資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第3課《外來物種危害評估》教學(xué)設(shè)計
課題 外來物種危害評估 單元 第六單元 學(xué)科 信息科技 年級 五年級下
核心素養(yǎng)目標(biāo) 信息意識：掌握收集和分析外來物種相關(guān)數(shù)據(jù)的方法，認識外來物種對生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響，并意識到數(shù)據(jù)在決策中的重要性。計算思維：理解遞推算法的基本思想，包括其設(shè)計和實現(xiàn)過程，能夠利用遞推算法模擬外來物種的擴張過程，分析其發(fā)展速度。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：通過編程模擬外來物種入侵，對數(shù)量變化和生態(tài)影響進行預(yù)測，激發(fā)利用數(shù)字工具解決實際生態(tài)問題的創(chuàng)新思維。信息社會責(zé)任：提高對生態(tài)環(huán)境保護的責(zé)任意識，了解社會在應(yīng)對外來物種入侵方面的責(zé)任，共同采取保護措施。
教學(xué)重點 1、了解評估外來物種發(fā)展速度的方法。2、理解遞推算法的基本思想和實現(xiàn)過程。
教學(xué)難點 1、掌握編程模擬外來物種入侵造成的危害。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課 板書課題。活動背景生活在保護區(qū)的各種生物相互依靠、相互影響，與非生物環(huán)境共同構(gòu)建了一個相對平衡的生態(tài)系統(tǒng)。如果有外來物種進入了這個系統(tǒng)，會破壞原有的生態(tài)平衡，對保護區(qū)里的生物造成嚴(yán)重影響。因此，宣傳防止外來物種入侵，維護生態(tài)平衡十分重要。活動目標(biāo)1、了解評估外來物種發(fā)展速度的方法。2、理解遞推算法的基本思想和實現(xiàn)過程。3、體驗編程模擬外來物種入侵造成的危害。觀看教學(xué)視頻《遞推算法》。 學(xué)習(xí)新知引入，觀看教學(xué)視頻。 用提問的方式引入課題，增強課堂互動性。將學(xué)生的注意吸引到課堂。
講授新課 新知講解：一、評估外來物種發(fā)展速度在一個相對穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境中，各生物物種的數(shù)量會受到環(huán)境的制約而達到動態(tài)平衡的狀態(tài)。一旦有外來物種入侵，如果本地生態(tài)環(huán)境對新物種缺乏制約，生態(tài)平衡可能會被破壞，造成部分物種滅絕的嚴(yán)重后果。信息鏈接兔子不是澳大利亞的原有物種。1859年，英國殖民者將一群兔子帶到了澳大利亞。由于兔子繁殖能力超強，又沒有天敵，兔子數(shù)量出現(xiàn)了爆發(fā)式的增長，在短短一百多年間就達到了100多億只。澳大利亞本土的一些有袋類食草動物，由于無法與快速膨脹的兔群競爭，逐步走向滅絕。有一位數(shù)學(xué)家根據(jù)兔子的繁殖特點，設(shè)計了兔子繁殖模型：假設(shè)小兔子出生兩個月后成年，可以繁殖小兔子。每對成年兔子每個月都會生出1對小兔子。假設(shè)兔子不會死，每次都只生1對小兔子。探究實踐1、推算7個月、8個月后一共有多少對兔子。2、仔細觀察這一組數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)了哪些規(guī)律 從第3個月開始，每個月的兔子對數(shù)都是前兩個月的對數(shù)相加。數(shù)字增長得越來越快，后一個數(shù)總是前兩個數(shù)加起來的和。二、遞推算法的基本思想和實現(xiàn)過程根據(jù)兔子繁殖模型，人工逐步推算兔子的繁殖速度，不僅工作量非常大，而且容易出錯。通過觀察，發(fā)現(xiàn)兔子繁殖模型數(shù)據(jù)存在一定的規(guī)律。第n個月對數(shù)=第(n-2)個月對數(shù)+第(n-1)個月對數(shù)。遞推公式為：F(n)=F(n 1)+F(n 2)第3個月對數(shù)=第1個月對數(shù)+第2個月對數(shù)第4個月對數(shù)=第2個月對數(shù)+第3個月對數(shù)第5個月對數(shù)=第3個月對數(shù)+第4個月對數(shù)第6個月對數(shù)=第4個月對數(shù)+第5個月對數(shù)第7個月對數(shù)=第5個月對數(shù)+第6個月對數(shù)探究實踐1、驗證“第8個月對數(shù)=第6個月對數(shù)+第7個月對數(shù)”是否正確。2、根據(jù)公式“第n個月對數(shù)=第(n-2)個月對數(shù)+第(n-1)個月對數(shù)“完成下列計算。遞推算法是根據(jù)初始項和相鄰項間的關(guān)系來實現(xiàn)求解的算法，它將一個復(fù)雜問題的求解，分解成若干連續(xù)的簡單運算。三、體驗遞推算法的編程實現(xiàn)通過編程，讓計算機來完成遞推過程能極大地提高計算速度。1、算法分析。(1)已知第1項為1，第2項為1，第3項=第1項+第2項=1+1=2，根據(jù)此規(guī)律依次類推。(2)輸入數(shù)據(jù)：第1項的值和第2項的值，數(shù)值n。(3)遞推公式：第n項的值=第(n-2)項+第(n-1)項。(4)循環(huán)執(zhí)行：從n等于3開始循環(huán)執(zhí)行遞推公式。(5)輸出數(shù)據(jù)：第n項的值。2、程序示例。3、運行程序，輸出運行結(jié)果。當(dāng)輸入50時，結(jié)果為12586269025。雖然兔子的實際繁殖過程與模型運算結(jié)果有一定差異，但這個模型反映了某些外來物種驚人的繁殖速度。使用遞推法解決問題時，需要具備以下兩個條件：1、初始條件:這是遞推算法的起點，它提供了開始遞推所需的基本信息。2、遞推關(guān)系:這是遞推算法的核心，它描述了如何從已知信息推導(dǎo)出新的信息。四、課堂練習(xí)。完成PPT20頁——22頁練習(xí)題。五、拓展延伸1、警惕外來物種入侵在飼養(yǎng)寵物或種植觀賞植物時，要了解它們是否屬于外來物種，是否會對環(huán)境造成危害。不要隨意丟棄人工培植的植物、放生人工飼養(yǎng)的動物，以防破壞生態(tài)平衡。福壽螺和紅耳彩龜都被列入外來入侵物種名錄，是本地生態(tài)系統(tǒng)的潛在威脅，不要隨意飼養(yǎng)它們。2、自然界的數(shù)學(xué)密碼——斐波那契數(shù)列你知道嗎？兔子的繁殖規(guī)律隱藏著著名的斐波那契數(shù)列（1、1、2、3、5、8…），這個數(shù)列不僅出現(xiàn)在數(shù)學(xué)中，向日葵的種子排列、松果的鱗片甚至銀河系的螺旋結(jié)構(gòu)都遵循這一規(guī)律！大自然真是個神奇的數(shù)學(xué)家！3、計算機的“超能力”——快速計算人工計算50個月后的兔子數(shù)量需要很久，但計算機通過遞推算法只需幾秒！就像超級計算器，它能用“循環(huán)”命令重復(fù)執(zhí)行規(guī)律，快速解決復(fù)雜問題，幫助科學(xué)家預(yù)測生態(tài)變化。4、外來物種“黑名單”——福壽螺福壽螺看似普通，實則是生態(tài)殺手！它們瘋狂啃食水稻，破壞農(nóng)田，還會傳播寄生蟲。記住：不隨意放生外來生物，保護農(nóng)田從小事做起！5、動物界的“計劃生育”——生態(tài)平衡自然界中，食肉動物（如狼）控制食草動物（如鹿）的數(shù)量，避免草原被吃光。如果狼滅絕，鹿群暴增會導(dǎo)致生態(tài)崩潰——這就是“動態(tài)平衡”的重要性！6、小小生態(tài)宣傳員——我能做什么？保護生態(tài)可以從身邊做起：不網(wǎng)購不明生物當(dāng)寵物，不隨意放生金魚到河里，多參與校園植物觀察。制作宣傳海報，用遞推算法畫入侵物種增長曲線，呼吁大家共同守護家園！六、單元回顧與總結(jié)1、單元回顧。2、交流評價。（1）同學(xué)之間相互交流，分享各自的收獲。（2）評一評，畫一畫。(最高為5顆★) 了解評估外來物種發(fā)展速度的方法熟悉遞推算法的基本思想和實現(xiàn)過程熟悉遞推算法的編程實現(xiàn)完成課堂練習(xí)。進行課外知識拓展。 鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和觀察能力。鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和觀察能力鍛煉學(xué)生的實際動手能力在課堂練習(xí)中強化所學(xué)知識內(nèi)容。拓寬學(xué)生知識面。
課堂小結(jié) 外來物種危害評估1、進行新知引入2、評估外來物種發(fā)展速度3、遞推算法的基本思想和實現(xiàn)過程4、體驗遞推算法的編程實現(xiàn)5、進行知識拓展 總結(jié)回顧 對本節(jié)課內(nèi)容進行總結(jié)概括。
課后作業(yè) 1、使用遞推算法解決問題需要滿足明確的初始條件和遞推關(guān)系式兩個條件。2、上網(wǎng)查找猴子摘桃問題求解算法。3、制作宣傳資料，宣傳防止外來物種入侵，保護生態(tài)環(huán)境的重要性。 布置作業(yè) 拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
課堂板書 觀看板書 強調(diào)教學(xué)重點內(nèi)容。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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