江西省安义中学高中生物4.2种群数量的变化名师精选教案新人教版必修3.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4.2种群数量的变化一、教材分析在课程标准的内容标准中规定了“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”。该条内容标准有两层涵义:其一,“尝试建立数学模型”属模仿性技能目标,旨在通过原形示范(细菌的数量增长)和具体指导,学生能完成建立数学模型;其二,“解释种群的数量变动”属理解水平的知识目标,旨在把握数学模型(抽象)与种群的数量变动(具体)之间的内在逻辑联系。高中学生对数学模型的概念并不陌生,在学习生物学其他内容时,学生已对运用数学解决生物学中的问题有了一定的认识,例如,对遗传规律的认识。因

2、此,本节是在学生已有知识的基础上,重新建构新的知识──建构揭示生物学规律的数学模型。本节的引入有两种思路:一是按照教材的编排顺序进行,即以“问题探讨”引入,然后逐步展开教学,将本节的探究活动作为验证性实验活动;二是将本节的探究活动作为研究性学习内容,事先布置让学生(或部分学生)在课外完成。从学生在活动中产生的问题或体验引入,结合教材中的“问题探讨”和“建构种群增长模型的方法”,讨论相关内容,展开教学。二、教学目标1、说明建构种群增长模型的方法。2、通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型。3、用数学模型解释种群数量的变化。4、关注人类活动对种群数量变化的

3、影响。三、教学重点、难点及解决方法1、教学重点及解决方法[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。[解决方法]⑴遵循具体→抽象→再具体→再抽象的轨迹教学。⑵通过探究活动来验证。2、教学难点及解决方法[教学难点]建构种群增长的数学模型。[解决方法]同上。四、课时安排2课时。五、教学方法启发式、探究法。教具准备:课件、探究材料。六、学生活动1、学生讨论、思考、回答问题。2、学生完成教材中探究活动的操作。七、教学程序(一)明确目标(二)重点、难点的教学与目标完成过程第1课时播放细菌分裂的录像或演示细菌分裂的计算机模拟动画。提示:在自然界中细菌无处不在,有些细菌

4、的大量繁殖会导致疾病。假如现有一种细菌,在适宜的温度、湿度等环境下,每20min左右通过分裂繁殖一代。引导学生思考:1、细菌的生殖方式是怎样的?2、72h后,由一个细菌分裂产生的后代数量是多少?3、n代细菌数量是多少?提出问题,组织讨论:1、对细菌种群数量增长而言,在什么情况下2n公式成立?2、这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律?3、在学过的生物学内容中,还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示。提示:数学工具在生物学研究中的作用越来越突出。请学生算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量,并填写教材中的表格,然后画出细菌的种群数量增长曲线。提示:这是在理想条件下对细菌种群数量

5、的推测。引导学生讨论,同数学公式相比,曲线图表示的模型有什么局限性?小结:在描述、解释和预测种群数量的变化时,常常需要建立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式、图表等。提出问题,组织讨论:如何建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”,我们应该怎么做?提出问题,组织讨论:以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化,在自然界中种群的数量变化情况1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯如何?提供素材:《光明日报》消息澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔,它们与牛羊争牧草,啃树皮,造成大批树木死亡,破坏植被导致水土流失

6、,专家计算,这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快,数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。澳洲本来没有兔子,1859年,一个叫托马斯·奥斯汀的英国人来澳定居,带来了24只野兔,放养在他的庄园里,供他代猎取乐。奥斯汀绝对没有想到,一个世纪之后,这24只野兔的后代达到6亿只之多。(有条件的学校,教师可播放澳大利亚野兔成灾的录像片。)学生讨论:1、野兔种群增长的原因有哪些?2、怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规律?3、如果用N0表示野兔种群的起始数量,用λ表示野兔种群数量每年的增长倍数,用Nt表示t年后野兔种群的数量,那么,Nt为多少?4、根据上述素材,估算1869年

7、时,野兔种群数量为多少?(说明计算方法)5、列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相似的情况。小结:自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为“J”型曲线,或数学公式:Ntt=Nλ0如果自然界的生物种群都是以“J”型方式增长,地球早就无法承受了。呈现高斯实验(有条件的学校可将高斯实验用计算机模拟技术呈现出来)。提出讨论题:1、你认为高斯得出种群经过一定时间的增长后,呈“S”型曲线的原因是什么?2、在高斯实验的基础上,如果要进一步搞清是空间的限制

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