食物中能量的释放 教学设计

该初中生物学教学设计聚焦“食物中能量的释放”，涵盖探究食物能量差异与细胞呼吸作用释放能量两大核心内容。以“探秘方便面”情境导入，分析营养成分表破解“非油炸不胖”传闻，衔接消化与呼吸知识，通过问题串引导学生从生活常识走向科学探究。 该资料亮点在于情境生活化与探究实践深度融合，通过自制燃烧装置测定花生热价、微课观察呼出气体成分变化，培养科学思维（误差分析）与生命观念（能量来自有机物氧化），帮助学生形成严谨态度，为教师提供完整实验方案与情境素材，提升教学效率。

8.1《食物中能量的释放》教学设计 1、 本节分析 本节内容上承“消化”主题，下启“呼吸”主题，帮助学生理解食物中储存着化学能量，及如何通过分解食物来释放能量，因而本节涵盖两个重要部分：探究不同食物中储存的能量和细胞通过呼吸作用释放能量。 二、学情分析 本节教学涵盖知识概念即事实性知识习得和实验操作，其中实验部分对七年级学生物理、化学知识基础及“安全操作燃烧实验技能”要求较高，有一定难度，教师需提供资料补充。 本节内容情境选择“方便面”，与学生自身的生活密切相关，其乐于接受这方面的知识。此外，随着社会的进步，人们对于健康生活的追求，也使学生在日常生活中积累了一定与之相关的知识经验，但与此同时，他们对于一些传闻如“非油炸食物更健康，不会长胖”等停留在“听说”层面，并未挖掘背后的生物学知识，深究其的科学与否。此外该年龄段的学生思维探究能力快速发展，但其之前有较少的机会实现从生活常识到生物学知识的转变的机会，缺乏对知识进行主动归纳和建构的意识，因而其内化、应用生物学知识的能力即迁移已有知识解决生产生活实际问题的能力也较为薄弱。 在前面的学习中学生已掌握了“生物最基本的特征为新陈代谢——人体正常生命活动需要能量”、“食物中的六大主要营养”、“三大产热营养素包括——糖类、脂肪、蛋白质”、“植物的呼吸作用”、“与呼吸作用相关气体的检测方式”等，这些都是学习“食物中能量的释放”的基础。 三、课程标准分析 1、内容要求： 本节内容属于课程标准中一级主题“生物圈中的人"及二级主题“人体生命活动的能量供给”。 课程标准要求教师要引导学生形成以下重要概念：①人体正常生命活动需要能量，能量来自食物中的糖类等有机物；②细胞通过呼吸作用将糖类等有机物氧化分解释放能量。 对于重要概念的理解需要事实性知识支持，实验“探究不同食物贮存能量的差异"可让学生直观地观察到食物中储存着能量；“检验人体呼出气体成分的变化”能让学生认识到“人体细胞利用氧气分解有机物，产生二氧化碳和水，同时释放能量，通过呼吸作用供给人体生命活动的需求”，这些事实性知识是帮助学生形成重要概念的关键。 2、学业要求： 核心素养 学业要求（或学习目标） 生命观念 1.说出测定食物能量的基本方法 2.燃烧与呼吸作用本质的共性与区别 3.阐明能量来自细胞中有机物的氧化分解，阐述呼吸作用的实质和意义 4.明了检测氧气和二氧化碳的方法 科学思维 探究实践 1.通过分析图文、科普资料，锻炼自身抓取关键信息并迁移已有知识经验解决问题、进行逻辑推理与科学表达的能力。 2.通过学习切实体会生物学与日常健康生活的关系，增加生活常识和技能，科学、丰满其认知。 3.通过讨论设计并不断打磨改进测量食物热价的方法，培养发散思维、表达交流能力，打磨科学探究能力 4.通过观察微课实验，说出人体吸入与呼出气体中氧气与二氧化碳含量的变化，进而说明“呼吸作用”概念 态度责任 1.通过以探秘“方便面——油炸方便面是否真的不会长胖、各类非油炸方便面储存能量是否相同、方便面酱包添加糖的改进原理”等生活化案例为视角进行教学内容学习，培养学生生活中的生物学问题意识，锻炼学生辩证、科学看待生活中事物的意识。 2.学生通过本节内容的学习认同人体需要的能量来自食物中的有机物。 3.学生通过分析实验误差的原因，逐步形成严谨求实的科学态度 4.学生通过本节内容学习，形成“科学催生技术，技术服务于生活”的理念，立志学习新知识、新技术。 3、教学重难点： ①重点：知道测定食物能量的基本原理和方法；理解呼吸作用的实质和意义。 ②难点：如何引导学生将体外燃烧和细胞的呼吸作用这2个过程相联系。 四、设计思路： 以探秘“传闻中的方便面”为《食物中能量释放》教学情境，本节课以具有逻辑性的问题串的解决，主要完成“探究不同食物中贮存能量的差异（原理摸清—实验设计—实施实验—实验改进—实验深入—思维拔升—总结）”及“细胞通过呼吸作用释放能量（推测—验证—概念习得—复习巩固）”两个关键内容的突破，指向概念“①人体正常生命活动需要能量，能量来自食物中的糖类等有机物；②细胞通过呼吸作用将糖类等有机物氧化分解释放能量。”的建立。 五、教学准备： 资源准备：《食物中能量的释放》教学设计、《食物中能量的释放》学习任务单、《食物中能量的释放》课件。 工具材料准备：锥形瓶、量筒、剪刀、易拉罐、托盘天平、若干花生种子、酒精灯、温度计、“紫薯非油炸方便面”、“胡萝卜非油炸方便面”、“菠菜非油炸方便面”。 六、教学过程： 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 【情境介绍】 方便面的主要成分是小麦面粉、棕榈油、调味酱和脱水蔬菜，植物油等，都是补充人体营养所必需的成分，伴随着全球化进程的加快和生活节奏的提高，方便面这一既能快速充饥，又含人体所需营养的美味食品越来越受人们喜欢。 而随着生活水平的提高，消费者不单单考虑食品的快捷性，更多方面开始关注食品的健康、绿色、时尚等诸多因素。非油炸方便面、玉米方便面、方便粉丝由之产生。 【课件展示】 一则广告：非油炸方便面，吃了不会胖！ 【设置疑问】 这则广告是否科学和真实，我们应该如何判断呢？ 【教师评价】 教师注意抓住学生回答中的关键词“营养成分表” 【课件展示】 某品牌油炸方便面与非油炸方便面的营养成分表 【设置任务】 观察：分析二者营养成分表，你能得出哪些结论？ 【教师过渡】 然而在超市的散装区，菜市场批发处还有一些食物其不具有营养成分表，我们又应该怎么确定其中所含能量的多少？ 【听讲】 【思考并回答】 预测答案：可通过配料、营养成分表（贮存能量越多，越容易变胖） 【思考并回答】 油炸方便面贮存能量确实多于非油炸方便面，但非油炸方便面每100g贮存的能量依然较高，若过多食用，依然难逃长胖。 【设计意图】 教师对所创设的情境进行简单介绍，增加学生的代入感。激发其探究、学习的兴趣 【设计意图】 锻炼学生科普阅读、图表阅读、总结归纳、关键信息提炼的能力。 重难点突破 【设置任务】 推测：根据书本P59材料，推测等质量馒头、花生、瘦牛肉，哪一个贮存的能量更多？哪一个贮存的能量更少？ 【教师评价】 教师引导生生间相互评价，润色答案。在此过程中复习“食物中的营养成分”、“三大产热营养素”等知识概念 【设置疑问】 思考： 1. 事实是否真的如以上推测？ 2. 等质量非油炸紫薯、菠菜、胡萝卜方便面哪一个贮存的能量更多？哪一个贮存的能量更少？ 【设置思考】 思考食物中的能量怎么释放出来？（能量外显化）怎样检测食物中贮存能量的差异？ 【学习支架】 【设置任务】 观察：木材中的能量是怎么释放出来的？以哪些形式释放出来？ 思考：阅读书本P60，思考其中释放的热量可以进行测定吗？ 【教师总结】 本活动即通过各种食品燃烧时释放的能量探究不同事物贮存能量的差异。其原理指向一个重要概念：食物的热价 【概念学习】 食物的热价：每克食物在体外充分燃烧时释放的能量，是食物的热价，食物的热价反映出食物中贮存能量的多少。 【设置任务】 思考：根据以上概念、公式，我们在实验中需要记录哪些数据？ 【设置任务】 思考：根据我们所关注的指标及实验设计原则，谁的设计更合理？ 分析：观察书本P59 图8-1两种热量测定方案示意图，思考哪个装置的测量结果更接近于真实值？ 【设置任务】 任务：探究“花生种子”中贮存能量的多少（花生的热价）；根据以下材料，自制燃烧装置；设计实验记录表格，完成过程数据记录 【小组结果展示】 呈现某小组表格 【设置任务】 任务：根据以上数据计算出“花生”的热价。 【提供材料 设置任务】 小资料：花生种子的真实热价为23. 5283 KJ/g 讨论分析：实验过程中的哪些不准确的操作会导致实验数据出现误差？ 【总结归纳】 【教师过渡】 通过之前的学习，我们知道人们通过摄入食物，满足自身新陈代谢的需要，获得赖以生存的能量与各种营养。食物中的能量是被贮存起来的，在体外通过燃烧的方式释放出来 【设置疑问】 思考：食物在体内通过什么方式释放能量？ 【引导回忆】 生物体生命活动的基本单位是 。 贮存能量的蛋白质、脂肪、糖类属于 。 【设置任务】 关键词检索：细胞、有机物 能量释放 回忆：植物的呼吸作用（原料、产物、场所、能量转化） 推测：食物在人体内的供能过程的原料和产物是什么？ 【教师过渡】 我们可以实验“检验人呼出气体成分的变化”验证我们的猜测 【微课播放】 设置任务： 观察：各瓶实验结果？ 查明：怎样检测氧气和二氧化碳的变化呢？并思考背后的依据 【结果汇总】 1.怎样检测氧气和二氧化碳的变化呢？并思考背后的依据 【教师追问】 思考：是否可以说人呼出的气体中二氧化碳比氧气含量高？ 【学习支架】 【设置疑问】 通过图表可见，吸入还是呼出气体中除了二氧化碳、氧气的含量在变化，什么成分含量也在变化？ 思考：实验中是如何判断呼出气体中“水”的变化 【分析实验结果 得出结论】 由肺部呼出的气体，氧气含量减少，二氧化碳含量增多，这说明动物细胞也可进行 。 【教师过渡】 那么什么是动物细胞的呼吸作用？ 【设置任务】 阅读书籍，完成填空 【教师讲解】 呼吸作用释放的能量的作用 【引导归纳】 引导学生归纳呼吸作用的实质 【设置任务】 小组讨论，完成表格 【完成任务】 等质量馒头、花生、瘦牛肉中，花生贮存的能量更多？馒头贮存的能量更少 【听讲】 该问题有一定难度，不要求此时学生作出准确解答，主要为其明了课堂走向 【观察并回答】 燃烧 热、光等形式 勾画出书本内容：1ml水的质量为1g，受热时每升高1℃需要吸收4.187焦耳的能量。 【概念学习】 【观察并回答】 水升温值（实验开始前、实验结束时的水温）；水体积；食物质量 【回忆并回答】 乙（体现了重复实验原则：减少实验误差，避免实验偶然性） 【观察并回答】 乙 图一 【完成任务】 【完成任务】 计算 【预测答案】 “实际测量值本身就应低于理论值” 此外：许多能量散失到周围空气环境中，石棉网和铁架台也会吸收部分能量；花生种子的生理状态有差异，如饱满程度不同；花生种子燃烧不够充分，并未完全碳化；学生对温度计和天平称重的估读也会导致误差。 ...... 【讨论并回答】 【完成填空】 【回忆并思考】 想到植物体的“呼吸作用” 【观看微课】 【回忆并回答】 1. 利用氧气的助燃性；二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊 2. C；少 3.D；人呼出的气体与空气相比，二氧化碳含量较多。 【思考】 【观察并感受】 无论是吸入还是呼出气体中，氮气含量最高，且其无变化；氧气相对减少，二氧化碳相对增多；无论是吸入还是呼出气体中，氧气含量总是大于二氧化碳含量...... 【观察并回答】 水 【得出结论】 动物细胞也可进行 呼吸作用。 【完成任务】 【听讲并完成笔记】 ①维持体温 ②各项生命活动 【提炼总结】 分解有机物，释放能量 【完成任务】 【设计意图】 洞悉学情，夯实旧知，培养学生调动已有知识经验进行逻辑推理的意识，便于课堂得灵活开展 【设计意图】 培养学生利用生活模型思考并解决问题的意识与能力 【设计意图】 学—思—练—评不断重复，夯实学生对于课堂内容的掌握与理解 【设计意图】 培养学生严谨的实验态度、误差分析能力 【设计意图】 培养学生迁移已有知识经验解决生活实际问题的意识和能力。 【设计意图】 锻炼学生科普阅读、关键信息提炼的能力。 【设计意图】 精准点拨学生常见误区 七、板书设计： 第一节 食物中能量的释放 八、教学反思： 本节课提供学生迁移生物学知识解决生活实际问题的机会，情境生动有趣，教师要注意把控主线与课堂，切忌过分偏离主题。 第 7 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $