【全国百强校】四川省绵阳中学高三生物复习：《建立数学模型解释种群数量的变动》教学设计

【全国百强校】四川省绵阳中学高三生物复习：《建立数学模型解释种群数量的变动》教学设计

‎《建立数学模型解释种群数量的变动》教学设计 一、教学目标 ‎1．说明建构种群增长模型的方法，能解释J型、S型曲线的生物学含义；‎ ‎2．联系生活中的实例，尝试发现生活中的生物学问题，并能从生物学角度思考、分析解决问题的方法；‎ ‎3．课前探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，尝试建构种群增长的数学模型，培养学生合作完成科学探究实验的能力、实事求是的科学态度和团队合作精神。‎ 二、教材分析 从本章开始将在群体水平上探讨生命系统的组成、结构和发展变化规律。‎ 本节内容分为三部分：一是建构种群增长模型的方法；二是种群数量的变化情况，包括种群增长的“J”型曲线、种群增长的“S”型曲线、种群数量的波动和下降；三是探究──“培养液中酵母菌种群数量的变化”。教学的重点是建立数学模型的方法和解释J型、S型曲线的生物学含义。通过本节知识和方法的学习，可为后续分析群落的结构、生态系统及其稳定性、生态环境的保护打下基础。课前组织学生完成酵母菌种群数量变化的探究实验，并从实验结果的分析入手，探究有限条件下的种群数量变化的规律，增强学生的感性认识，提高学习的积极性，及对知识的理解和迁移能力。‎ 三、学情分析 高二学生具备一定的数学基础，对数学模型的概念并不陌生，在生物学的其他内容中学生已能运用数学方法解决生物学中的问题，例如，温度、PH值对酶活性影响的曲线、细胞分裂的文字、图像、曲线的相互转换、对遗传规律的认识等。教学中应充分利用学生的前概念，在学生已有知识的基础上，建构新的知识，揭示生物种群数量变化规律的数学模型。‎ 高二学生已具备一定的观察、分析问题的能力及科学探究能力，喜欢动手实验，渴望在探究过程中获得成功，但分析实验数据的能力及解读图表的能力还需提高，教学中应注重这方面的学习和培养。‎ 四、教学条件分析 我校教室中有多媒体设备；生物实验室能为完成探究酵母菌种群数量变化的实验提供条件，在学习本节课前的周末，利用一天时间，师生共同完成了酵母菌种群数量变化探究实验。对实验在营养液的配置、菌种的选用、所添加的量上均做了改动，这是通过事先与生物兴趣小组的同学共同探讨并预实验后的成果。‎ 五、指导思想 依据课标，重组教材，让学生自主探究，让学生亲历实验过程，由具体(典型的事例)到抽象（数学模型的建构）, 由简单（细菌的“J型曲线建立）到复杂（自主探究酵母菌构建“Ｓ”型曲线），层层递进，体验、领悟建立模型的科学研究方法；针对不同的知识点，采用不同的教学方法，调动学生学习的积极性、主动性和创造性，有效达成教学目标。‎ 六、教学重点、难点 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。‎ 难点：建构种群增长的数学模型。‎ 七、教学手段 ‎1．用录相机、照相机和Powerpoint制作多媒体课件。‎ ‎2．设计学案。‎ 八、教学流程图 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 实验步骤：‎ ‎（1）灭菌。将试管、烧杯等放入高压灭菌锅灭菌处理。‎ ‎（2）配置培养液。分别配置10/1000、20/1000、40/1000的培养基，以10/1000为例，每‎10 g的葡萄糖配1000ml的无菌水。设置浓度梯度，每梯度设等量4份，共12份。‎ ‎（3）接种：分别将0．‎05g酵母细胞接种到具有浓度梯度的12份等体积的培养基溶液中，接种时应在酒精灯附近接种。‎ ‎（4）分装：在12支相同试管中分别加入3ml的酵母细胞培养液,并贴上标签 ‎（5）封装：在试管口塞棉花封口，放入恒温箱（‎280C）培养。‎ ‎（6）观察：每隔一小时，取出一组A、B、C试管，取适量的培养液滴在血球计数板上，用显微镜观察，计数，记录。‎ 实验结果：‎