第四章第二节《种群数量的变化》说课稿

大家好！今天我说课的题目是“种群数量的变化”，我将从以下6个方面说说本节课的教学，重点说教学过程。

一、教材分析

1、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。

2、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。

基于学生的实际情况，根据我对课标的理解，我从知识、能力、情感态度与价值观三个维度制定了教学目标如下，并在教学中具体落实。

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。

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。

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。

3、重点和难点

建立数学模型的方法是本模块科学方法教育的侧重点，这方面的内容主要集中在本节；建构数学模型需要学生能透过现象看到本质，由感性认识上升到理性认识，所以我确定如下的重难点。

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。

4、教材处理

为了落实新课程的理念：倡导探究性学习、注重与现实生活的联系、提高生物科学素养，我对教材做了如下处理。

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，淡化教材中“防治鼠害”、“保护大熊猫”等内容，尝试用数学模型解释长海县当地备受关注的典型事例——虾夷扇贝养殖业的兴衰。

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。

媒体资源：收集长海县近20年关于海产品养殖（主要是虾夷扇贝）的标志性新闻报道、学术研究资料，筛选后呈现到课堂上。

学生家庭中的课程资源：家长从事海产品养殖、远洋捕捞工作的学生回家过问这些行业的历史、现状和展望，其他同学向家长问及对上述行业的了解及看法。

学生资源：事先安排指导一名（组）学生操作“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，收集实验结果，填写实验报告。

2、教法：实验法、探究性教学法。

3、学法：采用探究性学习方式。

在课堂上，提供我收集的课程资源，通过问题驱动、探究性实验反思、新闻素材分析、“政府治理方案”评价等方式，学生进行自主学习。通过分析、讨论并在课堂交流中不断完善。在达成知识目标的同时提高探究、分析和解决问题的能力，提高环境保护的意识。

四、教学过程

本课按以下6个环节展开。

1、导入新课

从学生熟悉的模型说起，引出上一课时学习的“种群数量特征概念模型”。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。

2、建构种群增长模型的方法

这个环节中，我应用了书中问题探讨的资料，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。

3、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：

★你怎么理解这个K值？

★自然界其他的种群增长也会出现K值吗？为什么出现K值？

★（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？

★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实验。