【文章內(nèi)容簡介】 上的創(chuàng)新及能力的提高奠定基礎(chǔ)。使學(xué)生學(xué)后印象深刻。收益頗多，若將這一過程用真正的實驗過程顯示，或用電腦課件動態(tài)演示，那么會收到更為滿意的效果。生物教研組主題活動（公開課）活動主題《種群數(shù)量的變化》活動時間參加人員主題活動目的（或意義）在教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生實際情況進行教學(xué)。教學(xué)的深度和廣度要適合學(xué)生的知識水平和接受能力。依照不同對象的具體情況，充分考慮，采取不同的方法，探究和掌握學(xué)生心理的個別差異，從學(xué)生實際出發(fā)，區(qū)別對待，使不同類型的學(xué)生都學(xué)有所得、各得其所。使每個學(xué)生都能生動活潑、主動健康地發(fā)展。 活 動 內(nèi) 容理論學(xué)習(xí)（附材料）主題發(fā)言由 負(fù)責(zé)實施。（具體材料見附件）教學(xué)設(shè)計由 負(fù)責(zé)撰寫； 組織修改。（具體材料見附件）教學(xué)實施由 負(fù)責(zé)實施。（具體材料見附件）教學(xué)反思由 負(fù)責(zé)撰寫。（具體材料見附件）評課實錄其他材料(如相片)第二節(jié)　種群數(shù)量的變化　教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)：1 知識目標(biāo)：① 解釋種群數(shù)量增長的一般規(guī)律。② 說明建構(gòu)種群數(shù)量增長數(shù)學(xué)模型的方法。2 能力目標(biāo)：① 通過各種形式的活動，嘗試建構(gòu)種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型。② 運用種群數(shù)量變化規(guī)律解決生產(chǎn)生活中的實際問題。3 情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)： ① 認(rèn)同數(shù)學(xué)模型在科學(xué)研究中的應(yīng)用。② 參與瀕危生物保護措施與生物入侵防范措施的討論，關(guān)注人類活動對種群數(shù)量變化的影響。二、指導(dǎo)思想：：高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)對這節(jié)的描述出現(xiàn)在必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊、第四部分《種群和群落》的第二項內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，即“嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動”，屬于能力層面的“模仿”水平和知識層面的“理解”水平。在活動建議里則提出“探究培養(yǎng)液中酵母種群數(shù)量的動態(tài)變化”。人教版教材中這節(jié)的內(nèi)容包括三方面：一是建構(gòu)種群增長模型的方法；二是種群數(shù)量的變化情況；三是探究活動──培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化。其中，建立數(shù)學(xué)模型的方法是必修三模塊科學(xué)方法教育的重中之重，由于探究活動周期較長，安排在知識性內(nèi)容之后。：學(xué)生們在本章的第一節(jié)已經(jīng)習(xí)得了種群的概念，了解了種群的特征，尤其是各種數(shù)量特征，在此基礎(chǔ)上過渡到種群數(shù)量變化的學(xué)習(xí)順理成章。學(xué)生們在數(shù)學(xué)課上學(xué)習(xí)過指數(shù)函數(shù)的表達(dá)式和坐標(biāo)圖的繪制，這為本節(jié)課數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。但是我校為郊區(qū)二類校，所以學(xué)生們知識基礎(chǔ)相對薄弱，所以在建構(gòu)數(shù)學(xué)模型時不可以操之過急。：“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”這一探究活動所需時間在7天左右，需要馬鈴薯培養(yǎng)基、酵母菌菌種，以及恒溫培養(yǎng)箱、血球計數(shù)板和高壓蒸汽滅菌設(shè)備。受實驗設(shè)備、教學(xué)時間所限，我將此實驗調(diào)整為生物興趣小組在課前完成實驗，然后由小組成員在課堂上進行匯報。：本節(jié)課體現(xiàn)了探究性教學(xué)的理念：用興趣小組的實驗結(jié)果牽引出本節(jié)課的主題，同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機；各種科學(xué)研究實例都不直接呈現(xiàn)結(jié)論而是引導(dǎo)學(xué)生開展討論分析；學(xué)生在環(huán)環(huán)相扣的任務(wù)中逐漸建構(gòu)起種群增長模型，最終運用所學(xué)的知識來解釋興趣小組的實驗結(jié)果。模型構(gòu)建法是新課程、新教材中提出的新的科學(xué)方法，而數(shù)學(xué)模型又是是高中階段模型構(gòu)建法的難點。本節(jié)課遵循建構(gòu)主義的理論，在學(xué)生已有的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上，重新建構(gòu)新的知識──建構(gòu)揭示生物學(xué)規(guī)律的數(shù)學(xué)模型。三、教學(xué)重點與難點：： ① 嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型； ② 根據(jù)建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。：建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。四、教學(xué)手段：：血球計數(shù)板、酵母菌培養(yǎng)液、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的坐標(biāo)圖、實驗照片等五、教學(xué)過程：1 流程圖： 第二節(jié)　種群數(shù)量的變化　教學(xué)實施教學(xué)階段教師活動學(xué)生活動設(shè)置意圖導(dǎo)入1 引導(dǎo)學(xué)生回憶：影響種群密度的種群數(shù)量特征有哪些？2 講述：正是由于諸多因素的影響，使得種群密度不是一成不變的，那么變化中是否蘊藏著規(guī)律呢？我們興趣小組的同學(xué)開展了探究實驗。請他們?yōu)榇蠹疫M行介紹。3 講述：興趣小組的同學(xué)花了好幾天的功夫得到了這樣的結(jié)果，雖然不能解釋其中的原因，卻為我們提出了一個很好的問題。酵母菌種群為什么會出現(xiàn)這樣的變化呢？這就是我們今天這節(jié)課要來學(xué)習(xí)的問題：種群數(shù)量的變化。（板書“第二節(jié) 種群數(shù)量的變化”）請大家打開學(xué)案，完成興趣小組實驗部分的相關(guān)內(nèi)容。1 回憶并說出：影響種群密度的數(shù)量特征。2 興趣小組同學(xué)介紹實驗材料、實驗工具和實驗結(jié)果。3其他同學(xué)聆聽、觀察與思考，最后填充學(xué)案。通過興趣小組的探究實驗展示，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，引出課題教學(xué)階段教師活動學(xué)生活動設(shè)置意圖構(gòu)建種群增長的數(shù)學(xué)模型（一） “J”型曲線的構(gòu)建資料1 大腸桿菌1 提問：科學(xué)家很早就對種群數(shù)量變化這個問題產(chǎn)生了興趣。我們知道實驗材料的選擇很關(guān)鍵，請問，什么樣的材料適合研究數(shù)量變化呢？2 介紹：的確，繁殖快決定了細(xì)菌成為科學(xué)家的首選，其中大腸桿菌由于結(jié)構(gòu)簡單、分布廣泛所以也成了最常用的科研材料之一。除此以外，大腸桿菌的繁殖方式也很簡單，就是一分為二、二分為四的分裂生殖。3 提問：（任務(wù)1）科學(xué)家做了一個這樣的實驗，把1個大腸桿菌放在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下進行培養(yǎng)，隨著時間的推移，得到如下數(shù)據(jù)。請仔細(xì)觀察數(shù)據(jù)，你能得出怎樣的結(jié)論？時間（min）細(xì)菌數(shù)量（個）202404608801610032120641401281602561805124 播放視頻并講述：大家都能認(rèn)同在這種情況下，大腸桿菌每20min分裂一次，繁殖一代了嗎？如果你還不相信，請仔細(xì)觀察這段在顯微鏡下拍攝的視頻。你所看到的1秒鐘相當(dāng)于實際的1分鐘，很快這個起始數(shù)量為2的大腸桿菌種群就擴大到鋪滿了整個視野。為什么會這么快呢？5 提問：（任務(wù)2）剛才興趣小組的同學(xué)使用坐標(biāo)圖表述了酵母菌種群數(shù)量的變化趨勢，咱們是不是也可以試著為這群起始數(shù)量為1的大腸桿菌種群來繪制一幅坐標(biāo)圖呢？下面就請大家在學(xué)案上完成任務(wù)2。注意，你需要使用表格中所有的數(shù)據(jù)。（學(xué)生板圖大腸桿菌種群增長坐標(biāo)圖）6 點評： 對學(xué)生在黑板上建構(gòu)的坐標(biāo)圖進行點評，引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成共識。7 提問： 從圖中我們可以看到種群數(shù)量呈現(xiàn)出什么變化趨勢？8 講述：我們運用坐標(biāo)圖這種數(shù)學(xué)方法描述了種群數(shù)量變化這樣一個生物學(xué)問題，所以就把這種坐標(biāo)圖稱為一種數(shù)學(xué)模型。大家都聽說過航模，那是一種模擬飛機等物體的物理模型；而今天我們認(rèn)識了數(shù)學(xué)模型。事實上，數(shù)學(xué)模型在大家的其他學(xué)科中也有應(yīng)用。比如物理中的各種公式就是另外一種形式的數(shù)學(xué)模型，它們是表達(dá)式。9 提問：（任務(wù)3） 坐標(biāo)圖這種數(shù)學(xué)模型最大的優(yōu)點是什么？可是如果我要問你，經(jīng)過30代以后這群大腸桿菌種群的數(shù)量是多少，你能從圖上一眼找到答案嗎？顯然，我們得求助于其他數(shù)學(xué)模型了，最好的辦法就是找一個更加具有通用性的表達(dá)式了。因此，接下來就請大家列出，這個起始數(shù)量為1的大腸桿菌種群，繁殖t代后的種群數(shù)量Nt的表達(dá)式。（學(xué)生板書大腸桿菌種群增長表達(dá)式）10 點評：對學(xué)生列出的表達(dá)式進行點評，引導(dǎo)全體學(xué)生達(dá)成共識。11 講述：其實，咱們剛才構(gòu)建的這個表達(dá)式還必須符合這樣一個前提，那就是隨著種群數(shù)量的增加，不考慮個體間相互抑制的作用。所以我們得到這個數(shù)學(xué)模型需要建立在這樣一種假設(shè)的基礎(chǔ)上，即種群增長不受種群密度的制約。而咱們構(gòu)建的表達(dá)式是否正確還需要經(jīng)過實驗的驗證，比如就過30代后數(shù)數(shù)看到底有多少大腸桿菌，然后與我們通過表達(dá)式計算的結(jié)果進行比較。匹配說明模型無誤，不匹配則需要對模型進行修訂。而咱們構(gòu)建的表達(dá)式是否正確還需要經(jīng)過實驗的驗證，比如就過30代后數(shù)數(shù)看到底有多少大腸桿菌，然后與我們通過表達(dá)式計算的結(jié)果進行比較。匹配說明模型無誤，不匹配則需要對模型進行修訂。12 小結(jié)：通過剛才的幾個任務(wù)我們認(rèn)識了數(shù)學(xué)模型，其實就是指用數(shù)學(xué)形式來描述問題。它的構(gòu)建則一般需要經(jīng)歷“已知、假設(shè)、表達(dá)、檢驗”這樣四個基本步驟。這樣咱們就建構(gòu)了種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型。（板書“一、建構(gòu)種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)