第四章第二節(jié)《種群數(shù)量的變化》說課稿

大家好！今天我說課的題目是“種群數(shù)量的變化”，我將從以下6個方面說說本節(jié)課的教學(xué)，重點(diǎn)說教學(xué)過程。

一、教材分析

1、地位和作用

“種群數(shù)量的變化”隸屬于人教版必修3第4章第2節(jié)的內(nèi)容。本課是在學(xué)生了解了種群數(shù)量特征的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步介入數(shù)學(xué)知識，用建立數(shù)學(xué)模型的方法描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量的發(fā)展變化。建立數(shù)學(xué)模型對于幫助學(xué)生理解自然界事物的數(shù)量特征和數(shù)量變化規(guī)律具有重要意義。

2、教學(xué)目標(biāo)

課標(biāo)對本課的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是：嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變化。

基于學(xué)生的實際情況，根據(jù)我對課標(biāo)的理解，我從知識、能力、情感態(tài)度與價值觀三個維度制定了教學(xué)目標(biāo)如下，并在教學(xué)中具體落實。

知識目標(biāo)：嘗試建立數(shù)學(xué)模型，解釋種群的數(shù)量變動。

前者屬于模仿性技能目標(biāo)，旨在通過原形示范（細(xì)菌的數(shù)量增長）和具體指導(dǎo)，學(xué)生能建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；后者屬于理解水平的知識目標(biāo)，旨在把握數(shù)學(xué)模型（抽象）與種群的數(shù)量變動（具）之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。

能力目標(biāo)：能夠正確使用顯微鏡、血球計數(shù)器對酵母菌計數(shù)；嘗試?yán)脭?shù)學(xué)模型解釋當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境問題。

情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：關(guān)注人類活動對種群數(shù)量變化的影響，形成可持續(xù)發(fā)展的觀念。

3、重點(diǎn)和難點(diǎn)

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(diǎn)，這方面的內(nèi)容主要集中在本節(jié)；建構(gòu)數(shù)學(xué)模型需要學(xué)生能透過現(xiàn)象看到本質(zhì)，由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，所以我確定如下的重難點(diǎn)。

教學(xué)重點(diǎn)：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。

教學(xué)難點(diǎn)：建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。

4、教材處理

為了落實新課程的理念：倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)、注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系、提高生物科學(xué)素養(yǎng)，我對教材做了如下處理。

第一，將教材中“澳大利亞野兔的增長”、“高斯的草履蟲實驗”等內(nèi)容改為自學(xué)內(nèi)容，課堂上引入學(xué)生可以親自操作的實驗“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”作為構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的素材；第二，淡化教材中“防治鼠害”、“保護(hù)大熊貓”等內(nèi)容，嘗試用數(shù)學(xué)模型解釋長?？h當(dāng)?shù)貍涫荜P(guān)注的典型事例——蝦夷扇貝養(yǎng)殖業(yè)的興衰。

二、學(xué)情分析

從能力的方面說，此時的學(xué)生已經(jīng)具備相對較強(qiáng)的探究、分析、解決問題的能力，具有一定的生物科學(xué)素養(yǎng)。從知識方面說，高二的學(xué)生已經(jīng)具有與數(shù)學(xué)建模相關(guān)的數(shù)學(xué)知識儲備，學(xué)生的生活體驗也足以理解種群數(shù)量變化。所以，這堂課的學(xué)習(xí)，是在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生將種群數(shù)量變化的生物學(xué)問題歸結(jié)成數(shù)學(xué)問題，進(jìn)而應(yīng)用建模成果去解決身邊的環(huán)境問題。

三、教法學(xué)法分析

1、課程資源：這節(jié)課有很多的課程資源可以開發(fā)：

學(xué)校的課程資源：計算機(jī)、顯微鏡及顯微鏡視頻設(shè)備、血球計數(shù)器等。

媒體資源：收集長?？h近20年關(guān)于海產(chǎn)品養(yǎng)殖（主要是蝦夷扇貝）的標(biāo)志性新聞報道、學(xué)術(shù)研究資料，篩選后呈現(xiàn)到課堂上。

學(xué)生家庭中的課程資源：家長從事海產(chǎn)品養(yǎng)殖、遠(yuǎn)洋捕撈工作的學(xué)生回家過問這些行業(yè)的歷史、現(xiàn)狀和展望，其他同學(xué)向家長問及對上述行業(yè)的了解及看法。

學(xué)生資源：事先安排指導(dǎo)一名（組）學(xué)生操作“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗，收集實驗結(jié)果，填寫實驗報告。

2、教法：實驗法、探究性教學(xué)法。

3、學(xué)法：采用探究性學(xué)習(xí)方式。

在課堂上，提供我收集的課程資源，通過問題驅(qū)動、探究性實驗反思、新聞素材分析、“政府治理方案”評價等方式，學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。通過分析、討論并在課堂交流中不斷完善。在達(dá)成知識目標(biāo)的同時提高探究、分析和解決問題的能力，提高環(huán)境保護(hù)的意識。

四、教學(xué)過程

本課按以下6個環(huán)節(jié)展開。

1、導(dǎo)入新課

從學(xué)生熟悉的模型說起，引出上一課時學(xué)習(xí)的“種群數(shù)量特征概念模型”。首先，從這個模型中可以推測出種群的數(shù)量是不斷變化的；其次，解釋這些數(shù)量變化也要應(yīng)用模型的方法。這種導(dǎo)入方法與本課有兩個銜接，一個是研究方法上的銜接，另一個是知識上的銜接。

2、建構(gòu)種群增長模型的方法

這個環(huán)節(jié)中，我應(yīng)用了書中問題探討的資料，采用問題驅(qū)動的方式引導(dǎo)學(xué)生自己動手構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，包括用2種數(shù)學(xué)方法對細(xì)菌種群數(shù)量的變化進(jìn)行表達(dá)：一種是歸納計算公式，另一種是用描點(diǎn)法繪制曲線，通過對比，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)2種方法各自的優(yōu)點(diǎn)。

這個環(huán)節(jié)的主要目的是通過原型示范，學(xué)生能掌握數(shù)學(xué)建模的方法，學(xué)會如何透過紛繁的表象，用數(shù)學(xué)知識提取事物的本質(zhì)，為建立種群增長的“J”型、“S”型曲線做好鋪墊。

3、種群增長的“J”型、“S”型曲線

它是我們這堂課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。這個環(huán)節(jié)是在實驗的大背景下展開。課前我指導(dǎo)課代表操作實驗，在課堂上，我安排他示范了在顯微鏡下應(yīng)用血球計數(shù)板計數(shù)的過程（插入教學(xué)視頻1），然后展示實驗報告，實驗報告的內(nèi)容包括對實驗的預(yù)期（他預(yù)期的是呈指數(shù)增長）、實驗步驟、實驗結(jié)果（得到與預(yù)期不同的結(jié)果）。

那么，我為什么找學(xué)生操作然后介紹這個過程呢？首先，是讓學(xué)生體會到這是一個我們可以親自控制的真實的種群；其次，其實我們建立“J”型、“S”型增長曲線的過程，就是我們對身邊的一個探究性實驗的反思過程。這個反思的過程我可以概括一下：“通過前邊的學(xué)習(xí)我們建立了細(xì)菌指數(shù)增長的數(shù)學(xué)模型，讓一個學(xué)生做實驗，他運(yùn)用上述知識做出預(yù)期，但是卻得到不同的結(jié)果，為什么他的實驗結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不同呢？是我們的公式錯了？還是我們同學(xué)的計數(shù)有問題？讓我們回顧實驗的各個環(huán)節(jié)尋找原因，在這個反思的過程中，關(guān)于種群增長的“J”型、“S”型曲線就逐漸地浮出水面了。（插入教學(xué)視頻2）

結(jié)合這個實驗，我設(shè)置了如下幾個問題：

★你怎么理解這個K值？

★自然界其他的種群增長也會出現(xiàn)K值嗎？為什么出現(xiàn)K值？

★（幻燈片展示出生率與死亡率的曲線）在種群密度與出生率、死亡率的關(guān)系圖中，能總結(jié)出什么規(guī)律？

★怎樣才能實現(xiàn)J型增長的預(yù)期呢？

這樣的一些處理就使得這個探究實驗涵蓋的內(nèi)容豐富起來：它不僅僅是一個培養(yǎng)酵母菌后收集實驗數(shù)據(jù)的實驗，而是一個充滿了多種預(yù)期的實驗，是一個在不同條件下會得到不同模型的實驗。