“種群數量的變化”說課稿

崔文學

一、教材分析

（一）地位和作用

“種群數量的變化”隸屬于人教版必修3第4章第2節的內容。本課是在學生了解了種群數量特征的基礎上，進一步介入數學知識，用建立數學模型的方法描述、解釋和預測種群數量的發展變化。建立數學模型對于幫助學生理解自然界事物的數量特征和數量變化規律具有重要意義。

（二）教學目標

課標對本課的具體內容標準是：嘗試建立數學模型解釋種群的數量變化。

1.知識目標：嘗試建立數學模型，解釋種群的數量變動。

前者屬于模仿性技能目標，旨在通過原形示范（細菌的數量增長）和具體指導，學生能建立起相應的數學模型；后者屬于理解水平的知識目標，旨在把握數學模型（抽象）與種群的數量變動（具）之間的內在邏輯聯系。

2.能力目標：能夠正確使用顯微鏡、血球計數器對酵母菌計數；嘗試利用數學模型解釋當地的環境問題。

3.情感態度與價值觀目標：關注人類活動對種群數量變化的影響，形成可持續發展的觀念。

（三）重點和難點

1.教學重點：嘗試建構種群增長的數學模型，并據此解釋種群數量的變化。

2.教學難點：建構種群增長的數學模型。

（四）教材處理

第一，將教材中“澳大利亞野兔的增長”、“高斯的草履蟲實驗”等內容改為自學內容，課堂上引入學生可以親自操作的實驗“探究培養液中酵母菌種群數量的變化”作為構建數學模型的素材；第二，請學生分析教材中“防治鼠害”、“保護大熊貓”等內容，

二、學情分析

從能力的方面說，此時的學生已經具備相對較強的探究、分析、解決問題的能力，具有一定的生物科學素養。從知識方面說，高二的學生已經具有與數學建模相關的數學知識儲備，學生的生活體驗也足以理解種群數量變化。所以，這堂課的學習，是在教師的引導下，學生將種群數量變化的生物學問題歸結成數學問題，進而應用建模成果去解決身邊的環境問題。

三、教法學法分析

1.課程資源：這節課有很多的課程資源可以開發：

學校的課程資源：計算機、顯微鏡及顯微鏡視頻設備、血球計數器等。

2.教法：實驗法、探究性教學法。

3.學法：采用探究性學習方式。

四、教學過程

（一）導入新課

首先，從這個模型中可以推測出種群的數量是不斷變化的；其次，解釋這些數量變化也要應用模型的方法。這種導入方法與本課有兩個銜接，一個是研究方法上的銜接，另一個是知識上的銜接。

（二）建構種群增長模型的方法

采用問題驅動的方式引導學生自己動手構建數學模型，包括用2種數學方法對細菌種群數量的變化進行表達：一種是歸納計算公式，另一種是用描點法繪制曲線，通過對比，學生會發現2種方法各自的優點。

這個環節的主要目的是通過原型示范，學生能掌握數學建模的方法，學會如何透過紛繁的表象，用數學知識提取事物的本質，為建立種群增長的“J”型、“S”型曲線做好鋪墊。

（三）種群增長的“J”型、“S”型曲線

它是我們這堂課的重點和難點。這個環節是在實驗的大背景下展開。課前我指導課代表操作實驗，在課堂上，我安排他示范了在顯微鏡下應用血球計數板計數的過程（插入教學視頻1），然后展示實驗報告，實驗報告的內容包括對實驗的預期（他預期的是呈指數增長）、實驗步驟、實驗結果（得到與預期不同的結果）。

那么，我為什么找學生操作然后介紹這個過程呢？首先，是讓學生體會到這是一個我們可以親自控制的真實的種群；其次，其實我們建立“J”型、“S”型增長曲線的過程，就是我們對身邊的一個探究性實驗的反思過程。這個反思的過程我可以概括一下：“通過前邊的學習我們建立了細菌指數增長的數學模型，讓一個學生做實驗，他運用上述知識做出預期，但是卻得到不同的結果，為什么他的實驗結果與預期結果不同呢？是我們的公式錯了？還是我們同學的計數有問題？讓我們回顧實驗的各個環節尋找原因，在這個反思的過程中，關于種群增長的“J”型、“S”型曲線就逐漸地浮出水面了。（插入教學視頻2）

結合這個實驗，我設置了如下幾個問題：

1.你怎么理解這個K值？

2.自然界其他的種群增長也會出現K值嗎？為什么出現K值？

3.（幻燈片展示出生率與死亡率的曲線）在種群密度與出生率、死亡率的關系圖中，能總結出什么規律？

4.怎樣才能實現J型增長的預期呢？

這樣的一些處理就使得這個探究實驗涵蓋的內容豐富起來：它不僅僅是一個培養酵母菌后收集實驗數據的實驗，而是一個充滿了多種預期的實驗，是一個在不同條件下會得到不同模型的實驗。

在反思的過程中，學生體驗了探究的過程，掌握了數學建模方法，理解了數學模型與生物學規律的聯系，提升了分析總結的能力，形成實事求是、嚴謹的科學態度。突出重點，突破本課的難點。

（四）小結

課程在實驗的大背景下展開，也在實驗的背景中結束，這里可以呈現出一個完整的探究思路。同時，學生思考如何實現多種預期過程，相當于對本課進行小結。

五、效果預測

課堂上選取的內容基于學生的生活體驗，創設的情境能激發學生的興趣，設置的問題符合學生的認知水平，有助于學生能力的提高，教學目標可以基本實現。

同時，這也是一節開放的課堂，學生的各種不同觀點和思維方式可以在一起碰撞，這種碰撞能夠拓寬學生思維的角度和視野。就像蕭伯納所說的那樣：“如果你有一種思想，我有一種思想，交換之后我們將擁有兩種思想，思想的多棱鏡經過多次折射后，就會呈現出七彩的光芒。”

六、課后反思

新課標將“提高學生的生物科學素養”作為高中生物教育的核心任務，在內容標準中，選擇生物科學領域中和人們生活關系比較密切的內容，注重對各種課程資源的開發。所以，教師要注意引導學生在現實生活背景中學習生物學，指導學生在解決實際問題的過程中獲取知識。

這堂課的內容很多，教師要控制好課堂的“發”與“收”，才能得以享受一個生成性的課堂。

最后，在對本課深入思考的過程中，體會到“2008山東高考27題”“2007江蘇高考11題”等高考題意義之深遠。