“种群的增长方式”教学设计

“种群的增长方式”教学设计

黄敏（定海一中 316000）

一、设计思想

本节课循着现象→本质→现象的思路，将本节的探究活动“培养液中酵母菌种群数量的变化”作为研究性学习内容，事先布置，让学生在课外完成。通过学生在活动中得到的数据，辅以教师的层次设问引导学生依次推导种群增长的“J”形曲线、“S”形曲线及衰退曲线，构建种群的增长模型。再经讨论、分析，引导学生的思路渐次深入，直至发现问题的核心，揭示出影响种群增长的内部和外部因素，最终运用所学的知识来解释实验小组得出的实验结果。

上述方法体现了生物实验与探究性教学结合的理念，可让学生阶段式体验成功，感受探究的乐趣，产生学习动力。同时，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，培养学生透过现象揭示本质的洞察能力。

二、教学分析

1.教材分析

（1）内容与地位：本节的教学内容是《生物(必修)·稳态与环境》（浙江科学技术出版社）第4章第2节内容，承接第1节《种群的特征》，种群的数量也是种群的特征之一，因此种群的增长方式是种群特征的进一步深入。同时也为后面的种群数量波动及调节打下基础，具有承上启下的作用。本节教材有助于学生认识生物与环境之间的相互关系，了解数学方法在生态学中的应用并领悟系统分析的思想和方法；此外，还有助于强化学生的生态意识和环保意识。

浙科版教材中这节内容包括两方面：一是探究活动──培养液中酵母菌种群数量的变化；二是种群的指数增长和逻辑斯谛增长两种方式以及环境容纳量。由于探究活动周期长，安排在课余时间完成。

（2）教学重点：①种群的增长方式和环境容纳量；②利用实验结果建立酵母菌种群数量变化的数学模型，并据此解释种群的数量变化。

（3）教学难点：指导学生通过对培养液中酵母菌种群数量连续7天的观察后所收集的数据的分析总结，探究变化规律，建构数学模型，绘制变化曲线，并尝试解释种群数量变化的原因。

2．学情分析

（1）初中时学生对种群已有初步了解，且在本章的第一节已经强化了种群的概念，学习了种群的特征，尤其是各种数量特征，在此基础上过渡到种群增长方式的学习顺理成章；由生活经验也熟悉环境中部分生态因素对生物的影响，也为探究种群的增长方式提供了基础。

（2）基于数学知识坐标系的学习，学生不难构建种群增长的数学模型，但对于数学模型的生物学意义及其应用可能理解起来会有一定的障碍。

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，需要显微镜、恒温培养箱、血球计数板、比浊计和高压蒸汽灭菌设备等。受实验设备、教学时间所限，我以实验小组的形式，利用课余时间指导学生在学校实验里完成。

三、教学目标

1．知识目标

（1）尝试建立数学模型并解释种群的数量变动。 （2）区别种群的指数增长和逻辑斯谛增长。 （3）举例说明环境容纳量。 2．能力目标

（1

）学会微生物实验的基本技能，培养观察能力。

（2）尝试培养酵母菌，学会用血球计数板测定酵母菌的细胞数量。 （3）能应用数学模型解释种群数量的变化，分析生产生活中的实际问题。 3．情感目标

（1）体验科学研究的方法，养成严谨的科学态度和独立自主、团结协作的精神。 （2）认识研究种群动态的意义，关注人类活动对各种生物种群增长的影响。 四、教学策略与手段 1．教学策略

（1）本节教学的重点是引导学生用数学语言解释生命现象，揭示种群数量增长的规律。因此，我将探究实验安排在相应的教学内容之前进行，让学生去探索未知领域，再根据自己的探究结果，做出科学的解释。由于酵母菌的培养过程需历时1周，并且每天要对培养中的酵母菌数量进行一次计数统计（每次只需15分钟左右），所以，我决定用课余的时间来完成这个实验过程。

（2）以视频创设情境，激发学生兴趣，引入课题。再根据学生在课前探究活动中得到的实验数据，分段分析，教师以层次设问引导学生依次推导种群增长的J 形曲线、S 形曲线及衰退曲线，经讨论、分析，引导学生的思路渐次深入，直至发现问题的核心，揭示出影响种群增长的内部和外部因素。并找出种群的数量动态变化规律，用以解决生产、生活中遇到的实际问题。

（3）本节内容的难点在于实验活动的组织和指导。因此，准备工作要细致，我是通过以下几个方面来确保实验顺利进行：①布置作业，预习实验。②科学分组和分工。③对各组长进行培训，确保组长实验关键步骤和技术。④对各实验小组的数据汇总、印发。

2．教学手段

（1）教学视频、多媒体课件。

（2）探究实验器材及成果：血球计数板、显微镜、实验数据等。 3．课时安排

本节教学安排1课时，并利用课余时间完成酵母菌的培养和统计。 五、教学过程

2．教学过程

归纳】运用坐标图这种数学方法描述了种群数量变化这样一个生物学问题，我们把这种坐标图

【提问】请同学对此曲线图进行评价和分析。

【引导分析】逻辑斯谛增长的特点及增长速度的（可提示学生：从曲线的斜率变化看，增长趋势在各阶段有何不同？）

环境容纳量：举例说明逻辑斯谛曲线中的环境容

【引导分析】②为什么会出现种群的衰退现象

六、作业设计

1．思考：怎样做才是最有效的灭鼠措施？

2．自主探究：不同条件下（温度、通氧、通二氧化碳、培养液是否加糖等）酵母菌种群数量增长的情况是怎样的？