种群数量的变化——教学设计sw0733004.doc

种群数量的变化
——教学设计(生物必修3)
一、指导思想与理论依据
建构主义教学观认为学习不仅受外界因素的影响,更主要地是受学习者本身的认知方式、学习动机、情感、价值观等的影响,所以科学学习不是接受现成的知识信息,而是基于原有经验的概念转变。因此这节课的设计思路是建立在学生已有知识的基础上展开的。
其次,建构主义启示我们,每一种理论与法则的建立都隐含着科学家们的科学探索精神和科学方法的运用(知识的建构过程)。无论科学知识发生怎样的变化,这种精神和科学方法的运用是始终如一的,它们才是科学的本质。所以透过现象揭示本质(即建构数学模型解释种群数量变化)是本节课的重心。
二、教学背景分析

本节课是必修3第四章《种群和群落》的第二节内容,安排在《种群的特征》之后,使学生有种群和群落的相关知识做为铺垫。其次,了解种群数量变化是学习群落的结构和演替的基础。
内容上,本节课分为三个部分:第一部分是建构种群增长模型的方法,是本模块科学方法教育的侧重点,也是新课改新增的一个内容,体现了课改的理念注重对学生方法和能力的培养。第二部分是种群数量的变化情况,在讲述J型和S型增长曲线的同时,让学生进一步体会建构数学模型的方法;对K值的理解重视联系社会实际,对学生进行情感态度与价值观的教育。第三部分是“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”,是一项有着多方面意义和价值的探究活动。

学生对生物学已经有了一定的认识,对数学模型的概念也并不陌生,在学习生物学的其他内容的时候,学生已运用过数学方法解决生物学的问题,例如,对遗传规律的认识、酶活性的变化规律曲线图等。其次,通过必修1的学习,同学们已经有了一定的探究实验的能力,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,在认知上并不是非常困难。
三、教学目标
课程标准中对这一节内容的要求是“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。
因此本节课的教学目标确定如下:

①学会用数学模型解释种群数量的变化。
②说明建构种群增长模型的一般方法。

关注人类活动对种群数量变化的影响,增强保护濒危物种的意识,增强环境保护维持人与自然和谐发展的意识。

尝试建构种群增长的数学模型,培养学生透过现象揭示本质的同察能力和严密的思维品质。
四、教学重点和难点

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。

建构种群增长的数学模型。
五、教学策略
本节课的设计思路是按照探究实验的一般方法进行的:
1、从生产实践提出问题——种群数量的变化规律是什么?
2、设置不同的前提条件,作出假设——设计实验——验证修正
活动探究1——假设:在资源和空间无限的情况下
构建数学模型:Nt=N02t,J型增长曲线
设计实验验证
活动探究2——假设:在资源和空间有限的情况下
构建数学模型:S型增长曲线
科学家的实验验