探究培养液中酵母菌种群数量的变化的教学案例

何骏   安徽省马鞍山市第二中学（243000）

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一、教学指导思想

1．指导思想

  “探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验对于培养学生建构数学模型的能力具有重要的价值。在设计中，注重探究学习、合作学习的落实，提高学生分析和解决问题的能力。

2．理论依据

探究学习注重在教师的启发和帮助下，使学生在具体的情境中自觉、主动地探索，研究事物的性质，发现事物之间的联系和发展规律，从而获得所学的概念和原理。学生在学习概念和原理之前，应先进行实验，然后运用实验所得到的证据作出解释，最后对解释加以提炼。探究学习以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识体系的主动建构。

 合作学习将任务结构中的教学方式方法从传统意义上师生之间的单向交流或双向交流，拓展为各教学动态因素之间的多向交流，强调的是学生自我控制活动为主，教师指导协助为辅。通过合理搭配形成一个个微型的合作性异质学习团体，利用自己的内在动机及同伴的激励来控制自己的行为，去努力进行学习，最大程度地获得学习上的成功。    

    3．教学特色

（1）从学生的认识规律出发，按照直觉行动思维——具体形象思维——抽象逻辑思维的顺序组织教学。

（2）倡导合作学习，充分发挥兴趣小组的作用。血球计数板的正确使用是得到可靠的数据前提，但并非需要全部学生掌握，事先对于兴趣小组的学生进行培训，再将兴趣小组的学生分配到每个小组中,确保能顺利地开展实验。在本设计的学生分组中，思维活跃的同学做为问题讨论时的组织者；动手能力较强的同学主要进行实验操作；思维缜密、运算能力强的同学主要进行数据记录和运算；表达能力较强的同学来汇报和发言。充分发挥小组中每个同学的特点，取长补短，落实合作学习。

    （3）为实现学生体验建构数学模型步骤的完整性及激发学生的主动性，将“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”实验安排在“S”型增长模型的建构过程中完成。将完整的探究过程分为三个阶段。

    第一阶段主要任务为制定实验（探究）方案。①教师引导，组织学生讨论，完成建立“在培养液中酵母菌种群数量的动态变化”数学模型的实验方案（提出问题、作出合理假设、作出预期）。②学生了解血球计数板计数的原理。③学生分组，设计记录数据所使用的表格，并加以展示和评价。第一阶段1课时完成。

第二阶段主要任务为实验数据的采集。教师应通过提前查找资料、预实验等方法，寻找到接近“S”型增长曲线的相关酵母菌浓度和培养条件。学生通过分组，独立的对于起始数量相同的酵母菌种群进行连续7天的取样计数。第二阶段学生在课余时间完成。

第三阶段主要任务是数学模型的检验、修正及用数学模型解释种群数量的变化。在此过程中，借助计算机技术绘制种群数量的变化曲线，并将各组曲线展示在一个坐标系中，便于比较。第三阶段1课时完成。