“种群数量的变化”说课稿

崔文学

一、教材分析

（一）地位和作用

“种群数量的变化”隶属于人教版必修3第4章第2节的内容。本课是在学生了解了种群数量特征的基础上，进一步介入数学知识，用建立数学模型的方法描述、解释和预测种群数量的发展变化。建立数学模型对于帮助学生理解自然界事物的数量特征和数量变化规律具有重要意义。

（二）教学目标

课标对本课的具体内容标准是：尝试建立数学模型解释种群的数量变化。

1.知识目标：尝试建立数学模型，解释种群的数量变动。

前者属于模仿性技能目标，旨在通过原形示范（细菌的数量增长）和具体指导，学生能建立起相应的数学模型；后者属于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）之间的内在逻辑联系。

2.能力目标：能够正确使用显微镜、血球计数器对酵母菌计数；尝试利用数学模型解释当地的环境问题。

3.情感态度与价值观目标：关注人类活动对种群数量变化的影响，形成可持续发展的观念。

（三）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。

（四）教材处理

第一，将教材中“澳大利亚野兔的增长”、“高斯的草履虫实验”等内容改为自学内容，课堂上引入学生可以亲自操作的实验“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”作为构建数学模型的素材；第二，请学生分析教材中“防治鼠害”、“保护大熊猫”等内容，

二、学情分析

从能力的方面说，此时的学生已经具备相对较强的探究、分析、解决问题的能力，具有一定的生物科学素养。从知识方面说，高二的学生已经具有与数学建模相关的数学知识储备，学生的生活体验也足以理解种群数量变化。所以，这堂课的学习，是在教师的引导下，学生将种群数量变化的生物学问题归结成数学问题，进而应用建模成果去解决身边的环境问题。

三、教法学法分析

1.课程资源：这节课有很多的课程资源可以开发：

学校的课程资源：计算机、显微镜及显微镜视频设备、血球计数器等。

2.教法：实验法、探究性教学法。

3.学法：采用探究性学习方式。

四、教学过程

（一）导入新课

首先，从这个模型中可以推测出种群的数量是不断变化的；其次，解释这些数量变化也要应用模型的方法。这种导入方法与本课有两个衔接，一个是研究方法上的衔接，另一个是知识上的衔接。

（二）建构种群增长模型的方法

采用问题驱动的方式引导学生自己动手构建数学模型，包括用2种数学方法对细菌种群数量的变化进行表达：一种是归纳计算公式，另一种是用描点法绘制曲线，通过对比，学生会发现2种方法各自的优点。

这个环节的主要目的是通过原型示范，学生能掌握数学建模的方法，学会如何透过纷繁的表象，用数学知识提取事物的本质，为建立种群增长的“J”型、“S”型曲线做好铺垫。

（三）种群增长的“J”型、“S”型曲线

它是我们这堂课的重点和难点。这个环节是在实验的大背景下展开。课前我指导课代表操作实验，在课堂上，我安排他示范了在显微镜下应用血球计数板计数的过程（插入教学视频1），然后展示实验报告，实验报告的内容包括对实验的预期（他预期的是呈指数增长）、实验步骤、实验结果（得到与预期不同的结果）。

那么，我为什么找学生操作然后介绍这个过程呢？首先，是让学生体会到这是一个我们可以亲自控制的真实的种群；其次，其实我们建立“J”型、“S”型增长曲线的过程，就是我们对身边的一个探究性实验的反思过程。这个反思的过程我可以概括一下：“通过前边的学习我们建立了细菌指数增长的数学模型，让一个学生做实验，他运用上述知识做出预期，但是却得到不同的结果，为什么他的实验结果与预期结果不同呢？是我们的公式错了？还是我们同学的计数有问题？让我们回顾实验的各个环节寻找原因，在这个反思的过程中，关于种群增长的“J”型、“S”型曲线就逐渐地浮出水面了。（插入教学视频2）

结合这个实验，我设置了如下几个问题：

1.你怎么理解这个K值？

2.自然界其他的种群增长也会出现K值吗？为什么出现K值？

3.（幻灯片展示出生率与死亡率的曲线）在种群密度与出生率、死亡率的关系图中，能总结出什么规律？

4.怎样才能实现J型增长的预期呢？

这样的一些处理就使得这个探究实验涵盖的内容丰富起来：它不仅仅是一个培养酵母菌后收集实验数据的实验，而是一个充满了多种预期的实验，是一个在不同条件下会得到不同模型的實验。

在反思的过程中，学生体验了探究的过程，掌握了数学建模方法，理解了数学模型与生物学规律的联系，提升了分析总结的能力，形成实事求是、严谨的科学态度。突出重点，突破本课的难点。

（四）小结

课程在实验的大背景下展开，也在实验的背景中结束，这里可以呈现出一个完整的探究思路。同时，学生思考如何实现多种预期过程，相当于对本课进行小结。

五、效果预测

课堂上选取的内容基于学生的生活体验，创设的情境能激发学生的兴趣，设置的问题符合学生的认知水平，有助于学生能力的提高，教学目标可以基本实现。

同时，这也是一节开放的课堂，学生的各种不同观点和思维方式可以在一起碰撞，这种碰撞能够拓宽学生思维的角度和视野。就像萧伯纳所说的那样：“如果你有一种思想，我有一种思想，交换之后我们将拥有两种思想，思想的多棱镜经过多次折射后，就会呈现出七彩的光芒。”

六、课后反思

新课标将“提高学生的生物科学素养”作为高中生物教育的核心任务，在内容标准中，选择生物科学领域中和人们生活关系比较密切的内容，注重对各种课程资源的开发。所以，教师要注意引导学生在现实生活背景中学习生物学，指导学生在解决实际问题的过程中获取知识。

这堂课的内容很多，教师要控制好课堂的“发”与“收”，才能得以享受一个生成性的课堂。

最后，在对本课深入思考的过程中，体会到“2008山东高考27题”“2007江苏高考11题”等高考题意义之深远。