《種群數(shù)量的變化》教學(xué)案

《種群數(shù)量的變化》教學(xué)案

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1、《種群數(shù)量的變化》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析自然界中的種群,數(shù)量不是固定不變的,而是會(huì)在外界各種環(huán)境因素的影響下發(fā)生各種變化。在“第2節(jié)種群數(shù)量的變化”中,通過實(shí)例來說明如何建構(gòu)種群增長模型。詳細(xì)討論了種群增長的兩種方式,在理想環(huán)境中,種群增長呈“J”型曲線;在環(huán)境資源有限的情況下,種群增長呈“S”型曲線。種群增長的兩種曲線各有產(chǎn)生的條件和特點(diǎn),還可以通過建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型來解釋種群數(shù)量的增長,這是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。種群數(shù)量變化除了增長以外,還存在波動(dòng)、下降等其他形式。最后文中分析了影響種群數(shù)量變化的各種因素,特別指出了人類對種群數(shù)量變化的重要影響。

2、在教學(xué)過程中要注意進(jìn)行人文主義教育。二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo):說明建構(gòu)種群增長模型的方法。能力目標(biāo):1、通過討論細(xì)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。2、用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。情感態(tài)度價(jià)值觀:關(guān)注人類活動(dòng)對種群數(shù)量變化的影響。三、教學(xué)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。四、教學(xué)方法:討論法、探究法五、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖課堂引入關(guān)注種群數(shù)量的變化PPT展示全國第六次人口普查,神農(nóng)架地區(qū)金絲猴種群調(diào)查引入種群數(shù)量變化識(shí)別人口普查標(biāo)志從學(xué)生近

3、期熟悉的問題入手,引入新課內(nèi)容細(xì)菌種群數(shù)量增長數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)從受污染的針頭引入細(xì)菌種群增長模型的建構(gòu)過程(播放細(xì)菌分裂動(dòng)畫)提問:細(xì)菌數(shù)目的增多是通過什么生理活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的?細(xì)菌的繁殖是一種分裂生殖,有研究表明有的細(xì)菌大約每20min繁殖一代。那么我們現(xiàn)在就以這樣一種細(xì)菌作為觀察和研究的對象學(xué)生思考并回答繁殖通過創(chuàng)設(shè)具體的情境,讓學(xué)生感受活生生的生命現(xiàn)象。細(xì)菌特定種群增長模型的構(gòu)建教師巡班,與學(xué)生討論,并給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)(主要是畫曲線,需要一定的數(shù)學(xué)功底)傾聽學(xué)生匯報(bào),點(diǎn)評簡單介紹曲線圖和方程式的優(yōu)點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)一:建構(gòu)理想條件下細(xì)菌種群增長模型

4、。探究一:1、1個(gè)細(xì)菌,如果在營養(yǎng)和生存空間等條件都適宜的情況下,以每20分鐘繁殖一代計(jì)算,會(huì)增殖為多少?請完成學(xué)案上的表格。2、如果我們用N表示細(xì)菌數(shù)量,n表示細(xì)菌繁殖的代數(shù),請嘗試寫出細(xì)菌種群增長的公式。3、利用表格中的數(shù)據(jù),以繁殖代數(shù)為橫軸,細(xì)菌數(shù)量為縱軸,嘗試畫出細(xì)菌種群增長的曲線。學(xué)生討論,由小組代表在黑板上展示,并作出簡要說明。學(xué)生基于已有的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行演算。繪圖,并從中認(rèn)識(shí)細(xì)菌種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)規(guī)律。一般種群增長實(shí)例那么在自然條件下能否找到類似于細(xì)菌種群增長的例子呢?學(xué)生觀看PPT澳大利亞野兔美國環(huán)頸雉判斷其增長曲線是否符合

5、細(xì)菌種群增長曲線判斷其公式是否能用細(xì)菌種群增長公式代替質(zhì)疑上一環(huán)節(jié)中得到的細(xì)菌種群增長數(shù)學(xué)模型一般種群增長模型構(gòu)建那么我們能不能將細(xì)菌種群增長的公式推導(dǎo)成能夠反映普遍種群,類似于細(xì)菌種群增長的公式的數(shù)學(xué)公式呢?傾聽學(xué)生匯報(bào),點(diǎn)評學(xué)習(xí)目標(biāo)二:構(gòu)建種群“J”型增長的數(shù)學(xué)模型探究二:1、如果種群的起始數(shù)量不是1個(gè),而是No如果每經(jīng)歷一個(gè)繁殖期后,子代種群數(shù)量是原來的λ倍.如果繁殖一代的時(shí)間是確定的,繁殖代數(shù)用t代替n學(xué)生討論,學(xué)生代表匯報(bào)成果構(gòu)建適用于普遍種群增長的數(shù)學(xué)公式實(shí)際上,我們剛才所做的是對已經(jīng)構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行檢驗(yàn)與修正。有條件的話,

6、我們還要親自去觀察實(shí)驗(yàn),來證實(shí)我們得到的數(shù)學(xué)模型是可靠的。數(shù)學(xué)模型構(gòu)建的一般方法建構(gòu)數(shù)學(xué)模型對于我們總結(jié)規(guī)律,認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)有著非常重要的作用,很多偉大的科學(xué)家都是建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的大師,比如孟德爾,牛頓,愛因斯坦,很高興各位同學(xué)已經(jīng)具備了成為偉大科學(xué)家的潛質(zhì)。帶領(lǐng)學(xué)生小結(jié)J型曲線,以及條件。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)模型構(gòu)建的基本過程,熟悉并掌握這種技能。鼓勵(lì)學(xué)生在未來有更多的發(fā)現(xiàn)。種群S型增長向?qū)W生介紹中國人口和世界人口數(shù)量的變化,質(zhì)疑人口能否按J型增長持續(xù)下去?有沒有實(shí)例來證明呢?高斯實(shí)驗(yàn),呈現(xiàn)數(shù)據(jù),曲線。傾聽學(xué)生匯報(bào),點(diǎn)評探究三:地球的人口能否一直

7、按“J”型曲線發(fā)展下去?做出你的判斷,并談一談你的理由。學(xué)生討論后,由學(xué)生代表發(fā)言匯報(bào)學(xué)習(xí)目標(biāo)三:種群增長的“S”型曲線如何理解K值,S型曲線不同于J型曲線出現(xiàn)K值的原因是什么?K值的定義是什么?哪些因素可以影響到K值的大小?學(xué)生討論后,由學(xué)生代表發(fā)言匯報(bào)以人口不能無限增長為切入點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生從理想條件走向有限條件種群數(shù)量的變化。種群數(shù)量的波動(dòng)與下降種群數(shù)量達(dá)到K值后,一定在K值左右保持穩(wěn)定嗎?呈現(xiàn)蝗蟲,鯨魚實(shí)例教師解說傾聽學(xué)生匯報(bào),點(diǎn)評觀看蝗蟲數(shù)量波動(dòng)、鯨魚數(shù)量下降(日本殘忍捕殺鯨魚錄像)學(xué)生閱讀課本,分析蝗蟲數(shù)量波動(dòng),鯨魚種群數(shù)量下降的

8、原因,由學(xué)生代表匯報(bào)討論成果氣候、食物、天敵、傳染病、人為因素。血腥的捕殺鯨魚畫面沖擊學(xué)生,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自然界中影響種群變化的因素很多,但是人類活動(dòng)對自然界種群的影響越來越明顯。課堂反饋對比J

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