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(共36张PPT)
第6单元 第3课
外来物种危害评估
（湘科版）五年级
下
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
提高对生态环境保护的责任意识，了解社会在应对外来物种入侵方面的责任，共同采取保护措施。
通过编程模拟外来物种入侵，对数量变化和生态影响进行预测，激发利用数字工具解决实际生态问题的创新思维。
理解递推算法的基本思想，包括其设计和实现过程，能够利用递推算法模拟外来物种的扩张过程，分析其发展速度。
掌握收集和分析外来物种相关数据的方法，认识外来物种对生态系统的潜在影响，并意识到数据在决策中的重要性。
02
新知导入
活动背景
生活在保护区的各种生物相互依靠、相互影响，与非生物环境共同构建了一个相对平衡的生态系统。如果有外来物种进入了这个系统，会破坏原有的生态平衡，对保护区里的生物造成严重影响。因此，宣传防止外来物种入侵，维护生态平衡十分重要。
02
新知导入
活动目标
1、了解评估外来物种发展速度的方法。
2、理解递推算法的基本思想和实现过程。
3、体验编程模拟外来物种入侵造成的危害。
02
新知导入
03
新知讲解
一、评估外来物种发展速度
在一个相对稳定的生态环境中，各生物物种的数量会受到环境的制约而达到动态平衡的状态。一旦有外来物种入侵，如果本地生态环境对新物种缺乏制约，生态平衡可能会被破坏，造成部分物种灭绝的严重后果。
03
新知讲解
评估外来物种的发展速度，能为人们预防和治理外来物种入侵提供科学依据。
03
新知讲解
兔子不是澳大利亚的原有物种。1859年，英国殖民者将一群兔子带到了澳大利亚。由于兔子繁殖能力超强，又没有天敌，兔子数量出现了爆发式的增长，在短短一百多年间就达到了100多亿只。澳大利亚本土的一些有袋类食草动物，由于无法与快速膨胀的兔群竞争，逐步走向灭绝。
信息链接
03
新知讲解
有一位数学家根据兔子的繁殖特点，设计了兔子繁殖模型：
假设小兔子出生两个月后成年，可以繁殖小兔子。
每对成年兔子每个月都会生出1对小兔子。
假设兔子不会死，每次都只生1对小兔子。
探究实践
03
新知讲解
1、推算7个月、8个月后一共有多少对兔子。
探究实践
13
21
2、仔细观察这一组数据，你发现了哪些规律
从第3个月开始，每个月的兔子对数都是前两个月的对数相加。
数字增长得越来越快，后一个数总是前两个数加起来的和。
03
新知讲解
二、递推算法的基本思想和实现过程
根据兔子繁殖模型，人工逐步推算兔子的繁殖速度，不仅工作量非常大，而且容易出错。通过观察，发现兔子繁殖模型数据存在一定的规律。
03
新知讲解
第n个月对数=第(n-2)个月对数+第(n-1)个月对数。
递推公式为：F(n)=F(n 1)+F(n 2)
重点
第3个月对数=第1个月对数+第2个月对数
第4个月对数=第2个月对数+第3个月对数
第5个月对数=第3个月对数+第4个月对数
第6个月对数=第4个月对数+第5个月对数
第7个月对数=第5个月对数+第6个月对数
03
新知讲解
1、验证“第8个月对数=第6个月对数+第7个月对数”是否正确。
2、根据公式“第n个月对数=第(n-2)个月对数+第(n-1)个月对数“完成下列计算。
探究实践
21
34
55
89
144
03
新知讲解
递推算法是根据初始项和相邻项间的关系来实现求解的算法，它将一个复杂问题的求解，分解成若干连续的简单运算。
重点
03
新知讲解
三、体验递推算法的编程实现
通过编程，让计算机来完成递推过程能极大地提高计算速度。
1、算法分析。
(1)已知第1项为1，第2项为1，第3项=第1项+第2项=1+1=2，根据此规律依次类推。
(2)输入数据：第1项的值和第2项的值，数值n。
(3)递推公式：第n项的值=第(n-2)项+第(n-1)项。
(4)循环执行：从n等于3开始循环执行递推公式。
(5)输出数据：第n项的值。
03
新知讲解
2、程序示例。
03
新知讲解
3、运行程序，输出运行结果。
03
新知讲解
使用递推法解决问题时，需要具备以下两个条件：
1、初始条件:这是递推算法的起点，它提供了开始递推所需的基本信息。
2、递推关系:这是递推算法的核心，它描述了如何从已知信息推导出新的信息。
重点
当输入50时，结果为12586269025。虽然兔子的实际繁殖过程与模型运算结果有一定差异，但这个模型反映了某些外来物种惊人的繁殖速度。
04
课堂练习
一、选择题
1、递推算法中，每个月的兔子对数如何计算？（ ）
A. 前一个月对数 × 2 B. 前两个月对数相加
C. 前一个月对数 + 1 D. 随机增长
2、递推算法必须满足的条件是？（ ）
A. 初始条件和循环语句 B. 初始条件和递推关系式
C. 输入数据和输出结果 D. 复杂的数学公式
3、以下哪项是外来物种入侵可能带来的后果？（ ）
A. 增加生物多样性 B. 破坏生态平衡 C. 提高农作物产量 D. 改善空气质量
B
B
B
04
课堂练习
4、编程实现递推算法的主要优势是？( )
A. 让代码更美观 B. 提高计算速度和准确性
C. 减少电脑耗电量 D. 增加游戏趣味性
5、以下哪项是递推算法的“初始条件”？（ ）
A. 第1个月有1对兔子 B. 兔子每个月生3对小兔
C. 兔子会自然死亡 D. 需要输入复杂的公式
二、判断题
1、所有外来物种都会对本地生态造成危害。（ ）。
B
×
B
04
课堂练习
三、操作题
排序小能手 。
任务：将借阅记录【科幻:5次、历史:2次、童话:8次】按次数从高到低排序，写出排序结果。
答案示例：童话(8)→科幻(5)→历史(2)。
05
拓展延伸
警惕外来物种入侵
在饲养宠物或种植观赏植物时，要了解它们是否属于外来物种，是否会对环境造成危害。不要随意丢弃人工培植的植物、放生人工饲养的动物，以防破坏生态平衡。福寿螺和红耳彩龟都被列入外来入侵物种名录，是本地生态系统的潜在威胁，不要随意饲养它们。
05
拓展延伸
自然界的数学密码——斐波那契数列
你知道吗？兔子的繁殖规律隐藏着著名的斐波那契数列（1、1、2、3、5、8…），这个数列不仅出现在数学中，向日葵的种子排列、松果的鳞片甚至银河系的螺旋结构都遵循这一规律！大自然真是个神奇的数学家！
05
拓展延伸
计算机的“超能力”——快速计算
人工计算50个月后的兔子数量需要很久，但计算机通过递推算法只需几秒！就像超级计算器，它能用“循环”命令重复执行规律，快速解决复杂问题，帮助科学家预测生态变化。
05
拓展延伸
外来物种“黑名单”——福寿螺
福寿螺看似普通，实则是生态杀手！它们疯狂啃食水稻，破坏农田，还会传播寄生虫。记住：不随意放生外来生物，保护农田从小事做起！
05
拓展延伸
动物界的“计划生育”——生态平衡
自然界中，食肉动物（如狼）控制食草动物（如鹿）的数量，避兔草原被吃光。如果狼灭绝，鹿群暴增会导致生态崩溃——这就是“动态平衡”的重要性！
05
拓展延伸
小小生态宣传员——我能做什么？
保护生态可以从身边做起：不网购不明生物当宠物，不随意放生金鱼到河里，多参与校园植物观察。制作宣传海报，用递推算法画入侵物种增长曲线，呼吁大家共同守护家园！
05
拓展延伸
单元回顾
05
拓展延伸
交流评价
1、同学之间相互交流，分享各自的收获。
2、评一评，画一画。(最高为5颗★)
06
课堂总结
1
引入新知内容
外来物种危害评估
2
评估外来物种发展速度
3
递推算法的基本思想和实现过程
4
体验递推算法的编程实现
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
07
板书设计
外来物种危害评估
1、进行新知引入
2、评估外来物种发展速度
3、递推算法的基本思想和实现过程
4、体验递推算法的编程实现
5、进行知识拓展
课后作业。
1、上网查找猴子摘桃问题求解算法。
08
课后作业
1、使用递推算法解决问题需要满足 和 两个条件。
2、逆推法是根据结果推出已知条件，推算方法与顺推法类似，只是需要将结果作为初始条件向前推算。比较典型的例子是猴子摘桃问题。猴子摘桃问题可描述如下：猴子第一天摘了若干个桃子，当即吃了一半，还不过瘾,又多吃了一个。第二天早上又将剩下的桃子吃掉一半，又多吃一个。以后每天早上都吃前一天的一半零一个。到第十天的时候再想多吃，发现只剩下一个桃子了请问猴子第一天一共摘了多少桃子？上网查找猴子摘桃问题求解算法。
3、制作宣传资料，宣传防止外来物种入侵，保护生态环境的重要性。
明确的初始条件
递推关系式
08
课后作业
逆推思路： 从第10天剩下的1个桃子开始，倒着推每一天剩下的桃子数。
规律： 第n天的桃子数 = （第n+1天的桃子数 + 1） × 2
第10天：1个
第9天：(1 + 1) × 2 = 4个
第8天：(4 + 1) × 2 = 10个
第7天：(10 + 1) × 2 = 22个
第6天：(22 + 1) × 2 = 46个
第5天：(46 + 1) × 2 = 94个
第4天：(94 + 1) × 2 = 190个
第3天：(190 + 1) × 2 = 382个
第2天：(382 + 1) × 2 = 766个
第1天：(766 + 1) × 2 = 1534个
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