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種群數(shù)量的變化說(shuō)課稿
作為一名為他人授業(yè)解惑的教育工作者,通常會(huì)被要求編寫(xiě)說(shuō)課稿,說(shuō)課稿有助于學(xué)生理解并掌握系統(tǒng)的知識(shí)。那么說(shuō)課稿應(yīng)該怎么寫(xiě)才合適呢?以下是小編收集整理的種群數(shù)量的變化說(shuō)課稿,僅供參考,大家一起來(lái)看看吧。
種群數(shù)量的變化說(shuō)課稿1
一、教學(xué)背景分析
1.教材學(xué)情分析
“探究培養(yǎng)液中酵母種群數(shù)量的變化”是《課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出的活動(dòng)建議。讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的過(guò)程,體現(xiàn)了科學(xué)與數(shù)學(xué)的整合,有利于學(xué)生深刻理解種群數(shù)量的變化,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生簡(jiǎn)約、嚴(yán)密的思維品質(zhì),而建構(gòu)模型及模型的理解和應(yīng)用是高中教學(xué)的難點(diǎn)之一。通過(guò)兩輪的教學(xué)摸索,在今年對(duì)于本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)有了比較成型的方案,今天與各位教師分享。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)常用的方法是稱(chēng)取1克干酵母,加入到10 毫升馬鈴薯培養(yǎng)液或葡萄糖溶液中,28℃連續(xù)培養(yǎng)7天。 每天定時(shí)取樣、計(jì)數(shù),最后繪制出酵母菌種群數(shù)量變化曲線。在教學(xué)過(guò)程中我有兩點(diǎn)想法:第一,讓每個(gè)學(xué)生都參與到獲得數(shù)據(jù)、建構(gòu)模型的過(guò)程中。這樣就要大量 的取樣,多次大量取樣會(huì)影響培養(yǎng)液的體積,造成嚴(yán)重的實(shí)驗(yàn)誤差。第二,在一節(jié)課完成計(jì)數(shù),避免利用大量的課余時(shí)間去計(jì)數(shù),在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中操作性更強(qiáng)。
在保證實(shí)驗(yàn)科學(xué)性的基礎(chǔ)上,我的實(shí)驗(yàn)方案如下。在此將必修3與選修1微生物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合,這樣處理的原因有兩點(diǎn):第一,解決選修1實(shí)驗(yàn)過(guò)于集中,學(xué)校實(shí)驗(yàn)室條件的限制,不好安排。所以將選修1和必修3的學(xué)段打通使用。第二,實(shí)驗(yàn)中將選修1中微生物的內(nèi)容融入進(jìn)來(lái),為了讓學(xué)生體驗(yàn)?zāi)P徒?gòu)的完整過(guò)程。這也體現(xiàn)了北京市一直倡導(dǎo)的整體備課的思想。
實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程在一節(jié)課很難完成,教學(xué)實(shí)踐中我是這樣安排得,前后共6課時(shí)。重點(diǎn)是第五課時(shí),收集數(shù)據(jù)、建構(gòu)模型。下面我簡(jiǎn)單的闡述這五課時(shí)的內(nèi)容。
2.單元實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)安排
第一課時(shí):
提出問(wèn)題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,完善修正實(shí)驗(yàn)方案。并進(jìn)行干酵母活化,取1克干酵母加入到100毫升的培養(yǎng)液中,培養(yǎng)液是教師配置好的。
第二課時(shí)
培養(yǎng)基的配制、講解滅菌的方法。此實(shí)驗(yàn)中將馬鈴薯培養(yǎng)基換成合成培養(yǎng)基,因?yàn)楹铣膳囵B(yǎng)基的成分穩(wěn)定,有利于教師在預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)接種量和接種時(shí)間的摸索。課下完成培養(yǎng)基的滅菌和倒平板。
第三課時(shí)
講解平板劃線和稀釋涂布法,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作是,將活化了48小時(shí)的酵母菌,在固體培養(yǎng)基上進(jìn)行稀釋涂布或劃線。目的是得到單菌落,降低實(shí)驗(yàn)誤差,這也是進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。
課下完成菌種的擴(kuò)大培養(yǎng),具體的操作是:挑取單菌落接種到50或100毫升的液體培養(yǎng)基中,在搖床上30℃、150轉(zhuǎn)/分進(jìn)行菌種擴(kuò)大培養(yǎng),培養(yǎng)12到24小時(shí)。
第四課時(shí)
課堂上學(xué)習(xí)使用血球計(jì)數(shù)板。
課后實(shí)驗(yàn)操作:向8瓶成分、體積相同的培養(yǎng)液中接種等量的菌種。培養(yǎng)4、8、10、12、14、16、24、32小時(shí),放在4°C冰箱中保存、備用。
第五課時(shí)
學(xué)生對(duì)不同培養(yǎng)時(shí)間的酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù),處理數(shù)據(jù),建構(gòu)模型。在預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有3點(diǎn)體會(huì)比較深,現(xiàn)在與大家一起分享。
3.預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程遇到的問(wèn)題及解決方案
、鸥山湍富罨
用干酵母發(fā)面,半小時(shí)就可以了。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中將活化了2個(gè)小時(shí)的酵母菌,在平板上劃線,可得不到單菌落。通過(guò)大約10天的摸索,在搖床上培養(yǎng)48小時(shí),才能得到菌落。
、茖(shí)驗(yàn)科學(xué)性的探索。
取等量的菌種分別接種到8瓶成分體積均相同的培養(yǎng)液中。同時(shí)在相同的條件下培養(yǎng),培養(yǎng)不同的時(shí)間,第1瓶培養(yǎng)4小時(shí),取出放在4°C冰箱中保存、備用。相當(dāng)于將酵母菌固定4小時(shí)的狀態(tài)。以后依次固定在8、10、12、14、16、24、32小時(shí)的狀態(tài),最后同時(shí)計(jì)數(shù)。從理論上講菌種來(lái)自單菌落,8瓶中培養(yǎng)液的成分、體積、培養(yǎng)條件都相同,8瓶菌液在相同的時(shí)間酵母菌的數(shù)量應(yīng)該沒(méi)有顯著的差異?赡苡腥藭(huì)有這樣的疑問(wèn):8瓶培養(yǎng)液是8個(gè)種群,這樣做科學(xué)嗎?我也有過(guò)這樣的疑問(wèn),所以我將此方法與常用的實(shí)驗(yàn)方法,從一瓶培養(yǎng)液中取樣計(jì)數(shù),進(jìn)行了對(duì)照,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,紅線是一瓶連續(xù)取樣的結(jié)果,黑線是8瓶同時(shí)取樣的結(jié)果。兩種方法沒(méi)有顯著差異。還請(qǐng)教了首都師范大學(xué)專(zhuān)門(mén)研究酵母菌數(shù)量變化的教授,并得到肯定。
改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)于每一個(gè)培養(yǎng)時(shí)間,可以多取樣,而且對(duì)后續(xù)的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響,保證了每個(gè)同學(xué)都能參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。4°C冰箱中保存,可以在一節(jié)課完成不同培養(yǎng)時(shí)間的計(jì)數(shù)。
⑶接種量和培養(yǎng)時(shí)間的摸索
為了能夠讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果形成很好的“S”型曲線,有助于分析種群數(shù)量變化規(guī)律的分析。接種量和培養(yǎng)時(shí)間是非常關(guān)鍵的。在預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我設(shè)置了不同的接種梯度實(shí)驗(yàn),摸索接種量,并以2小時(shí)為間隔進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)間的摸索。最后確定了每100毫升培養(yǎng)液中接種量45微升,培養(yǎng)時(shí)間分別是4、8、10、12、14、16、24、32h。為了讓實(shí)驗(yàn)具有更強(qiáng)的操作性,設(shè)計(jì)了合理的接種時(shí)間點(diǎn)早7:00和取樣時(shí)間點(diǎn)。
8瓶的培養(yǎng)時(shí)間分別是11:00(4h)、15:00(8h)、17:00(10h)、19:00(12h)、21:00(14h)、23:00(16h)、第二天的7:00(24h)、15:00(32h)。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)中收集數(shù)據(jù)、建構(gòu)模型是實(shí)驗(yàn)中最核心、最重要的部分,這個(gè)過(guò)程我是在一課時(shí)完成的。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):概述種群數(shù)量增長(zhǎng)的“S”型曲線。
2.能力目標(biāo):使用血球計(jì)數(shù)板對(duì)酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)。嘗試建構(gòu)種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀:認(rèn)同嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度在得出科學(xué)結(jié)論中的重要性。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
通過(guò)收集、整理、分析數(shù)據(jù),嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。
四、本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程
本節(jié)課主要包括3個(gè)環(huán)節(jié):
1.承上啟下,引入課題
首先回顧整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。明確本節(jié)課的任務(wù)是完成不同培養(yǎng)時(shí)間酵母菌的計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)的收集、整理、處理和建模的過(guò)程。
2.學(xué)生實(shí)驗(yàn),獲得數(shù)據(jù)
將全班同學(xué)分成8組,每組5人。每組分別統(tǒng)計(jì)不同培養(yǎng)時(shí)間菌液中酵母菌的數(shù)量。每人對(duì)血球計(jì)數(shù)板中5個(gè)中方格的酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)過(guò)程中及時(shí)將統(tǒng)計(jì)結(jié)果記錄在個(gè)人數(shù)據(jù)表格中,求出平均值。然后將個(gè)人數(shù)據(jù)匯總成小組數(shù)據(jù),求出小組平均值。大家注意這里邊得到兩個(gè)數(shù)據(jù),一個(gè)是每一位同學(xué)5個(gè)樣方的平均值,另一個(gè)是5位同學(xué)25個(gè)樣方的平均值。
下面請(qǐng)看學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的一段視頻。本實(shí)驗(yàn)使用微量移液器,取200微升的菌液,保證了計(jì)數(shù)板上溶液體積的恒定,避免使用吸收紙,因?yàn)樵陬A(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師發(fā)現(xiàn)使用吸水紙會(huì)造成很大的實(shí)驗(yàn)誤差。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師對(duì)于操作中存在問(wèn)題的同學(xué)進(jìn)行了指導(dǎo)。學(xué)生及時(shí)將統(tǒng)計(jì)的結(jié)果記錄在表格中。學(xué)生將個(gè)人數(shù)據(jù)匯總成小組數(shù)據(jù),并計(jì)算出小組25個(gè)樣方的平均值。
這是實(shí)驗(yàn)課上每組得到的相應(yīng)培養(yǎng)時(shí)間100毫升中酵母菌的數(shù)量。利用這個(gè)數(shù)據(jù)繪制酵母菌數(shù)量變化的曲線。
3.處理數(shù)據(jù),建構(gòu)模型
教師利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入,輸入2類(lèi)數(shù)據(jù),一類(lèi)是每個(gè)小組5個(gè)同學(xué)25個(gè)樣方的平均值,另一類(lèi)是每組任意一個(gè)同學(xué)5個(gè)樣方的平均值。Excel我們常用來(lái)對(duì)學(xué)生分?jǐn)?shù)的分析,這個(gè)工具在模型建構(gòu)中可以將學(xué)生統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成曲線,描述生物學(xué)的規(guī)律。
請(qǐng)大家看一段視頻。
教師將匯總的數(shù)據(jù)利用Excel轉(zhuǎn)化成曲線,黑色的曲線是每組中任意一位同學(xué)5個(gè)樣方的平均值,紅色曲線是小組5位同學(xué)25個(gè)樣方的平均值。學(xué)生明顯感受到,曲線對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述比數(shù)據(jù)更直觀。估算法進(jìn)行種群數(shù)量的統(tǒng)計(jì)時(shí),樣方越多,實(shí)驗(yàn)結(jié)果越可靠。學(xué)生對(duì)于14小時(shí)的結(jié)果提出了問(wèn)題:本組的5名同學(xué)中,如果有一人的數(shù)據(jù)與其中4人 的數(shù)據(jù)相差很大,那么在計(jì)算時(shí)還算不算入小組的平均值呢?在對(duì)全班的曲線進(jìn)行分析時(shí),學(xué)生又提出:今天的'實(shí)驗(yàn)結(jié)果與自己預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符,大部分學(xué)生 預(yù)期,酵母菌的種群數(shù)量最后會(huì)下降,可是本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,酵母菌的數(shù)量沒(méi)有下降。會(huì)不會(huì)因?yàn)檠蛴?jì)數(shù)板對(duì)酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)不能區(qū)分酵母菌的死、活,影響了 實(shí)驗(yàn)結(jié)果?還是培養(yǎng)時(shí)間不夠?如果不斷的增加培養(yǎng)液的體積和培養(yǎng)空間,酵母菌的數(shù)量是不是會(huì)不斷的增加?
在學(xué)生提出問(wèn)題和解決學(xué)生的問(wèn)題中對(duì)模型進(jìn)行了分析。
五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體會(huì)
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn),將實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)、最核心的部分集中一節(jié)課呈現(xiàn)給學(xué)生。增強(qiáng)了本實(shí)驗(yàn)的可操作性。
2.讓每個(gè)學(xué)生親身經(jīng)歷嘗試建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的完整過(guò)程。
在課堂上學(xué)生對(duì)于計(jì)數(shù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的問(wèn)題。我相信如果不是學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室親身經(jīng)歷,是提不出來(lái)的,正是在提出問(wèn)題和解決問(wèn)題時(shí)激發(fā)了學(xué)生的思維靈感,使學(xué)生的思維更深入。
3.課前教師要進(jìn)行充分的預(yù)實(shí)驗(yàn),才能對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題處理得當(dāng)。
讓每個(gè)人都繪制一條酵母菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的曲線,并分析個(gè)人數(shù)據(jù)與全班數(shù)據(jù)的差異,這樣對(duì)于數(shù)學(xué)模型的理解會(huì)更深刻。
5.用美藍(lán)進(jìn)行染色后在計(jì)數(shù)活菌的數(shù)目,實(shí)驗(yàn)結(jié)果更接近酵母菌的真實(shí)變化規(guī)律。
專(zhuān)家評(píng)價(jià)
這節(jié)課是一節(jié)很實(shí)在的課,值得全國(guó)各地教師借鑒。體現(xiàn)了教師深厚的教學(xué)功底,對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理解到位,流露在教學(xué)設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)中。在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)時(shí) 注重了實(shí)驗(yàn)科學(xué)性和實(shí)驗(yàn)效果的探索,有很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)底蘊(yùn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不是幾天可以摸索出來(lái)的,能夠看出平時(shí)真的踏下心來(lái)做事而且不斷地改進(jìn)、完善著自己的 教育教學(xué)工作。
種群數(shù)量的變化說(shuō)課稿2
一、教材背景分析
我說(shuō)課的題目是人教版第四章第二節(jié)“種群數(shù)量的變化”本課是在學(xué)生了解了種群數(shù)量特征的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步介入數(shù)學(xué)知識(shí),用建立數(shù)學(xué)模型的方法描述,解釋和預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化,建立數(shù)學(xué)模型對(duì)于幫助學(xué)生理解自然事物的數(shù)量特征和數(shù)量變化規(guī)律具有重要意義(能力方面)。
高二學(xué)生已經(jīng)具備了相對(duì)較強(qiáng)的探究分析,解決問(wèn)題的能力,具有一定的生物科學(xué)素養(yǎng)。從知識(shí)方面來(lái)說(shuō)初步具備了與數(shù)學(xué)模型相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備,學(xué)生的生活體驗(yàn)也足以理解種群數(shù)量變化。所以,這堂課的學(xué)習(xí),學(xué)生自己將種群數(shù)量變化的生物學(xué)問(wèn)題歸結(jié)成為數(shù)學(xué)問(wèn)題,進(jìn)而嘗試應(yīng)用建模成果去解決身邊的問(wèn)題。
二、教學(xué)目標(biāo)分析
根據(jù)我對(duì)課標(biāo)的理解從知識(shí),能力,情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度制定了教學(xué)目標(biāo),解釋種群的數(shù)量變動(dòng)。
知識(shí)目標(biāo):嘗試建立數(shù)學(xué)模型,解釋種群的數(shù)量變動(dòng)。
能力目標(biāo):能夠正確使用顯微鏡,血球計(jì)數(shù)器對(duì)酵母計(jì)數(shù);嘗試?yán)脭?shù)學(xué)模型解釋當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境問(wèn)題;
情感態(tài)度與價(jià)值觀:關(guān)注人類(lèi)活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響,形成可持續(xù)發(fā)展的觀念。
重點(diǎn)和難點(diǎn):
重點(diǎn):嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型,并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。
難點(diǎn):建構(gòu)種群增長(zhǎng)的.數(shù)學(xué)模型。
三、教學(xué)過(guò)程分析
(一)教法與學(xué)法
教法:為了突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)。我采用了“三疑三探”的授課模式來(lái)完成所定的三維目標(biāo),同時(shí)采用多媒體教學(xué)為輔的手段。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生以自主學(xué)習(xí)為主,培養(yǎng)學(xué)生交流,合作能力,提出問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
學(xué)法:自學(xué)、合作、探究
(二)教學(xué)過(guò)程
設(shè)疑自探:
首先教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生在課前以預(yù)習(xí)題案為依據(jù)進(jìn)行預(yù)習(xí),總結(jié)自探提綱,教師歸納、總結(jié)自探提綱,并給有貢獻(xiàn)的小組加分并鼓勵(lì),此節(jié)歸納自探提綱4點(diǎn):
1。說(shuō)明建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法,及其步驟?
2。種群的數(shù)量是怎樣變化的?
3。什么是環(huán)境容納量?
4。影響種群數(shù)量變化的因素有哪些?
解疑合探:
在完成設(shè)疑自探的基礎(chǔ)上,各小組學(xué)生圍繞自探提綱,進(jìn)行解疑合探,在學(xué)科組長(zhǎng)的安排下有序盡心,對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行探討整理,達(dá)成共識(shí)并進(jìn)行展示,展示結(jié)束后,按分工逐題進(jìn)行評(píng)價(jià),教師強(qiáng)調(diào)補(bǔ)充,歸納,教師利用評(píng)分榜計(jì)分,尤其對(duì)提出不同見(jiàn)解的其他學(xué)生要雙倍加分。經(jīng)過(guò)此過(guò)程基本完成教材中主干知識(shí)(完成“J”、“S”型曲線及相關(guān)知識(shí))
質(zhì)疑再探:
給予學(xué)生反思時(shí)間。啟發(fā)學(xué)生提出更有價(jià)值的問(wèn)題,我采用了學(xué)生直接質(zhì)疑,全班學(xué)生爭(zhēng)相解答,對(duì)解決不了的問(wèn)題教師直接解答,或引導(dǎo)學(xué)生課下帶著興趣探究。
運(yùn)用拓展:
為了檢驗(yàn)教學(xué)效果,鞏固知識(shí),我結(jié)合本節(jié)重點(diǎn)、難點(diǎn)和易混點(diǎn)等知識(shí)內(nèi)容出示背景材料引導(dǎo)學(xué)生遍題,在此環(huán)節(jié)中對(duì)及時(shí)編題,搶答者加分鼓勵(lì)。
四、全課總結(jié):
學(xué)科組長(zhǎng)對(duì)此節(jié)課進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)出本節(jié)課的展示之星,評(píng)價(jià)之星,質(zhì)疑之星及諾貝爾小組。
五、教學(xué)反思
“三疑三探”的教學(xué)模式,盡最大努力把課堂交給學(xué)生,學(xué)生成了學(xué)習(xí)的主人,更好的完成知識(shí)遷移,在教學(xué)過(guò)程中一定有這樣或那樣的問(wèn)題。
種群數(shù)量的變化說(shuō)課稿3
大家好!今天我說(shuō)課的題目是“種群數(shù)量的變化”,我將從以下6個(gè)方面說(shuō)說(shuō)本節(jié)課的教學(xué),重點(diǎn)說(shuō)教學(xué)過(guò)程。
一、教材分析
1、地位和作用
“種群數(shù)量的變化”隸屬于人教版必修3第4章第2節(jié)的內(nèi)容。本課是在學(xué)生了解了種群數(shù)量特征的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步介入數(shù)學(xué)知識(shí),用建立數(shù)學(xué)模型的方法描述、解釋和預(yù)測(cè)種群數(shù)量的發(fā)展變化。建立數(shù)學(xué)模型對(duì)于幫助學(xué)生理解自然界事物的數(shù)量特征和數(shù)量變化規(guī)律具有重要意義。
2、教學(xué)目標(biāo)
課標(biāo)對(duì)本課的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是:嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變化。
基于學(xué)生的實(shí)際情況,根據(jù)我對(duì)課標(biāo)的理解,我從知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度制定了教學(xué)目標(biāo)如下,并在教學(xué)中具體落實(shí)。
知識(shí)目標(biāo):嘗試建立數(shù)學(xué)模型,解釋種群的數(shù)量變動(dòng)。
前者屬于模仿性技能目標(biāo),旨在通過(guò)原形示范(細(xì)菌的數(shù)量增長(zhǎng))和具體指導(dǎo),學(xué)生能建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型;后者屬于理解水平的知識(shí)目標(biāo),旨在把握數(shù)學(xué)模型(抽象)與種群的數(shù)量變動(dòng)(具)之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。
能力目標(biāo):能夠正確使用顯微鏡、血球計(jì)數(shù)器對(duì)酵母菌計(jì)數(shù);嘗試?yán)脭?shù)學(xué)模型解釋當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境問(wèn)題。
情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):關(guān)注人類(lèi)活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響,形成可持續(xù)發(fā)展的觀念。
3、重點(diǎn)和難點(diǎn)
建立數(shù)學(xué)模型的方法是本模塊科學(xué)方法教育的側(cè)重點(diǎn),這方面的內(nèi)容主要集中在本節(jié);建構(gòu)數(shù)學(xué)模型需要學(xué)生能透過(guò)現(xiàn)象看到本質(zhì),由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),所以我確定如下的重難點(diǎn)。
教學(xué)重點(diǎn):嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型,并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。
教學(xué)難點(diǎn):建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。
4、教材處理
為了落實(shí)新課程的理念:倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)、注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系、提高生物科學(xué)素養(yǎng),我對(duì)教材做了如下處理。
第一,將教材中“澳大利亞野兔的增長(zhǎng)”、“高斯的草履蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)”等內(nèi)容改為自學(xué)內(nèi)容,課堂上引入學(xué)生可以親自操作的實(shí)驗(yàn)“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”作為構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的素材;第二,淡化教材中“防治鼠害”、“保護(hù)大熊貓”等內(nèi)容,嘗試用數(shù)學(xué)模型解釋長(zhǎng)?h當(dāng)?shù)貍涫荜P(guān)注的典型事例——蝦夷扇貝養(yǎng)殖業(yè)的興衰。
二、學(xué)情分析
從能力的方面說(shuō),此時(shí)的學(xué)生已經(jīng)具備相對(duì)較強(qiáng)的探究、分析、解決問(wèn)題的能力,具有一定的生物科學(xué)素養(yǎng)。從知識(shí)方面說(shuō),高二的學(xué)生已經(jīng)具有與數(shù)學(xué)建模相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備,學(xué)生的生活體驗(yàn)也足以理解種群數(shù)量變化。所以,這堂課的學(xué)習(xí),是在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生將種群數(shù)量變化的生物學(xué)問(wèn)題歸結(jié)成數(shù)學(xué)問(wèn)題,進(jìn)而應(yīng)用建模成果去解決身邊的環(huán)境問(wèn)題。
三、教法學(xué)法分析
1、課程資源:這節(jié)課有很多的課程資源可以開(kāi)發(fā):
學(xué)校的課程資源:計(jì)算機(jī)、顯微鏡及顯微鏡視頻設(shè)備、血球計(jì)數(shù)器等。
媒體資源:收集長(zhǎng)?h近20年關(guān)于海產(chǎn)品養(yǎng)殖(主要是蝦夷扇貝)的標(biāo)志性新聞報(bào)道、學(xué)術(shù)研究資料,篩選后呈現(xiàn)到課堂上。
學(xué)生家庭中的課程資源:家長(zhǎng)從事海產(chǎn)品養(yǎng)殖、遠(yuǎn)洋捕撈工作的學(xué)生回家過(guò)問(wèn)這些行業(yè)的歷史、現(xiàn)狀和展望,其他同學(xué)向家長(zhǎng)問(wèn)及對(duì)上述行業(yè)的了解及看法。
學(xué)生資源:事先安排指導(dǎo)一名(組)學(xué)生操作“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn),收集實(shí)驗(yàn)結(jié)果,填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
2、教法:實(shí)驗(yàn)法、探究性教學(xué)法。
3、學(xué)法:采用探究性學(xué)習(xí)方式。
在課堂上,提供我收集的課程資源,通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、探究性實(shí)驗(yàn)反思、新聞素材分析、“政府治理方案”評(píng)價(jià)等方式,學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。通過(guò)分析、討論并在課堂交流中不斷完善。在達(dá)成知識(shí)目標(biāo)的同時(shí)提高探究、分析和解決問(wèn)題的能力,提高環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。
四、教學(xué)過(guò)程
本課按以下6個(gè)環(huán)節(jié)展開(kāi)。
1、導(dǎo)入新課
從學(xué)生熟悉的模型說(shuō)起,引出上一課時(shí)學(xué)習(xí)的“種群數(shù)量特征概念模型”。首先,從這個(gè)模型中可以推測(cè)出種群的數(shù)量是不斷變化的;其次,解釋這些數(shù)量變化也要應(yīng)用模型的方法。這種導(dǎo)入方法與本課有兩個(gè)銜接,一個(gè)是研究方法上的銜接,另一個(gè)是知識(shí)上的銜接。
2、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法
這個(gè)環(huán)節(jié)中,我應(yīng)用了書(shū)中問(wèn)題探討的資料,采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方式引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,包括用2種數(shù)學(xué)方法對(duì)細(xì)菌種群數(shù)量的變化進(jìn)行表達(dá):一種是歸納計(jì)算公式,另一種是用描點(diǎn)法繪制曲線,通過(guò)對(duì)比,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)2種方法各自的優(yōu)點(diǎn)。
這個(gè)環(huán)節(jié)的主要目的是通過(guò)原型示范,學(xué)生能掌握數(shù)學(xué)建模的方法,學(xué)會(huì)如何透過(guò)紛繁的表象,用數(shù)學(xué)知識(shí)提取事物的本質(zhì),為建立種群增長(zhǎng)的“J”型、“S”型曲線做好鋪墊。
3、種群增長(zhǎng)的“J”型、“S”型曲線
它是我們這堂課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。這個(gè)環(huán)節(jié)是在實(shí)驗(yàn)的大背景下展開(kāi)。課前我指導(dǎo)課代表操作實(shí)驗(yàn),在課堂上,我安排他示范了在顯微鏡下應(yīng)用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)的過(guò)程(插入教學(xué)視頻1),然后展示實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容包括對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)期(他預(yù)期的是呈指數(shù)增長(zhǎng))、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果(得到與預(yù)期不同的結(jié)果)。
那么,我為什么找學(xué)生操作然后介紹這個(gè)過(guò)程呢?首先,是讓學(xué)生體會(huì)到這是一個(gè)我們可以親自控制的真實(shí)的`種群;其次,其實(shí)我們建立“J”型、“S”型增長(zhǎng)曲線的過(guò)程,就是我們對(duì)身邊的一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)的反思過(guò)程。這個(gè)反思的過(guò)程我可以概括一下:“通過(guò)前邊的學(xué)習(xí)我們建立了細(xì)菌指數(shù)增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型,讓一個(gè)學(xué)生做實(shí)驗(yàn),他運(yùn)用上述知識(shí)做出預(yù)期,但是卻得到不同的結(jié)果,為什么他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不同呢?是我們的公式錯(cuò)了?還是我們同學(xué)的計(jì)數(shù)有問(wèn)題?讓我們回顧實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)尋找原因,在這個(gè)反思的過(guò)程中,關(guān)于種群增長(zhǎng)的“J”型、“S”型曲線就逐漸地浮出水面了。(插入教學(xué)視頻2)
結(jié)合這個(gè)實(shí)驗(yàn),我設(shè)置了如下幾個(gè)問(wèn)題:
★你怎么理解這個(gè)K值?
★自然界其他的種群增長(zhǎng)也會(huì)出現(xiàn)K值嗎?為什么出現(xiàn)K值?
★(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(guān)系圖中,能總結(jié)出什么規(guī)律?
★怎樣才能實(shí)現(xiàn)J型增長(zhǎng)的預(yù)期呢?
這樣的一些處理就使得這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)涵蓋的內(nèi)容豐富起來(lái):它不僅僅是一個(gè)培養(yǎng)酵母菌后收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn),而是一個(gè)充滿(mǎn)了多種預(yù)期的實(shí)驗(yàn),是一個(gè)在不同條件下會(huì)得到不同模型的實(shí)驗(yàn)。
在反思的過(guò)程中,學(xué)生體驗(yàn)了探究的過(guò)程,掌握了數(shù)學(xué)建模方法,理解了數(shù)學(xué)模型與生物學(xué)規(guī)律的聯(lián)系,提升了分析總結(jié)的能力,形成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。突出重點(diǎn),突破本課的難點(diǎn)。
4、嘗試應(yīng)用建模成果解釋種群數(shù)量的變化。
蝦夷扇貝養(yǎng)殖,是一個(gè)關(guān)系到長(zhǎng)?h三分之二人口收入的大產(chǎn)業(yè),也正是它讓長(zhǎng)海縣躋身于全國(guó)百?gòu)?qiáng)縣,可是近兩年,它已經(jīng)沒(méi)有了昔日的風(fēng)采。我開(kāi)發(fā)了學(xué)生家庭中的課程資源和媒體資源,提供了長(zhǎng)?h的蝦夷扇貝養(yǎng)殖的標(biāo)志性新聞報(bào)道,供學(xué)生討論:
1、《水產(chǎn)科學(xué)》 1993年05期楊英年《長(zhǎng)?h獐子島底播蝦夷扇貝效益高》蝦夷扇貝屬冷水性貝類(lèi),引進(jìn)于日本,它個(gè)體大,生長(zhǎng)快,人工養(yǎng)殖不用投放餌料,極大地降低了成本,具有極高的利潤(rùn)水平。長(zhǎng)海縣獐子島鎮(zhèn)于1988年至1992年在1.4萬(wàn)畝海底底播苗種8080萬(wàn)枚,經(jīng)過(guò)21個(gè)月的底播生長(zhǎng)周期,1992年共收獲底播增殖蝦夷扇貝620噸,證明蝦夷扇貝的生長(zhǎng)趨勢(shì)和發(fā)展是比較樂(lè)觀的……
2、《長(zhǎng)海縣,蝦夷扇貝人工養(yǎng)殖致富黃海海域》(南方漁網(wǎng)20xx-03-09)省海洋水產(chǎn)所1980年開(kāi)始承接該項(xiàng)目,歷經(jīng)22年科技攻關(guān)完成的蝦夷扇貝人工養(yǎng)殖技術(shù)造就了該省一項(xiàng)高值大產(chǎn)業(yè),該項(xiàng)科技成果也于今年9月獲得省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。目前,長(zhǎng)?h蝦夷扇貝人工養(yǎng)殖面積達(dá)7萬(wàn)公頃,連續(xù)3年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)3.3萬(wàn)余噸,成為帶動(dòng)該省淺海養(yǎng)殖支柱產(chǎn)業(yè)和出口創(chuàng)匯的“龍頭產(chǎn)品” ……
3、《長(zhǎng)海養(yǎng)殖扇貝發(fā)生病害,死亡率達(dá)70%》(來(lái)源: 中國(guó)水產(chǎn)門(mén)戶(hù)網(wǎng)20xx-11-5)蝦夷扇貝是長(zhǎng)?h最大宗海洋養(yǎng)殖品種,關(guān)系到全縣2/3人口的收入,目前長(zhǎng)海縣蝦夷扇貝浮筏養(yǎng)殖累計(jì)投資達(dá)20多億元。但近三年浮筏養(yǎng)殖蝦夷扇貝死亡率逐年上升,今年更是高達(dá)70%。有關(guān)部門(mén)調(diào)查后說(shuō),除了養(yǎng)殖密度過(guò)大,寄生菌類(lèi)的大量繁殖,水域環(huán)境質(zhì)量下降等原因,20多年多代近親繁殖造成的種質(zhì)退化也是一個(gè)重要因素。
以下是5個(gè)參考問(wèn)題,供學(xué)生討論:
。1)你怎么看待這些問(wèn)題,它與我們這堂課講的“J”型、“S”型曲線有什么關(guān)聯(lián)?
。2)K值大約出現(xiàn)在在哪些年份?
。3)如果20xx年左右的3年是K值。為什么我們現(xiàn)在不能恢復(fù)到20xx年左右的生產(chǎn)水平?
(4)如果這段經(jīng)歷讓我們重新走過(guò)的話,你會(huì)把扇貝的養(yǎng)殖量大約定為多少?
。5)在我們的生活里沒(méi)有如果,現(xiàn)在這些歷程已經(jīng)發(fā)生,那么,我們?cè)撊绾谓鉀Q現(xiàn)狀呢?
在這里我抓住時(shí)機(jī),提供了“長(zhǎng)?h政府海域治理方案”供學(xué)生評(píng)價(jià):
1、引進(jìn)新品種;
2、解決單一品種規(guī)模過(guò)大的問(wèn)題,壓縮浮筏擴(kuò)大底播,壓縮近海開(kāi)發(fā)深海;
3、出臺(tái)現(xiàn)代海洋牧場(chǎng)相關(guān)政策,增加海帶、裙帶菜等藻類(lèi)養(yǎng)殖規(guī)模,力求改善養(yǎng)殖海域生態(tài)環(huán)境,推動(dòng)養(yǎng)殖生產(chǎn)良性發(fā)展。
。ú迦虢虒W(xué)視頻3)
我個(gè)人認(rèn)為局長(zhǎng)的話是有道理的,這個(gè)不是趨炎附勢(shì)地去講。如果我們把海域都封鎖了,那么環(huán)境自然而然就好了,但是我們的經(jīng)濟(jì)怎么發(fā)展?我們的社會(huì)還會(huì)穩(wěn)定嗎?環(huán)境保護(hù)的本身,與經(jīng)濟(jì)發(fā)展社會(huì)發(fā)展是存在矛盾的,我們?yōu)槭裁囱芯可飳W(xué)?我們期待著生物學(xué)的發(fā)展能夠協(xié)調(diào)這些矛盾。
課堂上我們思考的一些關(guān)于長(zhǎng)?h養(yǎng)殖的問(wèn)題,甚至也是許多家庭都在思考的問(wèn)題、是當(dāng)?shù)馗骷?jí)政府部門(mén)都在思考的問(wèn)題,學(xué)生解決這些問(wèn)題需要運(yùn)用數(shù)學(xué)模型的知識(shí),但同時(shí)這也不僅僅是生物學(xué)方面的,它包含了理解“科學(xué)-技術(shù)-社會(huì)”的相互關(guān)系。學(xué)生的思維非;钴S,雖然只有部分學(xué)生發(fā)表了觀點(diǎn),但是他們都參與到了課堂中,包括對(duì)局長(zhǎng)的回應(yīng)也敢于說(shuō)出自己的評(píng)價(jià)。
這堂課帶給學(xué)生的思考不僅是課堂之上的,它會(huì)延伸到生活之中,這些思考對(duì)于海島居民來(lái)講,意義深遠(yuǎn)。夕陽(yáng)下的長(zhǎng)?h,雖然美麗,卻多了幾分悲愴的味道,看到密密麻麻的養(yǎng)殖筏,我們學(xué)過(guò)生物學(xué)的人都知道發(fā)生了什么;蛟S有一天,某一個(gè)今天坐在這里的學(xué)生,將會(huì)成為這里的決策者,這些基本的生物科學(xué)素養(yǎng)會(huì)讓他更好地審視長(zhǎng)?h的出路,不會(huì)再出現(xiàn)今天養(yǎng)殖業(yè)這樣糟糕的現(xiàn)狀;或許有一天,某一些今天坐在這里的學(xué)生,將會(huì)與他的祖輩一樣成為一個(gè)漁民、養(yǎng)殖戶(hù),這些基本的生物科學(xué)素養(yǎng)會(huì)讓他更好地審時(shí)度勢(shì),不會(huì)讓“血本無(wú)歸”的慘劇再次上演。所有的這一切不是一蹴而就的事情,需要我們?cè)谡麄(gè)可控制的時(shí)間里努力滲透。學(xué)生中,將來(lái)真正從事生物學(xué)研究的人不會(huì)很多,這不代表我們現(xiàn)在所從事的生物教學(xué)工作沒(méi)有意義,而是在于我們是否真正地恰當(dāng)?shù)貙⑦@些基本的生物科學(xué)素養(yǎng)傳遞到學(xué)生的生命中,并指導(dǎo)他們的生活,這,可能就是我們生物學(xué)教學(xué)的終極目的所在。
5、種群數(shù)量變化的其他類(lèi)型
我結(jié)合“種群數(shù)量下降”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行寓教。現(xiàn)今的自然界,許多野生生物種群的數(shù)量都在下降,為什么呢?我提供了世界人口近20xx年的種群增長(zhǎng)曲線,一切都在不言而喻中,F(xiàn)今社會(huì)的主題是呼吁建立和諧社會(huì),作為生物老師,我想它不應(yīng)該僅僅指人與人之間的和諧,也不應(yīng)該僅僅指人與社會(huì)之間的和諧,它更應(yīng)該昭示著人與自然之間的和諧,人類(lèi)只有學(xué)會(huì)與自然和諧相處,才能在生物圈中享受最大的幸福。
6、小結(jié)
課程在實(shí)驗(yàn)的大背景下展開(kāi),也在實(shí)驗(yàn)的背景中結(jié)束,這里可以呈現(xiàn)出一個(gè)完整的探究思路。同時(shí),學(xué)生思考如何實(shí)現(xiàn)多種預(yù)期過(guò)程,相當(dāng)于對(duì)本課進(jìn)行小結(jié)。
五、效果預(yù)測(cè)
課堂上選取的內(nèi)容基于學(xué)生的生活體驗(yàn),創(chuàng)設(shè)的情境能激發(fā)學(xué)生的興趣,設(shè)置的問(wèn)題符合學(xué)生的認(rèn)知水平,有助于學(xué)生能力的提高,教學(xué)目標(biāo)可以基本實(shí)現(xiàn)。
同時(shí),這也是一節(jié)開(kāi)放的課堂,學(xué)生的各種不同觀點(diǎn)和思維方式可以在一起碰撞,這種碰撞能夠拓寬學(xué)生思維的角度和視野。就像蕭伯納所說(shuō)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(jīng)過(guò)多次折射后,就會(huì)呈現(xiàn)出七彩的光芒。”
六、課后反思
新課標(biāo)將“提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)”作為高中生物教育的核心任務(wù),在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中,選擇生物科學(xué)領(lǐng)域中和人們生活關(guān)系比較密切的內(nèi)容,注重對(duì)各種課程資源的開(kāi)發(fā)。所以,教師要注意引導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活背景中學(xué)習(xí)生物學(xué),指導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中獲取知識(shí)。
這堂課的內(nèi)容很多,教師要控制好課堂的“發(fā)”與“收”,才能得以享受一個(gè)生成性的課堂。
最后,在對(duì)本課深入思考的過(guò)程中,體會(huì)到“20xx山東高考27題” 、“20xx江蘇高考11題”等高考題意義之深遠(yuǎn)。
謝謝大家!
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