人教2003课标版《第2节种群数量的变化》新课标优质课教案设计

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三、教学目标

知识目标：

1、?说明建构种群增长模型的方法。

2、阐述种群数量增长的种类和特点。

能力目标：

1、通过讨论细菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。

2、用数学模型解释种群数量的变化。

情感态度价值观目标：

意识到人类活动对生物的影响，生物与环境之间的相互影响。

四、教学重难点

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。

五、教学方法：讨论法、探究法

六、教学思路：

首先以三个关于种群数量变化的实例引出本课的课题——种群的数量变化。学生观察细菌分裂的视频后，通过已知的一些条件，小组合作，共同探讨出细菌数量变化的公式以及时间—数量曲线图，完成学案。探究活动结束后让小组代表来展示探究成果。加强对细菌数量增长情况的认识。总结数学模型构建的探讨活动，让学生对这种方法的使用更加有条理。提出现实环境不能无限制，质疑之前结果的正确性，并且通过两个例子来帮助理解。进而引出种群数量增长的“J”型曲线。学生按照推导细菌数量增长公式和曲线的方法，自主推导出在自然条件适宜的情况下种群数量增长的“J”型曲线及其公式。小结“J”曲线的成立条件，特点及现实实例等。通过两个例子，说明现实生活中生物并不是都生长在环境没有限制的情况下的，而是存在环境阻力的。学生通过阅读教材上的材料案例，学习种群数量增长的“S”型曲线的相关特性，并解决老师提出的问题。设置一些于生活情境相关的问题，巩固对“S”型曲线各种特征的理解，知道它在现实中的应用。小结“S”曲线的成立条件，特点及现实实例等。并通过画图等，分析“J”曲线与“S”曲线的异同。最后通过东亚飞蝗的例子，说明生物生存的环境的复杂性，对变性对物种的影响很大。说明种群数量存在着波动和下降。以环境阻力中食物因素引出中间关系，延伸至群落，让学生思考。结束本课。

七、教学过程：

教学环节教师活动教学语言学生活动教学

意图教学导入PPT展示关于种群数量变化的图片及文字；介绍图片所示内容，引导学生思考它们的共同点同学们好，在上课之前呢，我们先来欣赏几幅图片：第一幅：这是凤眼莲，也就是我们平时说的水葫芦，它曾经被喻为“美化世界的淡紫色花冠”，但是在20世纪被我国作为花卉和饲料引入后，却成为了我国的灾难。因为没有竞争对手和天敌，它们疯狂的生长，现在已经达到184万吨这样一个重量。

再来看第二幅：这是什么？对这是金丝猴，在以前，金丝猴的分布很广，数量也很多，但是由于生境的破坏，它们的数量不断减少，黔金丝猴就只剩下500-600只了，非常可惜。因此保护它们是非常重要的。

下面这幅图大家就比较熟悉了，是几十年来我国人口普查的统计数据，可以看到我国人口自1952-2000年是呈现上升的趋势，同学们看到是接近直线上升了，而后面几年里由于我国计划生育国策的施行，人口增长又得到缓解。

?从上面三个实例我们可以看到，像凤眼莲、金丝猴还有人，这样生活在一定自然区域内的同种生物，根据我们上节课学习的知识，称他们为什么？（种群）那这些种群的数量有的增加，有的减少，是处于一个怎么样的状态的呢？（变化的状态）那这些变化是怎么样发展的呢？又有没有什么规律呢？我们能不能找到规律呢？这就是我们今天要学习的内容——《种群数量的变化》[板书：第二节种群数量的变化]通过对几个实例的学习，以及对已有知识的回顾，知道各种种群的数量是处在变化的状态的。通过几个略有影响的实际事例的展示，让学生感受到种群的数量变化与生活息息相关，引入本节课的内容。

同时增强学生对环境保护及对金丝猴（生物）保护的意识。种群数量增长数学模型构建带领学生回顾上节课的内容，强调实验选材的重要性。大家想想，如果我们想知道种群的数量的变化（语气中强调“数量”和“变化”）是不是首先得知道种群的数量呀？（不用学生回答）根据我们上节课所学的知识，如果我们要知道一个树林中某种树的数量，应该使用什么调查方法呢？（样方法）对，看来同学们上节课听得很认真。当然对于动物种群数量的调查我们可以用（标志重捕法），对于总量较小的种群我们可以用（直接计数的方法）。那么，对于种群数量变化的研究我们应该选择哪种方法呢？（学生难以回答）很难选择对吧？要是像刚才告诉你是调查某种树木的数量，你就会一下子说出来了。也就是说，我们需要根据选定的研究对象的特性来进行方法的研究。

?现在，研究人员就选择了细菌这种微生物来进行中群数量的研究。我们先来看看细菌的数量是怎么变化的。大家看时想想为什么会选择细菌来做研究？[观看细菌分裂生殖的视频]有谁能说说为什么吗？（同学回答）对，细菌易得，易培养，易观察。同时细菌一般是以二分裂的方式进行繁殖的，也就是一分为二，二分为四，很有规律，这样我们研究起来就更容易了。而且细菌繁殖速度很快，我们能在短时间内就得到想要的数据。因此，我们在做研究的时候，选材很重要。我们在设计实验时，也应该考虑到这方面问题。

那再来回想刚刚看到的视频，你们觉得如果要你画一条细菌数量增长的曲线，会是什么形状的呢？（直线，曲线）好，现在同学们，你们化身为科学家，来验证一下细菌数量增长的形式是不是像自己刚刚猜想的一样。下面，请同学们以小组的形式完成这样一个探究，5min后请小组成员来展示你们的成果。??学生探究活动教师巡班，与学生讨论，并给予适当的指导[板书：成果展示部分]学生分小组完成探究活动学生基于已有的数学知识进行演算。

绘图，并从中认识细菌种群数量增长的数学规律。成果展示协助学生完成成果展示点评：完成的很好，通过同学们的共同努力，确实找到了细菌数量增长的公式和增长的曲线，非常棒，看来大家都有做科学家的潜质呀。学生代表上台展示小组成果锻炼学生的讲解能力，检查合作学习情况。小结总结数学模型构建的过程其实刚刚大家做的探究，是一个数学模型构建的过程，我们最后是不是用数学推导的方法归纳总结出种群数量增长的数学公式，然后又画出了数学图形？（是）我们再来回想一下数学建模的过程：首先我们提出问题——细菌数量是怎样增长的呢？然后我们提出假设——有的同学说向上的直线，有的说向上的曲线。接着我们列出表格，对数据进行数学形式的表达。最后我们其实还需要做一件事情，那就是对模型进行检验和修正。对细菌我们可以用血球计数板来对它们进行计数，用实验验证。其实在生物学中，有很多生物学家都是通过这种数学模型构建的方法发现了很多生物学规律，比如孟德尔的豌豆实验，就是后来他通过对搜集到的数据进行数学统计而得出了分离定律，自由组合定律的。