种群-说课稿.doc

“种群的数量变化”的说课稿
各位专家、各位老师：大家好！
今天我交流的课题是《种群的数量变化——基于学生实验的数学模型建构》，为人民教育出版社的《普通高中课程标准实验教科书生物3必修稳态与环境》第四章种群和群落中第二节的内容。本节内容用2课时，此课为第2课时。我将从指导思想、教学目标、设计思路、教学过程等几个方面进行交流。
一、指导思想
以《国家高中生命科学学科课程标准》为指导，重点突出提高生物科学素养和倡导探究性这两个理念。在课程标准中对本节内容有如下说明：尝试建立数学模型解释种群的数量变动。
1、教材分析 
“种群的数量变化”所授内容可以分为三部分：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，包括种群增长的“J”型曲线、种群增长的“S”型曲线、种群数量的波动和下降；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该教材稳态与环境模块科学方法教育的侧重点。《国家高中生命科学学科课程标准》对本节内容的说明包含两层涵义：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（微生物的数量增长）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。
由此确定教学重点为：尝试建构种群增长的数学模型，并解释种群数量的变化。
2、学情分析
本节课授课对象为上海学生，总体思维较为活跃，尽管对于建立数学模型相对较为陌生但学生有一定的数学函数基础，通过教师的引
导可以对话题进行深入探究和讨论。同时加强与生活实际的结合，应该能够引起共鸣。学生所需学识基础是：
（1）学生在初中阶段对种群的概念和特征等知识点已经学习。这将有助于本节课的知识理解。
（2）探究实验“培养液中酵母菌种群数量的变化”，所需时间较长，学生没有相关实验经历，同时酵母菌种群数量的变化很容易受到外界环境的影响，使得数据采集可能会存在较大误差。在实验前对学生进行了适当培训如酵母菌的培养、显微计数等。实验采集的数据有效，具有统计分析意义。
由此确定教学难点为建构种群增长的数学模型
二、教学目标
1、知识与技能
（1）说明建构种群增长模型的方法。
（2）会用数学模型解释种群数量的变化。
2、过程与方法
（1）通过对实验数据的统计分析，学习建立数学模型的方法，提高从内因和外因相互作用的角度分析事物发展变化的能力。
（2）通过对数学模型的分析运用，掌握种群增长曲线的应用，理解生命活动的本质，提高对生命系统与环境关系的认识。
3、态度情感价值观
体会生命科学的研究对象是一个具有“开放性”和“涌现性”的复杂系统，它需要借助于包括数学等众多工具学科来进行研究。 学科间的相互融合渗透有助于学科的研究和发展。
三、设计思路
本节内容用2课时教授，授课者根据课程标准的要求，先对课时内容进行调整，将探究实验放在第1课时，并将实验结果用于第2课时，说课内容即为第2课时的内容。
对于高中生而言，由于数学知识还不够健全，所以建立数学模型，以及运用数学模型进行实例分析有较大难度。教师要符合知识建构规律，根据学生已有的函数知识，通过分析问题→探究数学规律→解决实际问题→建构数学模型的方法，帮助学生实现由具体到抽象的思维转化过程。
整体教学思路是：首先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；在对数学模型不断修正过程中，逐渐演化出J型增长数学模型和S型增长数学模型；接着通过运用模型分析，理解种群数量的变化；最后通过对生活实例的分析，帮助学生理解生命活动的本质，了解系统分析的思想和方法，提高对生命系统与环境关系的认识。
四、教学过程
本节课的教学源于学生对酵母菌种群数量变化的探究实验，所以首先请学生对实验结果做一个交流。（插入学生实验总结视频）
基于学生实验出现的三种结果，教师提出希望能够借助数学工具来进行分析，提出数学模型的概念。数学模型建构有一定的方法。教师先用学生4组实验的相似结果为例，讲述数学模型建构的步骤。此时对于实验中酵母菌种群数量的变化做了一个条件假设，即资源空间充足，学生易于理解。在数学模型建构时，引导学生用一种数学表达方式来表示相似的4组实验结果——即数学曲线，形成J型曲线。数学模型建构需要不断修正。教师此时例举某种细菌的增值，要求同学们进行计算，对细菌种群数量变化进行建构模型的过程，既是对数学模型的不断修正，也是让学生加深对数学模型建构的理解。最后，师生结合酵母菌种群、细菌种群数量的变化一起构建J型增长曲线数学模型。
在建构J型增长数学模型之后，教师例举“澳大利亚野兔从无到泛滥”的实例，并引导学生思考中国人口、世界人口增长的数学模型建构，布置学生在课后进行拓展思考。旨在突出模型建构之后的实用价值。
接下来以问题：“是不是所有种群的数量变化都是呈J型增长？”引出学生实验中出现的第二种结果。学生在经过前面三次数学模型的建构之后，将自行建构S型增长数学模型。学生模型建构是，可能会用分段函数来表达，也可能用曲线表达，教师引导学生以更直观的准确的方式进行建构，最后形成S型增长数学模型。对S型增长曲线的分析也是训练学生理性思维的过程。教师引入数学极限的概念，对曲线进行分析，便于学生理解。同时对环境容纳量的环境阻力等概念进境界说。在经过S型增长数学模型建构和分析之后，便是模型的应用。用之前澳大利亚野兔的实例，请学生讨论如何治理野兔泛滥避免生态破坏的方法。旨在突出对环境容纳量概念的理解，提高或降低环境容纳量是生物保护或防治的基本原则。之后教师举例澳大利亚政府的治理措施：利用多发性粘液瘤病毒来对付野兔，在一些水池里投放病毒药水并引诱野兔前来喝水，使野兔从6亿只迅速降低到1亿只。说明种群数量变化不仅仅只是J型或S型增长，还有可能会降低。此时出现学生的第三种实验结果便顺理成章。用简单化话语引导学生对种群数量的波动和下降进行分析。在教学重点难点基本达成之后，教师进行总结。
经过本节课教学之后，带来的最大感受一是数学工具的应用对生命科学学科学习带来的强大帮助，二是让书本知识和他人经历共同变成学生自己的经验，教学才具有意义！
感谢各位的聆听！谢谢！

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