从图中我们可以看

6、到种群数量呈现出什么变化趋势？通过刚才的几个任务我们认识了数学模型，其实就是指用数学形式来描述问题。它的构建则一般需要经历“已知、假设、表达、检验”这样四个基本步骤。学生讨论回答问题课本探究问题观察表格数据，得出结论。将表格中数据转化为坐标图。建 立 学习兴 趣 ，学会 用 生物语言答题应用本节课所学知识，分析实验结果，解决开篇的疑问。考察学生对本节课知识的 掌 握 情况。为学有余力同学开展后需研究提供机会。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页学习必备欢迎下载构建模型这样咱们就建构了种群数量增长的数学模型。 （板书“一

7、、建构种群数量增长的数学模型” ） 7 提问： 7 我们知道自然界许多种群起始数量不一定是 1，下一代不一定是上一代的2 倍，而且繁殖速率要慢得多。那么怎么建构它们的种群数量增长模型呢？这里给大家这样一个种群，在食物、 空间充足的前提下， 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍。已知该种群的起始数量为N0，t 为时间， Nt 表示 t 年后该种群的数量。 请大家尝试建构这个种群的增长模型，使用表达式的形式。（学生板图种群增长的一般表达式） 8 点评：对学生列出的表达式进行点评，引导全体学生达成共识。 9 讲述：我们也可以尝试建构坐标图这种数学模型，根据表达式可以想象得到它也应该呈现

8、出指数增长的趋势。只是注意将起始数量变为 N0 就行。10.讲述：实际是不是这样呢？这是科学家获得的实验数据，转化为坐标图的数学模型，得到这样的图像。很显然，呈现出和前面几个例子一样的不断增长的趋势。通过刚才的分析，我们认识到在食物、空间充足、条件适宜的情况下，种群会出现指数增长的趋势。 大家观察这种曲线外形类似什么英文字母？所以我们将它称为“J” 型曲线。认识数学模型。建构一般种群的数量增长模型。理解环境阻力对种群增长，尤其是K值 的 影响。为后面分析“ 提 高K值，拯救濒危生物”做知识铺垫。训练图形分析能力。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -

9、 - -第 4 页，共 9 页学习必备欢迎下载构建模型这种曲线只在近乎理想的条件下才会出现。 11 提问：大家设想一下，我们现实生活中有没有哪种生物会一直呈现“J ”型增长呢？事实上，最简单的起始数量为1 的大肠杆菌种群如果一直按照指数增长下去，只需 3 天就足够铺满我们整个地球。所以在现实条件下“J”型增长绝对不会是常态，那又会是怎样的变化趋势呢？推而广之，在现实条件下，其他生物种群数量是不是也会出现这样一个最大值呢？科学家陆陆续续做了许多实验，充分证明许多种群在实验培养条件下，都呈现出这种变化趋势。 生物学上就把这种在环境条件不破坏的情况下， 一定空间所能维持的种群最大数量称为 K值，也叫

10、环境容纳量。 12 提问：大家观察这种曲线像什么英文字母呢？ 14 提问：我们认识了现实条件下，种群会呈现出“ S”型增长。如果现在给你一个种群， 我们已知它在理想条件下的“J”型曲线，就是刚才大家画的这样。请大家在同一个坐标系中画出现实条件下它的种群数量变化曲线。（学生板图“ S ”型曲线） 15 点评：对学生绘制的“S ”型曲线进行点评，引导全班学生达成共识。 16 提问：两条曲线间的差异是什么原因造成的？（教师板图“环境阻力” ）17 出示老鼠图片，提问：如果是这样的生物呢？我们都知道“老鼠过聆听讲述，达成共识精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -

11、 - - -第 5 页，共 9 页学习必备欢迎下载构建模型应用自然种群数量的变化街、人人喊打” 。在有些地方，它们的确达到了成灾的地步。怎样控制这些有害生物呢？那就是增大环境阻力，降低K值。 18 讲述：所以我们可以利用今天学习的种群数量增长知识， 来进行濒危生物的保护和有害生物的防治。（板书“二、应用” ）19 提问：为了控制生物入侵，大家想想应该怎么办呢？ 20 介绍：给它们制造环境阻力，改变“J”型增长趋势。1 讲述：我们运用种群数量增长模型解释了一些生产生活中的实际问题。事实上，大部分自然种群的数量不会是单纯的增加或减少。请大家观察这幅图片。科学家从1928 1977 年长达 52 年

12、间对一个欧洲灰鹭种群数量进行追踪调查，最终绘制出这样的变化曲线。我们看到有些阶段种群数量增加，有些则减少，也就是呈现出一种什么状态？（板书“三、自然种群：波动”） 2 提问：什么因素会造成种群数量的波动呢？ 3 介绍：科学家研究发现灰鹭数量减少的年份大多经历了寒冬； 而数量持续增加的年份则是持续暖冬。 可见气候的确对种群数量起到了很大的影响。除此以外，食物的多少、天敌的多少还有就是像禽流感这样的传染病使很认识“S” 型曲线。绘制坐标图。明确“ S”型曲线与“ J”型曲线的差异知识迁移，说出对策训练知识迁移能力。为下节课群落水平的研究做铺垫，同时结束本课。精选学习资料 - - - - - - -

13、 - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页学习必备欢迎下载多鸟都死去，势必引起种群数量的变动。像食物、 天敌这样， 就要涉及到不同种生物之间的关系，这将是什么水平研究的问题呢？那我们下节课在“群落”中再继续去探讨它们对种群数量的影响认识生物入侵。思考控制生物入侵的对策。课堂小结2 分钟布置作业1 分钟板书设计种群数量的变化一、构建种群的数量模型方法二、种群数量增长模型三、四、应用五、种群数量的变化：增长、波动、下降、稳定教学反教学反思可以从以下方面阐述：1请对本节课进行简单的自我评价，是否满意；2有哪些精彩的瞬间；这节课中你最满意的地方或者让您最兴奋的地方？精选学

14、习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页学习必备欢迎下载思3学生对这节课的学习达到你期望的水平了吗?你满意吗？这节课有哪些问题没有解决？为什么？或者让你觉得不足的地方在哪里？4课堂上有出乎你意料的事件发生吗？你是如何解决的？5如果让你重新上这节课，你会怎样上？有什么新想法吗？6从学生的作业、课后谈话等途径你觉得学生的学习效果如何？为什么会有这样的反应？7当时听课的老师或者专家对你这节课有什么评价？对你有什么启发？1 值得肯定之处：（1）层层引入，引导模型构建引导学生自己开展分析，体现了倡导探究性学习的理念。导入环节由图片引入，吸

15、引学生兴趣在学完两种曲线模型后再对实验结果进行讨论，符合学生的认知规律和需求，并且考察了学生对知识的掌握情况。（2）科学调整与整合教学资源：我将教材中“计算大肠杆菌在不同时间数量”的学习任务改为以实验现象的形式呈现大肠杆菌在不同时间数量，请学生分析结论。我认为这更符合科学家进行这项研究时的流程，即先发现现象，后总结规律，继而建立模型，最后进行验证。同时也让学生认识到科学研究始于观察与发现问题。在“J”型曲线和“ S”型曲线的学习中分别呈现了两个草履虫的实验，通过介绍实验背景信息，引导学生进行比较分析，便于得出结论。“应用”环节，在分析环颈雉实例的基础上顺理成章地引出“生物入侵”的讨论。在“濒危

16、生物保护”的讨论中，补充了大熊猫目前分布范围和化石分布范围的图片，使学生对K值降低原因有更真切的体会。（3）认真分析新课标，重轻分明2 有待改进之处：（1）由于学生的数学基础较差，数学模型建构过程耗时较长，导致后面关于“应用”的讨论略显仓促。（2）如果能使全体学生参与到探究实验中来，能够更加充分发挥训练学生探究能力的作用，同时也能够为本节新课的学习提供很多教学资源。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页学习必备欢迎下载精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页