4.8.1 探究不同食物贮存能量的差异 教学设计 （表格式） 北师大版（2024） 七年级下册

探究不同食物贮存能量的差异 教材分析 本实验教学选自北师大版七年级下册《生物学》第8章《人体的能量供应》第1节《食物中能量的释放》中的内容。《探究不同食物贮存能量的差异》是教材中的探究活动，本探究活动通过实验探究让学生了解食物中贮存着能量、不同食物中含有的能量不同。 课标分析 本课时对应的新课标内容要求为：大概念5 人体的结构与功能相适应，各系统协调统一，共同完成复杂的生命活动；重要概念5.1 人体通过消化系统从外界生命活动所需要的物质，学习活动建议“探究几种食物能量的差异”；大概念6 人体健康受传染病、心血管疾病、癌症及外部伤害的威胁，良好的生活习惯和医疗措施是健康的重要保障；重要概念6.2 生活习惯与行为选择能够影响人体健康；大概念9 真实情境中的问题解决，通常需要综合运用科学、技术、工程学和数学等学科的概念、方法和思想，设计方案并付诸实施，以寻求科学问题的答案或制造相关产品。学业要求为：能够设计简单的实验，探究有关人体生理与健康的问题；养成良好的生活和行为习惯，增强机体健康；运用食物中的营养成分、消化与吸收、均衡膳食等知识，设计一份合理的食谱。教学提示中的活动建议为：探究几种食物能量的差异。 学情分析 （1）教学对象分析：七年级的学生具有初步的实验操作能力，可以进行食物能量的测定，但难以规范实验操作中的一些步骤；具有一定的逻辑思维，可以依据实验原理对已有装置进行一定程度的改进。 （2）学习内容分析：通过五年级科学中《物体的传热本领》的学习，学生了解保温的原理及方法；通过六年级科学中《能量的转换》的学习，学生了解能量可以转换为其他形式。 （3）学习环境分析：本节课利用多种生物学、化学实验室中常用的实验器材及生活中的常见物品，为学生提供真实、直观的教学环境，使学生易于理解。 教学目标 （1）通过实验现象的观察，说明食物中贮存着能量，初步形成物质的分解伴随着能量的释放的物质与能量观。 （2）通过实验数据的分析，说出不同食物含有的能量不同，发展分析和综合的能力。 （3）通过实验装置的改进，分析实验误差产生的原因，发展批判思维，综合运用生物学和其他学科的知识。 （4）通过比较不同食物的能量，制订合理的饮食方案，形成健康的饮食习惯。 教学重点与难点 （1）教学重点 ①测定食物中贮存能量的原理。 ②对实验进行误差分析。 （2）教学难点 根据实验原理及误差产生的原因对实验装置进行改进。 实验器材 100 mL量筒、锥形瓶、石棉网、试管、玻璃导管、易拉罐、双层玻璃杯、火柴、温度计、铁丝、不同的食物（花生、粉丝）、过氧化氢、二氧化锰。 实验原理 燃烧样品使一定体积的水升温，1ml水的质量为1g，受热时每升高1°C所需能量为4.187J。 实验设计思路与创新点 （1）实验设计思路： ①以“麻辣粉丝”和“花生糖”中主要食物的能量是否相同为情境，引入主题“探究不同食物中贮存的能量”。 ②参照教材中的实验装置测定花生种子的能量，记录数据。 ③进行实验误差分析、分析实验装置的不足、提出实验装置改进措施。 ④利用改进装置测定不同食物的能量，进行数据的统计和分析。 ⑤通过对改进的实验装置进行二次改进，并进行数据的统计和分析，和教材中的实验装置得到的数据对比，分析实验装置改进的有效性，思考对合理膳食的启发。 （2）教材实验的不足： ①大量热量散失在空气、铁罐头筒中，导致实验误差较大。 ②锥形瓶不能直接加热，教材的实验未使用石棉网，操作不规范，如使用石棉网，热量会散失在三脚架和石棉网中。 ③实验器材中的样品架在大部分实验室中不易获取，铁罐头筒的三角形通风口在制作及使用过程中易划伤手。 （3）创新点： ①通过化学实验“利用过氧化氢制取氧气”，发展学生的跨学科探 ... ...