1、创新设计活动方案结合“尝试建立数学模型解释种群的数量变化”的课标要求，以及“种群数量变化”的课程教学实践创新设计关于“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的活化可行方案。一、复习相关知识：（一）种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线的比较“S”型曲线 “J”型曲线前提条件资源和空间有限 食物和空间条件充裕、气候适宜,没有敌害种群增长速率先上升后下降,在 K/2 时达到最大值一直增大有无K 值有 无数学模型(曲线图形式)（二）种群数量的波动和下降1.影响因素(1)自然因素:气候、食物、天敌、传染病等。(2)人为 因素 :人类活动的影响。2.数量变化:大多数种群的数量总是在波动中,在不利的条件下,种群数
2、量还会急剧下降,甚至种群消亡。3.研究意义:有害动物防治、野生生物资源的保 护和利用,濒危动物种群的拯救和恢复。二、探究培养液中酵母菌种群数量的变化1.实验原理解读(1)酵母菌属于 兼性厌氧型微生物,有氧时产生二氧化碳和水,无氧时产生二氧化碳和酒精。(2)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(3)在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线;在有限的环境下,酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。2.实验过程(1)将 10 mL 无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。(2)将酵母菌接种入试管中的培养液里,并混合均匀。(3)将试 管置于 25 条件下。
3、(4)每天采用抽样检测的方法计数酵母菌数量。(5)分析数据,画出种群增长曲线。三、探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中应注意的问题1.血球计数板的使用及计数方法(1)血球 计数板的 规格及结构血球计数板有 3 mm3 mm(最常用)和 2 mm2 mm 两种型号,3 mm3mm 的有 9 个大格,2 mm2 mm 有 4 个大格,但无论哪个型号,计数时只计中间那一个大格,该大格又分两种格式:即 25 中格 16 小格(汤麦式 :2516 型) 或 16 中格 25 小格(希利格式:1625 型), 计数区都由 400 个小方格组成(如下图 B)。计数区边长为 1 mm,则计数区的面积为
4、1 mm2,每个小方格的面积为 1/400 mm2。盖上盖玻片后,计数区的高度为 0.1 mm,所以每个计数区的体积为 0.1 mm3,每个小方格的体积为 1/4000 mm3。 (2)使用方法如下图所示,第一步,计数时先将盖玻片放在计数室上,将试管轻轻振荡几次,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入到计数板上方格内;第二步,用适宜浓度的台酚 蓝染液或亚甲基蓝溶液染色,染色过程中多余液体用滤纸吸去;第三步 ,稍等片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,显微镜下五点取样或四点取样抽样计数方格内的菌种数。(3)计数方法使用血球计数板计数时,先要测定每个小方格中
5、微生物的数量,再换算成每毫升菌液(或每克样品)中微生物细胞的数量(1 mL=1000 mm3)。计算公式如下:汤麦式(2516 型):1 mL 酵母菌培养液中的 细胞数=80小格内酵母细胞个数/80400104 稀释倍数 (五点取样法);希利格式(1625 型):1 mL 酵母菌培养液中的 细胞数 =100 小格内酵母细胞个数/100400104稀释倍数 (四点取样法)。注意:显微计数时,对于压在计数方格边线上的酵母菌,应只计固定的相邻两条边及其顶角的酵母菌,每天计数酵母菌数量的时间要固定。本实验 是探究培养液中酵母菌种群数量随时间的变化规律,因而需要从原培养液中取菌种,再接种到新培养液中培养
6、,这一过程实际上也是稀释的过程;此外,培养一段时间后,随酵母菌数量的增多,很难在计数室中数清时,溶液需要进行定量稀释。2.设计实验对实验进行设计要依据单一变量原则、对照原则等。本实验是探究培养液中酵母菌种群数量随时间的变化规律,因此自变量是时间(天数),形成前后对照,不必设计对照实验。除含糖的液体培养基( 培养液)定量外,其他条件也要控制在适宜条件下。因变量是酵母菌的数量,可通过血球计数板显微计数及计算测定。凡是涉及用数据说明实验结果的,为了获取较为准确的数据,减少实验的偶然性和实验误差,需要设置重复实验,所有实验步骤全部重复。结果的记录最好用记录表。培养和记录过程要尊重事实,不能主观臆造,应
7、真实记录。表格如下:时间次数 1 2 3 4 5 6 71 2 3 平均 根据表格中的实际数据绘制出图形，大致走势如下创新点：授课应紧密联系现代社会的生产生活实际，让学生“自主、合作、探究”学习是高中生物新课改的主旋律。教师要尽量联系现代社会的生产生活实际创设条件和氛围，让学生通过自主努力，积极参与类似于科学研究的学习活动，逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度和情感，发展乐于与人合作的团队精神，形成严谨求实的科学态度，培养学生发现问题、收集分析信息和解决问题的能力，最终实现知识、技能和情感的学习目标。本节课的教学设计就是在这种教学理念的指导下进行的。本节课的教学，课前能很好地利用本地的教学条件，课堂上能突出引导学生自主解决所收集的数据的分析总结，探究变化规律，建构数学模型，绘制变化曲线，并尝试解释种群数量变化的原因。在教师设计的教学过程中，各学生在类似于科学研究的活动中，通过有序地开展自主进行数型转换、讨论分析、交流等活动，并与生产实践应用紧密结合，保证了知识、技能和情感等方面的课堂教学目标的质量。
