1.2种群的数量变化教学设计（表格式）
文档属性
| 名称 | 1.2种群的数量变化教学设计（表格式） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 269.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-08 11:42:52 | ||
图片预览
文档简介
教学设计
课题 1.2种群的数量变化
课型 新授课□ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
本节教材包括三部分内容。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，包括种群的"J”形增长、种群的"S"形增长、种群数量的波动；第三部分是探究培养液中酵母菌种群数量的变化。建立数学模型的方法是本模块科学方法教育的侧重点，这方面的内容又主要集中在本节。因此，教材将如何建立数学模型放在突出的位置。 于种群的数量变化，教材介绍了四种情况："J"形增长、"s"形增长、波动和下降。应当注意的是，教材以问题串的形式揭示了这四种情况之间的内在联系。
学习者分析
本节的学习主要是以探究构建数学模型为主，因此需要学生有一定的数学功底，对象是高二学生，他们具有一定的数学能力，对这样的数学模型构建来说并不困难，因此，可以让学生进行小组探讨活动，而不用讲解太多。同时，也需要学生对上一节课的知识掌握比较充分，才有利于这节课的学习。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。
学习目标确定
1．通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。 2．举例说明种群的"J”形增长、"S"形增长、波动等数量变化情况。 3．阐明环境容纳量原理在实践中的应用。
学习重点难点
1.教学重点 （1）建构种群增长模型的方法。 （2）种群的"J"形增长和"S"形增长 2.教学难点 建构种群增长的数学模型。
学习活动设计
教师活动学生活动环节一：构建种群的J型增长数学模型【回顾与思考】 引导学生回顾高中生物中学习过哪些模型？归纳模型概念，总结模型类型。 介绍数学模型的类型，引导学生联系实践，加深对数学模型的理解。 提出问题“怎样用数学模型解决生物学问题呢”引物下一环节。 【任务一：建构某种细菌种群的增长模型】 学生阅读书本问题探讨。提出一系列问题，引导学生争对情境进行讨论。 填写表格：计算一个细菌在不同时间(单位为min)产生后代的数量。 2.假设细菌初始数量为N0，第n代细菌数量的计算公式是什么？ 3. 72 h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 4. 以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，请在下面坐标图中画出细菌的数量增长曲线。 5．在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？ 分析其原因。 6．曲线图能更直观地反映出种群的增长趋势，但是同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？ 学生活动1 通过实例，学生归纳出构建种群增长模型的研究方法，总结建立数学模型的一般步骤:提出问题一作出假设一建立模型一检验或修正模型。 设计意图：通过学生分析问题 探究数学规律 解决实际问题 建构数学模型的方法，让学生感受到生物现象和规律可用数学语言（公式和曲线图）表达出来。活动意图说明 培养学生分析问题解决问题的能力。 通过巡视，可对学生进行个别辅导，使学生问题得以及时解决。 通过学生的展示，及时发现学生在知识理解方面存在的误区，利于及时纠正。 环节二：构建种群S型增长模型过渡：“J”型增长能一直持续下去吗？ 有实例证明吗？ 教师展示实例，提出问题： 实例四：生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。 思考讨论： 1.大草履虫生存的环境与实例一中细菌生存的环境一样吗？ 2.大草履虫的种群数量变化曲线呈现什么型？ 3.在0.5ml培养液中的最大生存数量是多少？为什么不会继续增长？ 4.若要提高K值，怎么做？ 5.若要降低K值，怎么做？ 6.此曲线的斜率代表什么？ 7.种群增长到什么时候增长速率最大？ 教师总结： 1．含义：种群经过一定时间的增长后，数量 的曲线，称为“S”型曲线。 2．形成条件： 自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物数量也会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率升高。当种群的死亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。 3．环境容纳量：学生活动2 同学们独立思考3分钟后，每3人为一小组讨论上述问题,并完成学案中的相应内容。 活动意图说明 通过学生的展示，及时发现学生在知识理解方面存在的误区，利于及时纠正。
板书设计
教学反思与改进
本案例从实例人手，引导学生层层深人地建构种群增长的数学模型，并运用数学模型来表征、解释和预测种群数量的变化，认识生物种群数量增长的规律，很好地培养了学生的科学思维、科学探究和社会责任素养。 本节课利用真实情境，为学生建构种群数量增长模型提供支持本案例充分利用教材和学生的生活经验，创设真实、科学、恰当的情境，引导学生进入深度学习，进而发展生物学学科核心素养。 引导学生主动学习，在任务驱动下达到教学目标案例设计重视问题导向，让学生在任务驱动下，通过阅读教材、独立思考、小组讨论和全班交流等形式逐步建构数学模型，并利用数学模型来表征、解释和预测种群数量的变化。
课题 1.2种群的数量变化
课型 新授课□ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
本节教材包括三部分内容。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，包括种群的"J”形增长、种群的"S"形增长、种群数量的波动；第三部分是探究培养液中酵母菌种群数量的变化。建立数学模型的方法是本模块科学方法教育的侧重点，这方面的内容又主要集中在本节。因此，教材将如何建立数学模型放在突出的位置。 于种群的数量变化，教材介绍了四种情况："J"形增长、"s"形增长、波动和下降。应当注意的是，教材以问题串的形式揭示了这四种情况之间的内在联系。
学习者分析
本节的学习主要是以探究构建数学模型为主，因此需要学生有一定的数学功底，对象是高二学生，他们具有一定的数学能力，对这样的数学模型构建来说并不困难，因此，可以让学生进行小组探讨活动，而不用讲解太多。同时，也需要学生对上一节课的知识掌握比较充分，才有利于这节课的学习。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。
学习目标确定
1．通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。 2．举例说明种群的"J”形增长、"S"形增长、波动等数量变化情况。 3．阐明环境容纳量原理在实践中的应用。
学习重点难点
1.教学重点 （1）建构种群增长模型的方法。 （2）种群的"J"形增长和"S"形增长 2.教学难点 建构种群增长的数学模型。
学习活动设计
教师活动学生活动环节一：构建种群的J型增长数学模型【回顾与思考】 引导学生回顾高中生物中学习过哪些模型？归纳模型概念，总结模型类型。 介绍数学模型的类型，引导学生联系实践，加深对数学模型的理解。 提出问题“怎样用数学模型解决生物学问题呢”引物下一环节。 【任务一：建构某种细菌种群的增长模型】 学生阅读书本问题探讨。提出一系列问题，引导学生争对情境进行讨论。 填写表格：计算一个细菌在不同时间(单位为min)产生后代的数量。 2.假设细菌初始数量为N0，第n代细菌数量的计算公式是什么？ 3. 72 h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 4. 以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，请在下面坐标图中画出细菌的数量增长曲线。 5．在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？ 分析其原因。 6．曲线图能更直观地反映出种群的增长趋势，但是同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？ 学生活动1 通过实例，学生归纳出构建种群增长模型的研究方法，总结建立数学模型的一般步骤:提出问题一作出假设一建立模型一检验或修正模型。 设计意图：通过学生分析问题 探究数学规律 解决实际问题 建构数学模型的方法，让学生感受到生物现象和规律可用数学语言（公式和曲线图）表达出来。活动意图说明 培养学生分析问题解决问题的能力。 通过巡视，可对学生进行个别辅导，使学生问题得以及时解决。 通过学生的展示，及时发现学生在知识理解方面存在的误区，利于及时纠正。 环节二：构建种群S型增长模型过渡：“J”型增长能一直持续下去吗？ 有实例证明吗？ 教师展示实例，提出问题： 实例四：生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。 思考讨论： 1.大草履虫生存的环境与实例一中细菌生存的环境一样吗？ 2.大草履虫的种群数量变化曲线呈现什么型？ 3.在0.5ml培养液中的最大生存数量是多少？为什么不会继续增长？ 4.若要提高K值，怎么做？ 5.若要降低K值，怎么做？ 6.此曲线的斜率代表什么？ 7.种群增长到什么时候增长速率最大？ 教师总结： 1．含义：种群经过一定时间的增长后，数量 的曲线，称为“S”型曲线。 2．形成条件： 自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物数量也会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率升高。当种群的死亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。 3．环境容纳量：学生活动2 同学们独立思考3分钟后，每3人为一小组讨论上述问题,并完成学案中的相应内容。 活动意图说明 通过学生的展示，及时发现学生在知识理解方面存在的误区，利于及时纠正。
板书设计
教学反思与改进
本案例从实例人手，引导学生层层深人地建构种群增长的数学模型，并运用数学模型来表征、解释和预测种群数量的变化，认识生物种群数量增长的规律，很好地培养了学生的科学思维、科学探究和社会责任素养。 本节课利用真实情境，为学生建构种群数量增长模型提供支持本案例充分利用教材和学生的生活经验，创设真实、科学、恰当的情境，引导学生进入深度学习，进而发展生物学学科核心素养。 引导学生主动学习，在任务驱动下达到教学目标案例设计重视问题导向，让学生在任务驱动下，通过阅读教材、独立思考、小组讨论和全班交流等形式逐步建构数学模型，并利用数学模型来表征、解释和预测种群数量的变化。