生物食物中能量的释放 教学设计-2024-2025学年北师大版生物七年级下册

七年级下册第8章第1节食物中能量的释放教学设计一、教材分析《食物中能量的释放》是北师大版（2024）初中生物学七年级下册第4单元《人体的结构与生理》中第8章《人体的能量供应》的第1节内容。本节内容在教材中起着承上启下的关键作用。“承上”是因为它与之前学习的人体消化系统对食物的消化和吸收紧密相连，学生在了解食物被消化吸收后，自然会进一步探究食物在人体内的后续变化，即能量的释放过程。“启下”则是为后续学习人体能量供应的其他方面，如呼吸作用的原理、能量供应与人体各项生命活动的关系等奠定基础。教材首先介绍了食物中储存着能量这一基本概念，通过探究实验“测定某种食物中的能量”，引导学生亲身体验和理解食物中能量的存在及释放方式。接着，阐述了细胞通过呼吸作用释放能量的过程和实质，让学生明白能量释放的生理机制。教材内容注重从现象到本质、从宏观到微观的呈现方式，有助于学生逐步深入理解食物中能量释放的相关知识。二、教学目标（一）生命观念通过学习食物中能量的释放过程，形成结构与功能观，理解人体细胞结构与能量释放功能的相互关系；认同物质与能量观，认识到食物中的物质是能量的载体，能量的释放伴随着物质的变化，且能量对维持人体生命活动的重要性。（二）科学思维学会运用科学探究的方法，分析“测定某种食物中的能量”实验数据，培养逻辑思维和批判性思维能力；通过对呼吸作用过程的学习，能够运用归纳与概括的方法，总结能量释放的规律和本质。（三）科学探究能够提出关于食物中能量释放的相关问题，并作出合理假设；在“测定某种食物中的能量”实验中，学会正确选择实验材料和仪器，规范操作，收集和处理实验数据，得出科学结论，提高科学探究能力。（四）社会责任关注食物能量与健康生活的关系，养成合理饮食的习惯；了解能量释放对环境的影响，树立节约能源、保护环境的意识，积极宣传健康生活和环保理念。三、教学重难点（一）教学重点1.探究不同食物中储存能量的差异，掌握测定食物中能量的实验方法和操作技能。2.理解细胞呼吸作用释放能量的过程和实质，明确呼吸作用对人体生命活动的重要意义。（二）教学难点1.设计并实施“测定某种食物中的能量”的探究实验，准确测量和分析实验数据，减少实验误差。2.深入理解呼吸作用中物质和能量的转化过程，以及细胞呼吸作用与人体各项生命活动的内在联系。四、教学过程（一）情境创设（5分钟）同学们，在我们的日常生活中，每天都要进行各种活动，比如跑步、学习、玩耍等。大家有没有想过，我们进行这些活动的能量是从哪里来的呢？（引导学生思考并回答）今天，老师带来了一些食物（展示面包、苹果、花生等），这些食物看起来普普通通，但它们却蕴含着巨大的能量，正是这些能量支撑着我们的生命活动。那食物中的能量是如何释放出来，为我们的身体所用的呢？让我们一起走进今天的学习——食物中能量的释放。（二）学习任务一：认识食物中的能量（8分钟）第一部分:活动1：食物能量的直观感受（3分钟）展示一些常见的食物图片，如米饭、肉类、蔬菜等，提问学生：这些食物我们吃下去后，对我们的身体有什么作用呢？引导学生思考食物为人体提供能量这一作用。接着，展示一些人们在进行不同活动（如跑步、举重、骑自行车等）的图片，让学生联想这些活动都需要能量，而这些能量的来源正是我们所吃的食物。通过这种直观的对比，让学生初步感受食物与能量之间的联系。第二部分:活动2：了解食物中的能量形式（3分钟）讲解食物中储存的能量是以化学能的形式存在的。食物中的糖类、脂肪、蛋白质等营养物质，在人体内经过一系列复杂的变化，将化学能释放出来，转化为我们身体可以利用的能量，用于维持体温、进行各种生理活动等。为了帮助学生更好地理解化学能，举例说明：就像我们给手机充电，手机电池储存的是电能，而食物就如同我们身体的“电池”，储存着化学能，当我们需要能量时，身体就会将食物中的化学能转化为其他形式的能量来使用。第三部分:活动3：不同食物能量含量差异（2分钟）提出问题：不同的食物所含的能量一样多吗？让学生根据自己的生活经验和常识进行猜测。然后展示一些常见食物的能量含量数据（如下表），让学生观察并比较。食物名称能量含量（每100克）米饭116千卡猪肉（肥瘦）395千卡苹果53千卡花生567千卡通过数据对比，让学生了解到不同食物的能量含量存在很大差异，为后续探究实验埋下伏笔。（三）学习任务二：探究食物中能量的测定（15分钟）第一部分:活动1：提出问题与作出假设（3分钟）引导学生回顾上一环节中不同食物能量含量的差异，提出问题：如何测定某种食物中所含的能量呢？让学生分组讨论，尝试提出自己的问题，并根据已有的知识和经验作出假设。例如，假设“花生中所含的能量比苹果多”。在学生讨论过程中，巡视并引导学生思考实验的可行性和科学性，确保提出的问题和假设具有一定的探究价值。第二部分:活动2：设计实验方案（5分钟）组织学生分组设计“测定某种食物中的能量”的实验方案。在学生设计过程中，提供一些必要的实验器材和提示信息，如锥形瓶、温度计、燃烧匙、天平、花生、苹果等食物样品，以及实验的基本步骤和注意事项。引导学生思考以下问题：1.如何选择合适的实验材料和仪器？2.怎样保证食物燃烧释放的能量尽可能多地被水吸收？3.如何测量食物燃烧前后的质量变化以及水吸收的热量？4.实验过程中需要注意哪些安全问题？每个小组完成实验方案设计后，选派代表进行展示和交流。其他小组可以提出疑问和建议，共同完善实验方案。第三部分:活动3：实施实验并记录数据（5分钟）各小组按照完善后的实验方案进行实验操作。教师在学生实验过程中进行巡视指导，确保实验操作规范，提醒学生注意安全，如防止烫伤、火灾等。实验步骤如下：1.用天平称取一定质量（如1克）的花生，记录其质量m1。2.向锥形瓶中加入适量的水（如50毫升），用温度计测量水的初始温度t1。3.将花生放在燃烧匙上，点燃后迅速放入锥形瓶下方，使花生充分燃烧。4.待花生完全燃烧后，再次用温度计测量水的温度t2，记录数据。5.用天平称取燃烧后剩余花生的质量m2，记录数据。学生记录实验数据，并计算水吸收的热量（根据公式Q=cmΔt，其中c为水的比热容，m为水的质量，Δt为水升高的温度）。第四部分:活动4：分析实验数据与得出结论（2分钟）各小组对实验数据进行分析和讨论，比较不同食物燃烧后水吸收的热量，从而判断不同食物中能量的多少。引导学生思考实验结果与假设是否一致，分析实验过程中可能存在的误差因素，如食物燃烧不充分、热量散失等。每个小组派代表汇报实验结果和结论，全班共同交流和总结，得出不同食物中能量含量存在差异的结论。（四）学习任务三：细胞呼吸作用释放能量（10分钟）第一部分:活动1：引入细胞呼吸作用（2分钟）在学生了解了食物中能量可以通过燃烧释放出来后，提出问题：在我们体内，食物中的能量也是通过燃烧的方式释放出来的吗？引导学生思考人体是如何温和地释放食物中的能量的，从而引出细胞呼吸作用这一概念。第二部分:活动2：讲解细胞呼吸作用的过程（4分钟）通过多媒体动画展示细胞呼吸作用的过程，结合教材内容，详细讲解细胞呼吸作用的场所（主要在线粒体中）、原料（有机物和氧气）、产物（二氧化碳和水）以及能量的释放情况。讲解过程中，强调细胞呼吸作用是一个缓慢氧化的过程，不像燃烧那样剧烈。有机物在细胞内经过一系列复杂的化学反应，逐步氧化分解，释放出能量，一部分能量用于维持人体的各项生命活动，另一部分能量以热能的形式散失，维持人体的体温。为了帮助学生理解，举例说明：细胞呼吸作用就像汽车的发动机，食物中的有机物就如同汽油，氧气就像空气，发动机通过燃烧汽油（细胞呼吸作用分解有机物），将化学能转化为机械能（为人体提供能量），同时也会产生一些废气（二氧化碳和水）。第三部分:活动3：比较不同呼吸方式（3分钟）介绍细胞呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。通过表格对比的形式（如下表），向学生讲解有氧呼吸和无氧呼吸的区别和联系。呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸是否需要氧气需要不需要反应场所主要在线粒体细胞质基质产物二氧化碳和水乳酸（动物细胞）或酒精和二氧化碳（植物细胞）释放能量较多较少让学生了解到在不同的生理状态下，人体细胞会采用不同的呼吸方式来释放能量。例如，在剧烈运动时，肌肉细胞会进行无氧呼吸产生乳酸，导致肌肉酸痛；而在正常情况下，主要进行有氧呼吸。第四部分:活动4：理解呼吸作用的实质和意义（1分钟）引导学生总结细胞呼吸作用的实质：分解有机物，释放能量。强调呼吸作用对人体生命活动的重要意义，如为细胞的分裂、生长、物质运输等提供能量，维持人体正常的生理功能。（五）学习任务四：拓展延伸与总结（2分钟）第一部分:活动1：拓展延伸（1分钟）介绍食物能量与健康饮食的关系，如过量摄入高能量食物可能导致肥胖、心血管疾病等，鼓励学生养成合理饮食的习惯。同时，提及能量释放与环境保护的联系，如人类活动中能量的大量消耗对环境造成的影响，培养学生的环保意识。第二部分:活动2：课堂总结（1分钟）与学生一起回顾本节课所学内容，包括食物中能量的存在形式、探究食物中能量的测定方法、细胞呼吸作用释放能量的过程和实质等。强调各知识点之间的联系，帮助学生构建完整的知识体系。（六）作业超市1.查一查：查阅资料，了解不同种类食物中各种营养物质的含量以及它们所提供的能量比例，制作一份简单的手抄报。2.想一想：思考如果人体细胞呼吸作用停止，会对人体产生哪些严重的影响？写一篇简短的心得体会。3.做一做：运用所学知识，为自己设计一份合理的一日食谱，保证食物能量的均衡摄入，并记录下来。4.说一说：向家人或朋友讲解食物中能量释放的过程和意义，与他们分享自己在本节课中的收获。（七