第一篇:種群數(shù)量的變動教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1.說明建構(gòu)種群增長模型的方法。
2.通過探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。
3.用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。
4.關(guān)注人類活動對種群數(shù)量變化的影響。
二、教學(xué)重點和難點
1.教學(xué)重點
嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型,并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。
2.教學(xué)難點
建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。
三、教學(xué)設(shè)想
首先,教師要領(lǐng)會和把握好本節(jié)的教學(xué)要旨。課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于本節(jié)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為“嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動”,并提出了相應(yīng)的活動建議“探究培養(yǎng)液中酵母種群數(shù)量的動態(tài)變化”。顯然,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法解釋生命現(xiàn)象,揭示生命活動規(guī)律是本節(jié)教學(xué)策略的著眼點。
其次,教師應(yīng)對數(shù)學(xué)模型及其教育價值有一個基本的認(rèn)識。數(shù)學(xué)模型是聯(lián)系實際問題與數(shù)學(xué)的橋梁,具有解釋、判斷、預(yù)測等重要功能。在科學(xué)研究中,數(shù)學(xué)模型是發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和探索新規(guī)律的有效途徑之一。引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,有利于培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象揭示本質(zhì)的洞察能力;同時,通過科學(xué)與數(shù)學(xué)的整合,有利于培養(yǎng)學(xué)生簡約、嚴(yán)密的思維品質(zhì)。
再次,在教學(xué)中,可以循著現(xiàn)象→本質(zhì)→現(xiàn)象,或者具體→抽象→具體的思路,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)模型的方法,讓學(xué)生體驗由具體到抽象的思維轉(zhuǎn)化過程。
四、教學(xué)方法
探究—討論法
五、教學(xué)過程:
學(xué)生活動 教師的組織和引導(dǎo) 教學(xué)意圖
學(xué)生基于已有的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行演算。播放細(xì)菌分裂的錄像或演示細(xì)菌分裂的計算機(jī)模擬動畫。
提示:在自然界中細(xì)菌無處不在,有些細(xì)菌的大量繁殖會導(dǎo)致疾病。假如現(xiàn)有一種細(xì)菌,在適宜的溫度、濕度等環(huán)境下,每20min左右通過分裂繁殖一代。
引導(dǎo)學(xué)生思考:
1.細(xì)菌的生殖方式是怎樣的?
2.72h后,由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的后代數(shù)量是多少?
3.n代細(xì)菌數(shù)量是多少? 通過創(chuàng)設(shè)具體的情境,讓學(xué)生感受活生生的生命現(xiàn)象。
認(rèn)識細(xì)菌種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)規(guī)律。
學(xué)生討論,充分陳述自己的觀點。提出問題,組織討論:
1.對細(xì)菌種群數(shù)量增長而言,在什么情況下2n公式成立?
2.這個公式揭示了細(xì)菌種群數(shù)量增長的什么規(guī)律?
3.在學(xué)過的生物學(xué)內(nèi)容中,還有哪些生物學(xué)問題可以用數(shù)學(xué)語言來表示。
提示:數(shù)學(xué)工具在生物學(xué)研究中的作用越來越突出。用數(shù)學(xué)語言揭示生物學(xué)問題時,要充分考慮到生物學(xué)自身的特點。
認(rèn)識到在生物學(xué)中有許多現(xiàn)象和規(guī)律可以用數(shù)學(xué)語言來表示。
學(xué)生獨立操作完成圖表,相互交流結(jié)果。請學(xué)生算出一個細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量,并填寫教材中的表格,然后畫出細(xì)菌的種群數(shù)量增長曲線。
提示:這是在理想條件下對細(xì)菌種群數(shù)量的推測。
引導(dǎo)學(xué)生討論,同數(shù)學(xué)公式相比,曲線圖表示的模型有什么局限性? 認(rèn)識種群數(shù)量增長模型的另一種表現(xiàn)形式。
小結(jié):在描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量的變化時,常常需要建立數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式可以為公式、圖表等。
學(xué)生討論建立“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的數(shù)學(xué)模型”的方案:程序和方法。提出問題,組織討論:如何建立“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的數(shù)學(xué)模型”,我們應(yīng)該怎么做? 結(jié)合本節(jié)的探究實驗,認(rèn)識建立種群增長模型的程序和方法。
學(xué)生討論:
1.野兔種群增長的原因有哪些?
2.怎樣用數(shù)學(xué)語言來描述野兔種群增長的規(guī)律?
3.如果用N0表示野兔種群的起始數(shù)量,用λ表示野兔種群數(shù)量每年的增長倍數(shù),用Nt表示t年后野兔種群的數(shù)量,那么,Nt為多少?
4.根據(jù)上述素材,估算1869年時,野兔種群數(shù)量為多少?(說明計算方法)
5.列舉在自然界中還有哪些與素材中野兔種群數(shù)量增長相類似的情況。提出問題,組織討論:以上討論的是在實驗條件下種群的數(shù)量變化,在自然界中種群的數(shù)量變化情況如何?
提供素材:《光明日報》消息
澳大利亞野兔成災(zāi)。估計在這片國土上生長著6億只野兔,它們與牛羊爭牧草,啃樹皮,造成大批樹木死亡,破壞植被導(dǎo)致水土流失,專家計算,這些野兔每年至少造成1億美元的財產(chǎn)損失。兔群繁殖之快,數(shù)量之多足以對澳洲的生態(tài)平衡產(chǎn)生威脅。
澳洲本來沒有兔子,1859年,一個叫托馬斯奧斯汀的英國人來澳定居,帶來了24只野兔,放養(yǎng)在他的莊園里,供他打獵取樂。奧斯汀絕對沒有想到,一個世紀(jì)之后,這24只野兔的后代達(dá)到6億只之多。(有條件的學(xué)校,教師可播放澳大利亞野兔成災(zāi)的錄像片。)通過具體實例,加深對數(shù)學(xué)模型的理解,并用數(shù)學(xué)語言解釋種群數(shù)量增長的規(guī)律。
明確“J”型種群增長的原因。
小結(jié):自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式。該種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型可表示為“J”型曲線,或數(shù)學(xué)公式:
Nt=NOλt
學(xué)生思考:有哪些因素制約著種群數(shù)量的增長?
學(xué)生討論。如果自然界的生物種群都是以“J”型方式增長,地球早就無法承受了。
呈現(xiàn)高斯實驗(有條件的學(xué)??蓪⒏咚箤嶒炗糜嬎銠C(jī)模擬技術(shù)呈現(xiàn)出來)。
提出討論題:
1.你認(rèn)為高斯得出種群經(jīng)過一定時間的增長后,呈“S”型曲線的原因是什么?
2.在高斯實驗的基礎(chǔ)上,如果要進(jìn)一步搞清是空間的限制,還是資源(食物)的限制,該如何進(jìn)行實驗設(shè)計?
3.如何理解K值的前提條件“在環(huán)境條件不受破壞的情況下”?請舉例說明。從資源和空間上思考種群增長問題。
用生物學(xué)語言解釋“S”型曲線(數(shù)學(xué)模型)。
培養(yǎng)實驗設(shè)計能力。
學(xué)生討論教材中“思考與討論”素材。小結(jié):經(jīng)過一定時間,在各種因素的作用下,種群數(shù)量增長會趨于穩(wěn)定,呈“S”型曲線。在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為“環(huán)境容納量──K值”。理解K值,并解釋和說明實際問題。
學(xué)生討論教材中東亞飛蝗種群數(shù)量的波動。討論影響種群數(shù)量波動的因素。提出問題:在自然界中,種群數(shù)量是否總能穩(wěn)定在K值?為什么? 從多因素思考種群數(shù)量的變化?
總結(jié):
從具體的生物現(xiàn)象與規(guī)律建立抽象的數(shù)學(xué)模型,又用抽象的數(shù)學(xué)模型來解釋具體的生物學(xué)現(xiàn)象與規(guī)律,這是學(xué)習(xí)本節(jié)的要旨。把握學(xué)習(xí)方法要旨。
教后感:
數(shù)學(xué)模型在生物學(xué)中也越來越表現(xiàn)出強大的生命力,它通過建立可以表述生命系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r等的數(shù)學(xué)系統(tǒng),對生命現(xiàn)象進(jìn)行量化,以數(shù)量關(guān)系描述生命現(xiàn)象,再運用邏輯推理、求解和運算等達(dá)到對生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的目的。注重培養(yǎng)學(xué)生各學(xué)科之間的聯(lián)系。
第二篇:種群數(shù)量的變動 教學(xué)設(shè)計定稿
《種群數(shù)量的變動》教學(xué)設(shè)計
富 縣 高 級 中 學(xué)
范 惠
霞 《種群數(shù)量的變動》教學(xué)設(shè)計
富縣高級中學(xué) 范惠霞
一、課題名稱:
中圖版,高中生物必修
三、第二單元《生物群體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》、第一章《種群的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》、第二節(jié)《種群數(shù)量的變動》。
二、教材分析:
高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)對這節(jié)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)描述為: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)量的動態(tài)變化。中圖版教材中這節(jié)的內(nèi)容包括三方面:一是影響種群數(shù)量變動的主要因素;二是種群數(shù)量的變動情況;三是探究活動──建立種群增長模型。種群數(shù)量的變動包括增長、波動、穩(wěn)定和下降等,由于課時所限,教材主要對種群的增長進(jìn)行探究。
三、學(xué)情分析:
學(xué)生在本章的第一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了種群的概念和種群的特征,在此基礎(chǔ)上過渡到種群數(shù)量變動的學(xué)習(xí)順理成章。高二學(xué)生在數(shù)學(xué)課上學(xué)習(xí)過指數(shù)函數(shù)的表達(dá)式和坐標(biāo)圖的繪制方法,這為本節(jié)課數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。但是我校學(xué)生的知識基礎(chǔ)相對薄弱,所以在建構(gòu)數(shù)學(xué)模型時不可以操之過急。
四、教學(xué)目標(biāo):
1、說明影響種群數(shù)量變動的主要因素。
2、能根據(jù)數(shù)學(xué)知識獲取數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù),嘗試建構(gòu)種群的“J”型增長模型和“S”型增長模型,并能應(yīng)用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。
3、說出人類活動對種群數(shù)量變化的影響。
五、教學(xué)重點與難點:
1、建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。
2、根據(jù)建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型,解釋種群數(shù)量的變化
六、教學(xué)方法:
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)揭示種群增長規(guī)律的數(shù)學(xué)模型?;谖倚5膶嶒灄l件,對教材作適當(dāng)?shù)奶幚?,沒有用教材探究活動“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化” 建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型,而通過播放細(xì)菌增殖動圖,推測培養(yǎng)液中細(xì)菌一定時間的數(shù)量變化數(shù)據(jù)和一定時間實測實驗數(shù)據(jù)來建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。具體做法如下:
1、通過引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)數(shù)學(xué)知識推測數(shù)據(jù)建構(gòu)種群的“J”型增長模型;并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)給出的實測實驗數(shù)據(jù)建立種群的“S”型增長模型,培養(yǎng)學(xué)生提取數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù)和建立簡單的數(shù)學(xué)模型的能力。
2、通過對種群增長模型的分析,領(lǐng)悟數(shù)學(xué)模型對揭示種群動態(tài)變動規(guī)律,研究種群穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)機(jī)制的重要意義,引導(dǎo)學(xué)生比較“J”型曲線和“S”型曲線區(qū)別和聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生比較和歸納的能力。
七、教學(xué)過程:
學(xué)生活動
學(xué)生自學(xué)教材,思考總結(jié) 學(xué)生回答
學(xué)生觀看
教師的組織和引導(dǎo)
教學(xué)意圖
導(dǎo)入:地球上的每種生物都有很大的生通過創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入殖潛力,如果這種潛力不受影響,生物新課。種群會在短期內(nèi)達(dá)到驚人的數(shù)量。但大 多數(shù)情況下,不可能出現(xiàn)這種現(xiàn)象。那 么,種群數(shù)量的變化有什么規(guī)律呢? 引出課題并板書課題。
提出問題:影響某一地區(qū)人口數(shù)量的因 素有哪些?
一、影響種群數(shù)量變動的因素
內(nèi)容淺顯易懂,培養(yǎng)
請學(xué)生閱讀教材67頁和68頁第一學(xué)生自學(xué)能力。段,總結(jié)直接影響種群數(shù)量變動的因素。
結(jié)合學(xué)生回答,教師總結(jié)出兩方面因素 并板書。
播放細(xì)菌增殖動圖。
提示:假如現(xiàn)有一種細(xì)菌,在適宜的溫
通過創(chuàng)設(shè)具體的情
度、濕度等環(huán)境下,每20 min左右通過境,讓學(xué)生感受活生分裂繁殖一代。
生的生命現(xiàn)象。學(xué)生基于已有的數(shù)學(xué)請學(xué)生算出一個細(xì)菌產(chǎn)生的后代在
知識進(jìn)行演算、推出0-240分鐘時間段內(nèi)的數(shù)量,并填寫在學(xué)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)模增長公式。
案表格中,推出增長的數(shù)學(xué)公式。
型研究生物問題的方學(xué)生基于已有的數(shù)學(xué)引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)案坐標(biāo)系1中畫出細(xì)菌的種法 知識繪制坐標(biāo)圖。
群數(shù)量增長曲線。
初步培養(yǎng)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型的意識。學(xué)生討論,得出結(jié)論。引導(dǎo)學(xué)生討論,同數(shù)學(xué)公式相比,曲線
圖表示的模型有什么優(yōu)缺點?
小結(jié):在描述、解釋種群數(shù)量的變化時,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的常常需要建立數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式可以為公式、圖表等。
二、建立種群增長模型
(一)、種群增長的“J”型曲線
拓展學(xué)生思考的能力
通過具體實例,加深對數(shù)學(xué)模型的理解,并用數(shù)學(xué)語言解釋種群數(shù)量增長的規(guī)律。
能力。
學(xué)生觀察畫出的細(xì)菌通過畫出的細(xì)菌種群數(shù)量增長曲線,講種群數(shù)量增長曲線,授“J”型曲線,如教材第68頁圖2-1-4了解種群數(shù)量的指數(shù)和第69頁圖2-1-6世界人口的增長曲線增長。
說明自然界確實有指數(shù)增長的情況。播放澳大利亞野兔泛濫及美國環(huán)頸雉數(shù)量增長的資料。
提出問題:在什么條件下種群會出現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生分析問題解“J”型增長曲線?
決問題的能力。
學(xué)生記錄種群增長的引導(dǎo)學(xué)生分析種群增長的“J”型曲線 “J”型曲線形成的形成的原因。原因。
理想環(huán)境:食物和空間條件充裕,氣候通過知識遷移,進(jìn)一適宜和沒有敵害等,即無環(huán)境阻力。
步加深對數(shù)學(xué)模型的介紹種群增長的“J”型曲線出現(xiàn)的幾理解。種情況。
學(xué)生討論,得出結(jié)論。提出問題:教材68頁分析討論題2。
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)建立數(shù)學(xué)模型的步驟,引 導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教材68頁分析討論題2建立 學(xué)生推導(dǎo)種群增長的“J”型曲線的數(shù)學(xué)模型(是一種指數(shù)函 一般表達(dá)式。
數(shù))Nt=NOλ
我們知道自然界許多種群起始數(shù)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。
學(xué)生思考:有哪些因引導(dǎo)學(xué)生思考問題:從資源和空間上種從資源和空間上思考素制約著種群數(shù)量的群增長“J”型曲線能否一直保持下種群增長問題。增長?
去?
給出一組科學(xué)家進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)實驗實測的實驗數(shù)據(jù)(見學(xué)案表格2),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生基于數(shù)學(xué)知識繪根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在學(xué)案坐標(biāo)系2畫出細(xì)菌制坐標(biāo)圖。的種群數(shù)量增長曲線并觀察曲線形狀。講解由于環(huán)境阻力的限制,實際種群數(shù)量不可能呈現(xiàn)一直增長下去的趨勢,而是達(dá)到了一個最大值(K值)并穩(wěn)定下來。
(二)種群增長的“S”型曲線
嘗試分析“S”型曲線產(chǎn)生的原因 用生物學(xué)語言解釋“S”型曲線(數(shù)學(xué)模學(xué)生討論教材中“思觀察曲線的形狀,分析有哪些因素制約考討論”題3。
學(xué)生感悟
著種群數(shù)量的增長?學(xué)生討論教材中“思考討論”題3。
由于環(huán)境阻力的限制,引導(dǎo)學(xué)生從理論型)。上分析“環(huán)境阻力”制約下的增長情況----種群增長的“S”型曲線。
屏幕展示生態(tài)學(xué)家高斯的實驗,再次深入分析引出K值的定義,并交代K值的意義。
講解K值應(yīng)用的實例。
理解k值,并解釋和說明實際問題。
從多因素思考種群數(shù)學(xué)生觀察教材中澳大
三、種群數(shù)量的波動和下降
利亞塔斯尼島上的綿提出問題:在自然界中,種群數(shù)量是否羊種群數(shù)量的動態(tài)波總能穩(wěn)定在k值?為什么?
動。討論影響種群數(shù)自然種群的數(shù)量變動除了增長外,還有量波動的因素。
周期性波動、下降等??偨Y(jié):
量的變化
培養(yǎng)學(xué)生比較和歸納
引導(dǎo)學(xué)生比較“J”型曲線和“S”型曲能力,把握學(xué)習(xí)方法線的區(qū)別和聯(lián)系。
八、板書設(shè)計
一、影響種群數(shù)量變動的因素
1、出生率和死亡率
2、遷入和遷出
二、建立種群增長模型
(一)、種群增長的“J”型曲線
1、定義
2、模型假設(shè)
3、數(shù)學(xué)模型公式
(二)、種群增長的“S”型曲線
1、定義
2、環(huán)境容納量
三、種群數(shù)量的波動和下降 九.課后反思
通過教學(xué)實踐,本節(jié)課值得肯定之處:認(rèn)真分析新課標(biāo)與新教材,大膽取舍,合理整編了教材,影響種群數(shù)量變動的因素----出生率和死亡率及遷入遷出,交給學(xué)生自學(xué),教學(xué)重點放在構(gòu)建種群增長模型。通過播放細(xì)菌增殖動圖,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī),根據(jù)細(xì)菌在不同時間數(shù)量推測,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)數(shù)學(xué)知識建構(gòu)種群的“J”型增長模型;并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)給出的真實實驗數(shù)據(jù)建立種群的“S”型增長模型,培養(yǎng)學(xué)生提取數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù)和建立簡單的數(shù)學(xué)模型的能力。教學(xué)過程符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,注重科學(xué)方法的訓(xùn)練。有待改進(jìn)之處:由于學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差,數(shù)學(xué)模型建構(gòu)過程耗時較長,導(dǎo)致后面關(guān)于“應(yīng)用”的討論略顯倉促,學(xué)生展示的時間較短,語言表達(dá)能力訓(xùn)練比較少。
要旨,鞏固所學(xué)知識。
第三篇:種群的數(shù)量變化的教學(xué)反思
如何在《種群數(shù)量變化》中應(yīng)用模型構(gòu)建法
高二生物組 范秀娟
《種群數(shù)量的變化》這節(jié)內(nèi)容在高考大綱中考查級別是二級,就是除了學(xué)生能說出本節(jié)涉及的基本內(nèi)容外,還要會運用知識解決實際問題。知識可以分為三個部分: 不夠精煉,表述上有點混亂,要注意過渡自然,這是我在今后的教學(xué)中所要追求的最大目標(biāo)。
本節(jié)課采用過程性評價的方式,即在動態(tài)的教學(xué)活動中對難以量化的學(xué)生學(xué)習(xí)過程和效果進(jìn)行評價,要在學(xué)習(xí)過程中關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和態(tài)度,促成學(xué)生及時地進(jìn)行反思,以改善學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,讓學(xué)生不斷地從評價和反饋中吸取營養(yǎng)。具體操作是:
(1)在學(xué)生構(gòu)建種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型時,其余同學(xué)在課本上填表并繪制坐標(biāo)曲線圖,請一位同學(xué)上講臺在黑板上畫出坐標(biāo)曲線圖,過程中教師巡視,對學(xué)生做得好的方面及時贊許鼓勵,對學(xué)生中出現(xiàn)的問題及時指正,然后請部分同學(xué)對講臺上的同學(xué)所繪制的曲線圖進(jìn)行評價,最后教師再進(jìn)行評價。通過這樣的學(xué)生評價和老師評價相結(jié)合的方式,能及時有效地修正學(xué)生的認(rèn)識過程,促進(jìn)學(xué)生良好發(fā)展。
(2)引導(dǎo)學(xué)生采用列表比較種群的“J”型和“S”型曲線增長,弄清易混淆知識的異同點,有助于使學(xué)生加深對所學(xué)知識的認(rèn)識和記憶,從而達(dá)到知識的深化理解和掌握,最后通過一些反饋鞏固習(xí)題讓學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行自我評價和反饋,通過這樣的回流作用,令評價的過程和學(xué)習(xí)的過程交匯在一起,促進(jìn)學(xué)生知識的升華。
第四篇:種群的數(shù)量變化 教學(xué)反思
種群的數(shù)量變化 教學(xué)反思
【教材分析】
1、內(nèi)容與地位
本節(jié)內(nèi)容包括兩個方面:一是構(gòu)建種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型以及種群數(shù)量增長的類型,二是探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化。本章是教材首次向?qū)W生介紹有關(guān)生態(tài)學(xué)的知識,是后面學(xué)習(xí)群落和生態(tài)系統(tǒng)知識的基礎(chǔ)和前哨,而本節(jié)內(nèi)容又是其中的重點和難點,知識點較多而且較難。在教學(xué)深度的把握上應(yīng)定位在讓學(xué)生嘗試去構(gòu)建種群增長的數(shù)學(xué)模型,理解有關(guān)專業(yè)術(shù)語,并用數(shù)學(xué)模型(數(shù)學(xué)公式和坐標(biāo)曲線圖)解釋種群數(shù)量的變化,語言力求形象生動,避免不適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展。
2、教學(xué)重難點
重點 嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型,并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。
難點建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。
【學(xué)情分析】
高二學(xué)生對數(shù)學(xué)模型的概念并不陌生,在學(xué)習(xí)生物學(xué)其他內(nèi)容時,學(xué)生已對運用數(shù)學(xué)解決生物學(xué)中的問題有了一定的認(rèn)識,例如,對遺傳規(guī)律的認(rèn)識。因此,本節(jié)是在學(xué)生已有知識的基礎(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。
【教學(xué)設(shè)計思路】
1、教學(xué)策略
本節(jié)共2課時,第1課時是按照教材的編排順序進(jìn)行,即以“問題探討”引入,然后逐步展開模型構(gòu)建、用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化等教學(xué)活動,第2課時是將本節(jié)的探究活動作為驗證性實驗活動。第1課時的教學(xué)應(yīng)當(dāng)遵循具體→抽象→再具體→再抽象??循環(huán)上升的軌跡。
(1)具體。教師以“問題探討”引入,由于學(xué)生已有相關(guān)的數(shù)學(xué)知識,不難回答問題。教師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生思考:得出的數(shù)學(xué)公式有何生物學(xué)意義(說明細(xì)菌數(shù)量增長具有哪些性質(zhì))?
(2)抽象。進(jìn)一步讓學(xué)生討論:細(xì)菌的數(shù)量增長模型是怎樣建構(gòu)的?數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式有哪些?由此,總結(jié)出建構(gòu)種群增長模型的方法。
(3)再具體。聯(lián)系實例說明種群增長的兩種數(shù)學(xué)模型。
(4)再抽象。結(jié)合細(xì)菌的數(shù)量增長模型,得出種群數(shù)量增長的“J型”曲線數(shù)學(xué)模型;結(jié)合實例討論“K”值。
(5)進(jìn)一步回到具體。討論數(shù)學(xué)模型的生物學(xué)意義(說明“J型”和“S型”增長的生物學(xué)意義),列舉實例。
(6)進(jìn)一步抽象??偨Y(jié)用數(shù)學(xué)模型揭示生物學(xué)現(xiàn)象與規(guī)律的意義。
在教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生對問題作深入的思考,啟發(fā)學(xué)生從現(xiàn)象揭示出本質(zhì)和規(guī)律,使學(xué)生認(rèn)同運用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型能夠較好地表達(dá)某些生物學(xué)規(guī)律。一定要避免從數(shù)學(xué)到數(shù)學(xué),為計算而計算的教學(xué)。
2、教學(xué)評價
本節(jié)課采用過程性評價的方式,即在動態(tài)的教學(xué)活動中對難以量化的學(xué)生學(xué)習(xí)過程和效果進(jìn)行評價,要在學(xué)習(xí)過程中關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和態(tài)度,促成學(xué)生及時地進(jìn)行反思,以改善學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,讓學(xué)生不斷地從評價和反饋中吸取營養(yǎng)。具體操作是:
(1)在學(xué)生構(gòu)建種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型時,其余同學(xué)在課本上填表并繪制坐標(biāo)曲線圖,請一位同學(xué)上講臺在黑板上畫出坐標(biāo)曲線圖,過程中教師巡視,對學(xué)生做得好的方面及時贊許鼓勵,對學(xué)生中出現(xiàn)的問題及時指正,然后請部分同學(xué)對講臺上的同學(xué)所繪制的曲線圖進(jìn)行評價,最后教師再進(jìn)行評價。通過這樣的學(xué)生評價和老師評價相結(jié)合的方式,能及時有效地修正學(xué)生的認(rèn)識過程,促進(jìn)學(xué)生良好發(fā)展。
(2)引導(dǎo)學(xué)生采用列表比較種群的“J”型和“S”型曲線增長,弄清易混淆知識的異同點,有助于使學(xué)生加深對所學(xué)知識的認(rèn)識和記憶,從而達(dá)到知識的深化理解和掌握,最后通過一些反饋鞏固習(xí)題讓學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行自我評價和反饋,通過這樣的回流作用,令評價的過程和學(xué)習(xí)的過程交匯在一起,促進(jìn)學(xué)生知識的升華。
3、教學(xué)過程建議
(1)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)模型的方法,體驗有具體到抽象的思維轉(zhuǎn)化過程。
(2)建構(gòu)種群“J”型和“S”型增長曲線,對比掌握兩種曲線。
(3)運用實例總結(jié)分析影響種群數(shù)量的主要因素。
【教學(xué)反思】
《種群數(shù)量的變化》這節(jié)內(nèi)容可以分為三個部分:第一部分時間夠種群增長模型的方法,第二部分是種群數(shù)量的變化情況,包括種群增長的J型曲線、種群的S型曲線、種群數(shù)量的波動和下降,第三部分是探究——培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化。本節(jié)課著重是討論前兩個內(nèi)容。建立數(shù)學(xué)模型的方法是本模塊科學(xué)方法教育的側(cè)重點,在建立模型的方法上,我是
從一種細(xì)菌的繁殖問題出發(fā),與學(xué)生一起探討種群數(shù)量的變化特點,啟發(fā)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法表達(dá),歸納出建構(gòu)種群增長模型的方法,并很自然地從一種細(xì)菌推廣到其他生物的數(shù)量增長的方法。然后對建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法進(jìn)行總結(jié):觀察對象--合理假設(shè)--數(shù)學(xué)表達(dá)--檢驗修正。從學(xué)生對細(xì)菌繁殖的分析中,又拿出生態(tài)學(xué)家高斯的培養(yǎng)草履蟲實驗的結(jié)果,讓學(xué)生分析其中的原因。引出兩種種群數(shù)量變化的模型,并討論:是什么原因?qū)е虑€不同?具體什么條件下就有“S”曲線?為什么有K值?學(xué)完了兩個增長模型后,舉例讓學(xué)生思考兩個海島上引種得到的不同結(jié)果的原因,其中一個是環(huán)頸雉的引種,一個是綿羊的引種。讓他們用剛才所學(xué)的知識對這兩個種群的數(shù)量變化進(jìn)行分析,幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識,緊接著設(shè)計表格,讓學(xué)生總結(jié)比較J型曲線、S型曲線的不同點,再次鞏固。接下來通過對“我國30年間蝗蟲數(shù)量變化”、“南半球鯨魚捕獲量在下降”這兩個實例的分析,引出種群數(shù)量變化的另外兩個類型:波動和下降。最后聯(lián)系生活:通過對“城市鼠害的控制”“保護(hù)魚類資源不受破壞,并能持續(xù)地獲得最大捕魚量,應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平”這兩個與我們生活密切相關(guān)的例子的探究,引出研究種群數(shù)量變化的意義。
所以從本節(jié)課的教學(xué)上,我認(rèn)為教學(xué)設(shè)計是很好的,符合新課程理念,通過教師的組織和引導(dǎo),一環(huán)套一環(huán),層層深入,將學(xué)生一步一步地帶入到教學(xué)當(dāng)中,也充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。課堂氣氛也很活躍。不足之處就是自己的語言不夠精煉,表述上有點混亂,要注意過渡自然,這是我在今后的教學(xué)中所要追求的最大目標(biāo)。
第五篇:高二生物上冊《4.2種群數(shù)量的變化》教案 新人教版
江蘇省邳州市第二中學(xué)高二生物上冊《4.2種群數(shù)量的變化》教案 新
人教版
一、教學(xué)目標(biāo)
1.說明建構(gòu)種群增長模型的方法。
2.通過探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。3.用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。4.關(guān)注人類活動對種群數(shù)量變化的影響。
二、教學(xué)重點和難點 1.教學(xué)重點
嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型,并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。2.教學(xué)難點
建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。
三、課時安排 1
四、教學(xué)過程
〖引入〗在第一節(jié)中,我們學(xué)習(xí)了種群數(shù)量的影響因素,大家看“問題探討”,思考討論準(zhǔn)備回答。
n〖提示〗1.Nn=2,N代表細(xì)菌數(shù)量,n代表“代”。
2162.N=2。
3.細(xì)菌數(shù)量不會永遠(yuǎn)按這個公式增長。可以用實驗計數(shù)法來驗證?!紗栴}〗再以“本節(jié)聚焦”引起學(xué)生的思考和注意力?!及鍟?/p>
一、建構(gòu)種群增長模型的方法
〖學(xué)生活動〗學(xué)生閱讀并完成P66圖4-4 細(xì)菌種群的增長曲線?!寂詸谒伎碱}1〗生思考回答師提示。〖提示〗不夠精確。
〖問題〗在自然界中,種群的數(shù)量變化情況是怎樣的呢? 〖答并板書〗1.種群增長的“J”型曲線 〖學(xué)生活動〗閱讀P66第三段到第五段。
〖板書〗自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式,如果以時間為橫坐標(biāo),種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示,曲線則大致呈“J”型。
容納量的角度思考,可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量,①如將食物儲藏在安全處,斷絕或減少它們的食物來源;②室內(nèi)采取硬化地面等措施,減少它們挖造巢穴的場所;③養(yǎng)殖或釋放它們的天敵,等等。
〖旁欄思考題3〗生思考回答師提示。
〖提示〗同一種群的K值不是固定不變的,會受到環(huán)境的影響?!紗栴}〗種群數(shù)量達(dá)到K值時,都能在K值維持穩(wěn)定嗎? 〖板書〗3.種群數(shù)量的波動和下降
〖學(xué)生活動〗閱讀P67~P69并完成“探究”?!夹〗Y(jié)〗略。
〖作業(yè)〗練習(xí)一二?!继崾尽?/p>
一、基礎(chǔ)題 1.(1)在食物充足、空間廣闊、氣候適宜、沒有天敵等優(yōu)越條件下,種群可能會呈“J”型增長。例如,澳大利亞昆蟲學(xué)家曾對果園中薊馬種群進(jìn)行過長達(dá)14年的研究,發(fā)現(xiàn)在環(huán)境條件較好的年份,種群數(shù)量增長迅速,表現(xiàn)出季節(jié)性的“J”型增長。(2)在有限的環(huán)境中,如果種群的初始密度很低,種群數(shù)量可能會出現(xiàn)迅速增長。隨著種群密度的增加,種內(nèi)競爭就會加劇,因此,種群數(shù)量增加到一定程度就會停止增長,這就是“S”型增長。例如,柵列藻、小球藻等低等植物的種群增長,常常具有“S”型增長的特點。