人教版高中生物必修三《种群数量的变化》教案

《第2节种群数量的变化》教学设计新人教版必修3一、课题名称：人教版高中生物必修三第四章第二节《种群的数量的变化》二、教学目标：1 、知识与技能：①解释种群数量增长的一般规律。

②说明建构种群数量增长数学模型的方法。

2 、过程与方法：①通过各种形式的活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。

②运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。

3、情感态度与价值观目标：①认同数学模型在科学研究中的应用。

②参与濒危生物保护措施与生物入侵防范措施的讨论，关注人类活动对种群数量变化的影响。

三、指导思想：1.教材分析：本节内容出现在人教版高中生物必修三“稳态与环境”模块第四章“种群和群落”第二节，教材从以下三各方面组织学习内容：1）建构种群增长模型的方法；2）种群数量的变化情况；3）探究活动——培养液中酵母菌种群数量的变化。

其中，建构数学模型的方法是必修三模块乃至整个高中生物学中科学方法训练的重点之一。

2.学情分析学生在必修一第一章学习“生命系统的结构层次”是已经知道了种群的概念，通过本章第一节的学习进一步明确其概念，并认识了种群密度等数量特征。

这为本节课分析影响种群数量变化的因素奠定了知识基础。

在高中数学课学生学习过指数函数和坐标图的绘制，这为数学模型的建构奠定了能力基础。

3.教学条件分析：“培养液中酵母菌种群数量的变化”这一探究活动所需时间在7天左右，需要马铃薯培养基、酵母菌菌种，以及恒温培养箱、血球计数板和高压蒸汽灭菌设备。

受实验设备、教学时间所限，我将此实验调整为生物兴趣小组在课前完成实验，然后由小组成员在课堂上进行汇报。

4.教学指导思想及理论依据：本节课体现了探究性教学的理念：用兴趣小组的实验结果牵引出本节课的主题，同时激发学生的学习动机；各种科学研究实例都不直接呈现结论而是引导学生开展讨论分析；学生在环环相扣的任务中逐渐建构起种群增长模型，最终运用所学的知识来解释兴趣小组的实验结果。

模型构建法是新课程、新教材中提出的新的科学方法，而数学模型又是是高中阶段模型构建法的难点。

种群数量的变化
高中生物组
【教学目标】
一、知识目标：
1、说明建构种群增长模型的方法。

2、阐明种群的“J”型增长和“S”型增长。

二、技能目标：
1、通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化和细菌数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。

2、应用数学模型解释种群数量的变化。

三、情感目标：
1、关注人类活动对种群数量变化的影响。

【教学重点和难点】
教学重点：尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。

教学难点：建构种群增长的数学模型。

【教学方法】
观察法、讨论法、对话法、自主学习
【课时安排】2课时
【教学过程】（第一课时）
【本节知识体系】。

第2节种群数量的变化
一、教学目标
1.说明建构种群增长模型的方法。

2.通过分析理想条件下细菌种群数量变化和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。

3.用数学模型解释种群数量的变化。

4.通过列举生活中的例子，和比较两种增长曲线各自产生的条件和特点，使学生掌握“J”型增长曲线和“S”型增长曲线
5.关注人类活动对种群数量变化的影响，培养学生热爱大大自然的情感，能从一草一木开始保护环境
二、教学重点和难点
1.教学重点
尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。

2.教学难点
建构种群增长的数学模型。

三、教学设想
课程标准关于本节的具体内容标准为“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”，并提出了相应的活动建议“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”。

因此引导学生用数学方法解释生命现象，揭示生命活动规律是本节教学策略的着眼点，而数学模型是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、判断、预测等重要功能。

在科学研究中，数学模型是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一。

引导学生建构数学模型，有利于培养学生透过现象揭示本质的洞察能力；同时，通过科学与数学的整合，有利于培养学生简约、严密的思维品质。

在教学中，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，让学生体验由具体到抽象的思维转化过程。

四、教学方法：讨论法、探究法、谈话法
五、教具准备：多媒体课件
六、教学过程。

《种群数量的变化》教学设计
【课程目标】
尝试建立数学模型解释种群的数量变动
【核心素养】
科学思维科学探究——建构种群增长的数学模型
社会责任——人类活动对种群数目的影响
【学习目标】
1.通过分析资料一和二，概述建构种群增长J型曲线模型的方法。

2.通过分析资料三，能够描述种群增长的”S”型曲线的产生条件，特点以及现实中的应用。

3.通过分析资料四和五，归纳种群数量变化的类型和影响因素。

【教学过程】
学习阶段教师活动学生活动
引入创设情境，展示正确洗手的图片，细菌
数量繁殖快
引起学生兴趣
构建J型曲线数学模型资料一：在营养和生存空间没有限制的
情况下，某种细菌每20min就通过分裂
繁殖一代
完成表格及公
式
画出曲线
总结构建模型
的方法
资料二：在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的增长曲线如右图所示
置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下
思考1：K值是什么？什么原因形成了K 值？K值是固定不变的吗？
应用：对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？
思考2：种群的增长速率是如何变化的？何时最大？
应用：既要保护鱼类资源，又要尽量获得更大的捕鱼量，生产上捕捞到剩余量是多少比较好？
环境阻力表现为在生存斗争中被淘汰的个体数
资料四：东亚飞蝗种群数量的波动
资料五：第二次世界大战时，捕鲸业停了下来，鲸的数量恢复到较高的水平。

战后捕鲸船的吨位不断上升，鲸的捕获量越来越大，导致许多鲸的种群数量急剧下降，有的鲸濒临灭绝
【总结】种群数量变化的类型有哪些？。

《种群数量的变化》教学设计（第一课时）一、教学目标的确定在课程标准的内容标准中规定了“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”。

该条内容标准有两层涵义：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（细菌的数量增长）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，本节教学目标确定为三条（详见前面本节的教学目标）。

二、教学设计思路高中学生对数学模型的概念并不陌生，在学习生物学其他内容时，学生已对运用数学解决生物学中的问题有了一定的认识，例如，对遗传规律的认识。

因此，本节是在学生已有知识的基础上，重新建构新的知识──建构揭示生物学规律的数学模型。

本节的引入有两种思路：一是按照教材的编排顺序进行，即以“问题探讨”引入，然后逐步展开教学，将本节的探究活动作为验证性实验活动；二是将本节的探究活动作为研究性学习内容，事先布置，让学生（或部分学生）在课外完成。

从学生在活动中产生的问题或体验引入，结合教材中的“问题探讨”和“建构种群增长模型的方法”，讨论相关内容，展开教学。

现以第一种思路为例说明，本节共2课时。

第一课时的教学应当遵循具体→抽象→再具体→再抽象……循环上升的轨迹。

1.具体。

教师以“问题探讨”引入，由于学生已有相关的数学知识，不难回答问题。

教师应启发学生思考：得出的数学公式有何生物学意义（说明细菌数量增长具有哪些性质）？2.抽象。

进一步让学生讨论：细菌的数量增长模型是怎样建构的？数学模型的表现形式有哪些？由此，总结出建构种群增长模型的方法。

3.再具体。

联系实例说明种群增长的两种数学模型。

4.再抽象。

结合细菌的数量增长模型，得出种群数量增长的“J型”数学模型；结合实例讨论“K”值。

5.进一步回到具体。

讨论数学模型的生物学意义（说明“J型”和“S型”增长的生物学意义），列举实例。

6.进一步抽象。

教学设计自然界中的种群，数量不是固定不变的，而是会在外界各种环境因素的影响下发生各种变化。

在《种群数量的变化》中，通过实例来说明如何建构种群增长模型。

详细讨论了种群增长的两种方式，在理想环境中，种群增长呈“J”型曲线；在环境资源有限的情况下，种群增长呈“S”型曲线。

种群增长的两种曲线各有产生的条件和特点，还可以通过建构的数学模型来解释种群数量的增长，这是本节教学的重点。

种群数量变化除了增长以外，还存在波动、下降等其他形式。

最后文中分析了影响种群数量变化的各种因素，特别指出了人类对种群数量变化的重要影响。

在教学过程中要注意进行人文主义教育。

教学重点尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。

教学难点建构种群增长的数学模型。

教具准备多媒体课件。

课时安排2课时。

第1课时，种群数量的变化。

第2课时，培养液中酵母菌种群数量的变化。

三维目标1．掌握建构种群增长模型的方法。

2．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。

3．用数学模型解释种群数量的变化。

4．关注人类活动对种群数量变化的影响。

5．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，让学生体验由具体到抽象的思维转化过程。

6．通过和学生一起分析某种细菌的种群数量变化，让学生学会建构种群增长模型的方法。

7．通过列举实际生活中的例子和比较两种增长曲线各自产生的条件和特点，使学生掌握“J”型增长曲线和“S”型增长曲线。

8．学生通过一起讨论分析，理解影响种群增长的因素和种群数量变化的意义。

9．通过研究种群数量变化，使学生认识到事物都是在不断变化发展的，分析事物时，要用动态的观点来分析。

10．引导学生建构数学模型，有利于培养学生透过现象揭示本质的洞察能力；同时，通过科学与数学的整合，有利于培养学生简约、严密的思维品质。

11．通过学生一起讨论影响种群数量变化的因素，特别是人为因素的时候，要培养学生热爱大自然的情感，能从一草一木开始保护环境。

种群数量的变化教学设计一、教学设计思想在课堂教学中，要培养学生的主体意识，发展学生的主体能力，塑造学生的主体个性，使学生的主体性得到充分的发展。

本节课通过具体的实例、大量问题情境的设置，让学生利用所学的数学等知识分析、归纳总结，自己得出结论，为学生发挥其主体性提供尽可能多的机会，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，促进学生主体性的发展和科学素养的提高。

二、教材分析种群数量的变化一节是新课程标准教材人教版生物必修3第四章第2节的内容。

三、教学目标1.知识与技能(1)通过探究细菌种群数量变化，尝试建构种群增长的数学模型。

(2)掌握用数学模型解释种群数量的变化。

(3)了解种群数量变化的影响因素及意义。

2.情感态度与价值观方面四、教学重点、难点1.教学重点尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。

2.教学难点建构种群增长的数学模型。

五、教学方法1、通过多媒体手段展示细菌的繁殖的动态过程，让学生进行动态想象，培养学生抽象思维的能力。

六、教学实施的程序(第一课时)种群数量的变化知识点归纳(一)种群数量的J型曲线1、条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下。

2、特点：种群数量每年以一定的倍数增大。

3、数学模型：指数函数型。

(二)种群增长的S型曲线1、原因：自然环境条件是有限的，如资源、空间、天敌等的制约。

2、特点：种群达到环境条件所能允许的最大值环境容纳量(即K值)后有时停止增长，有时在K值上下波动。

二、影响种群数量变化的因素：(一)内因1、起始种群个体数量。

2、导致种群数量增加的因素：出生率和迁入率。

3、导致种群数量减少的因素：死亡率和迁出率。

(二)外因1、自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。

2、人为因素：种植业、养殖业发展，砍伐森林，猎捕动物、环境污染等。

三、J型曲线和S型曲线的比较(一)曲线比较(如下图)。

(二)列表比较项目J型曲线S型曲线前提条件环境资源无限环境资源有限种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降K值的有无无K值有K值曲线形成的原因无种内斗争，缺少天敌种内斗争加剧，天敌数量增多四、种群数量变化规律在生产中的应用(一)对于濒危动植物而言，由于环境污染、人类破坏等，造成环境对于此种生物的K值变小，通过建立自然保护区等措施提高环境容纳量，是保护这些生物的根本措施。