《食物中能量的釋放》（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年北師大版（2024）初中生物七年級下冊一、教材分析《食物中能量的釋放》是北師大版（2024）初中生物七年級下冊第4單元《人體的結(jié)構(gòu)與生理》第8章《人體的能量供應(yīng)》的課文。在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了人體的營養(yǎng)物質(zhì)等知識，知曉食物中含有多種營養(yǎng)成分。而本節(jié)課深入探討食物中的能量如何釋放，這是理解人體能量供應(yīng)機(jī)制的核心環(huán)節(jié)，能讓學(xué)生從能量的角度認(rèn)識生命活動(dòng)的本質(zhì)。通過對食物熱價(jià)的探究以及細(xì)胞呼吸過程的學(xué)習(xí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)人體的呼吸作用以及新陳代謝等知識奠定基礎(chǔ)，有助于學(xué)生構(gòu)建完整的人體生理知識體系。同時(shí)，該內(nèi)容與日常生活緊密相連，能引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注飲食與健康，將生物學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際生活。二、教學(xué)目標(biāo)（1）知識目標(biāo)學(xué)生能夠闡述食物中儲存著能量，理解不同食物所含能量不同。準(zhǔn)確描述食物熱價(jià)的概念，并能解釋其測定原理。清晰說明細(xì)胞呼吸釋放能量的過程和意義。（2）能力目標(biāo)通過設(shè)計(jì)并實(shí)施測定某種食物熱價(jià)的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作以及數(shù)據(jù)分析能力?；趯?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)資料的分析，提升學(xué)生歸納總結(jié)、邏輯推理和批判性思維能力。（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)激發(fā)學(xué)生對生物學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。使學(xué)生認(rèn)識到合理飲食對維持人體能量平衡的重要性，養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣。三、教學(xué)重難點(diǎn)（1）教學(xué)重點(diǎn)探究不同食物的熱價(jià)，理解食物熱價(jià)的含義。理解細(xì)胞呼吸的過程和實(shí)質(zhì)，明確其在能量釋放中的作用。（2）教學(xué)難點(diǎn)設(shè)計(jì)科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)測定食物熱價(jià)，分析實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因并加以改進(jìn)。深入理解細(xì)胞呼吸過程中物質(zhì)和能量的變化，建立物質(zhì)與能量觀。四、學(xué)情分析七年級學(xué)生好奇心強(qiáng)，對生活中與食物相關(guān)的現(xiàn)象充滿興趣，且具備一定的觀察和思考能力。在之前的學(xué)習(xí)中，他們已掌握了一些基本的生物學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)操作技能，如使用簡單的實(shí)驗(yàn)儀器等，但在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性以及對抽象概念的理解上還存在不足。教學(xué)過程中，教師需充分利用學(xué)生的好奇心，采用直觀教學(xué)、實(shí)驗(yàn)探究等多種方法，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力，幫助他們克服學(xué)習(xí)中的困難，理解較為抽象的知識內(nèi)容。五、教學(xué)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料：花生種子、核桃種子、大米、酒精燈、解剖針、溫度計(jì)、試管、試管夾、量筒、清水、三腳架、石棉網(wǎng)等。多媒體課件：包含食物熱價(jià)測定實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫演示、細(xì)胞呼吸過程的動(dòng)畫、相關(guān)圖片和數(shù)據(jù)資料、生活中能量消耗的實(shí)例等。制作細(xì)胞呼吸過程的相關(guān)模型，如葡萄糖分解的示意圖模型等，幫助學(xué)生直觀理解。準(zhǔn)備課堂練習(xí)資料，包括練習(xí)題、討論題等，用于鞏固學(xué)生所學(xué)知識。六、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課（創(chuàng)設(shè)情境）教師活動(dòng)：展示運(yùn)動(dòng)員在賽場上激烈運(yùn)動(dòng)、學(xué)生課間跑步后氣喘吁吁以及人們?nèi)粘９ぷ鞯葓鼍暗膱D片，提問學(xué)生：“大家在這些活動(dòng)中都需要消耗能量，那這些能量是從哪里來的呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考并討論。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察圖片，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，積極思考并回答能量可能來自食物。部分學(xué)生可能會(huì)提到吃了食物后感覺有力氣等生活感受。設(shè)計(jì)意圖：通過展示生活中常見的能量消耗場景，創(chuàng)設(shè)問題情境，引發(fā)學(xué)生對能量來源的思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，自然地導(dǎo)入本節(jié)課關(guān)于食物中能量釋放的主題。（二）食物中儲存著能量生活實(shí)例分析教師活動(dòng)：列舉一些生活中常見的食物，如面包、肉類、水果等，提問學(xué)生：“當(dāng)我們吃了這些食物后，身體會(huì)有什么變化？比如吃了面包后，過一會(huì)兒是不是感覺有力氣了？這說明了什么？”引導(dǎo)學(xué)生思考食物與能量的關(guān)系。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生回憶生活中進(jìn)食后的感受，回答吃了食物后身體會(huì)有能量，感覺更有精神、有力氣，從而認(rèn)識到食物中儲存著能量。設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生熟悉的生活實(shí)例入手，讓學(xué)生通過自身感受理解食物中儲存能量這一抽象概念，降低學(xué)習(xí)難度，增強(qiáng)學(xué)生對知識的感性認(rèn)識。實(shí)驗(yàn)演示教師活動(dòng)：進(jìn)行一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)演示，將一粒干燥的花生種子放在酒精燈火焰上點(diǎn)燃，讓學(xué)生觀察花生種子燃燒的現(xiàn)象，提問學(xué)生：“花生種子燃燒時(shí)釋放出了什么？這些能量最初來自哪里？”學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察花生種子燃燒發(fā)出光和熱的現(xiàn)象，思考并回答花生種子燃燒釋放出了能量，這些能量最初來自花生所儲存的能量。設(shè)計(jì)意圖：通過直觀的實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生親眼看到食物中的能量以燃燒釋放光和熱的形式表現(xiàn)出來，進(jìn)一步加深學(xué)生對食物儲存能量的理解，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的探究欲望。（三）探究不同食物的熱價(jià)問題提出與引導(dǎo)教師活動(dòng)：提出問題：“不同的食物所含的能量一樣多嗎？我們?nèi)绾蝸頊y定食物中所含的能量呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考并討論。展示一些常見食物的營養(yǎng)成分表，讓學(xué)生觀察不同食物的能量值數(shù)據(jù)，啟發(fā)學(xué)生思考如何通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證食物能量的差異。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察營養(yǎng)成分表數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不同食物能量值不同，結(jié)合教師的問題，思考如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測定食物能量。小組內(nèi)積極討論，提出一些初步的想法，如通過燃燒食物加熱水，觀察水溫變化等。設(shè)計(jì)意圖：通過提出問題和展示數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生自主思考不同食物能量差異的驗(yàn)證方法，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題以及基于已有知識進(jìn)行思考的能力，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做鋪墊。實(shí)驗(yàn)原理講解教師活動(dòng)：講解食物熱價(jià)的概念，即1克食物氧化分解（或在體外燃燒）時(shí)所釋放的熱量。介紹本次實(shí)驗(yàn)測定食物熱價(jià)的原理：利用食物燃燒釋放的能量加熱水，根據(jù)水溫的變化計(jì)算出食物釋放的能量。展示實(shí)驗(yàn)裝置圖（包括試管、溫度計(jì)、燃燒的食物等），詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)裝置的各部分作用以及實(shí)驗(yàn)操作步驟和注意事項(xiàng)，如如何準(zhǔn)確測量水的體積、如何固定食物使其充分燃燒、如何準(zhǔn)確讀取溫度計(jì)示數(shù)等。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生認(rèn)真聽講，理解食物熱價(jià)的概念和實(shí)驗(yàn)原理，觀察實(shí)驗(yàn)裝置圖，明確實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)和注意事項(xiàng)。對于不理解的地方，及時(shí)向教師提問。設(shè)計(jì)意圖：清晰地講解實(shí)驗(yàn)原理和操作要點(diǎn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前對整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程有全面、準(zhǔn)確的認(rèn)識，確保學(xué)生能夠順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)操作技能。分組實(shí)驗(yàn)探究教師活動(dòng)：將學(xué)生分成若干小組，為每個(gè)小組提供實(shí)驗(yàn)材料和儀器，如花生種子、核桃種子、大米、酒精燈、解剖針、溫度計(jì)、試管、試管夾、量筒、清水等。要求學(xué)生小組合作，按照實(shí)驗(yàn)步驟，分別測定花生種子、核桃種子和大米的熱價(jià)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，教師巡回指導(dǎo)，及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作，解答學(xué)生的疑問，提醒學(xué)生注意安全。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生小組內(nèi)分工合作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。有的學(xué)生用量筒量取一定體積的清水倒入試管中，有的學(xué)生用溫度計(jì)測量初始水溫，有的學(xué)生用解剖針固定食物并在酒精燈上點(diǎn)燃后加熱試管中的水，觀察水溫變化并記錄數(shù)據(jù)。每個(gè)小組認(rèn)真完成三種食物的熱價(jià)測定實(shí)驗(yàn)，并計(jì)算出結(jié)果。設(shè)計(jì)意圖：通過分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和數(shù)據(jù)分析能力。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生能夠更深入地理解食物熱價(jià)的概念和測定方法，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論教師活動(dòng)：各小組完成實(shí)驗(yàn)后，邀請幾個(gè)小組代表上臺展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果。引導(dǎo)學(xué)生對不同小組的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，提問學(xué)生：“為什么不同小組測定的同一種食物熱價(jià)數(shù)據(jù)會(huì)有差異？可能是什么原因?qū)е碌?？”組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分析實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因。學(xué)生活動(dòng)：小組代表上臺展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其他學(xué)生認(rèn)真傾聽并記錄。然后各小組圍繞實(shí)驗(yàn)誤差原因展開討論，分析可能是由于食物燃燒不充分、熱量散失、測量儀器不準(zhǔn)確、操作不規(guī)范等原因?qū)е聰?shù)據(jù)差異。各小組派代表發(fā)言，分享小組討論結(jié)果。設(shè)計(jì)意圖：通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論，培養(yǎng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)以及批判性思維的能力。讓學(xué)生認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)過程中誤差的存在，學(xué)會(huì)分析誤差產(chǎn)生的原因并思考改進(jìn)方法，進(jìn)一步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。（四）細(xì)胞呼吸釋放能量細(xì)胞呼吸概念引入教師活動(dòng)：展示人體細(xì)胞的圖片，提問學(xué)生：“我們已經(jīng)知道食物中的能量可以通過燃燒釋放出來，那在我們身體細(xì)胞內(nèi)，食物中的能量是如何釋放供我們利用的呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)胞內(nèi)能量釋放的方式。然后講解細(xì)胞呼吸的概念，即細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物在氧的參與下被分解成二氧化碳和水，同時(shí)釋放出能量的過程。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察細(xì)胞圖片，思考教師提出的問題，理解細(xì)胞呼吸的概念。設(shè)計(jì)意圖：通過問題引導(dǎo)，引發(fā)學(xué)生對細(xì)胞內(nèi)能量釋放機(jī)制的思考，自然地引入細(xì)胞呼吸的概念，幫助學(xué)生建立從食物燃燒釋放能量到細(xì)胞內(nèi)能量釋放過程的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究細(xì)胞呼吸過程的興趣。細(xì)胞呼吸過程講解教師活動(dòng)：利用動(dòng)畫演示細(xì)胞呼吸的過程，將細(xì)胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸兩個(gè)階段（對于七年級學(xué)生，重點(diǎn)講解有氧呼吸過程）。詳細(xì)講解有氧呼吸過程中，葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中初步分解為丙酮酸，丙酮酸進(jìn)入線粒體，在線粒體中徹底分解為二氧化碳和水，并釋放大量能量的過程。同時(shí)展示細(xì)胞呼吸過程的示意圖和相關(guān)化學(xué)反應(yīng)式，幫助學(xué)生理解物質(zhì)和能量的變化。提問學(xué)生：“在細(xì)胞呼吸過程中，葡萄糖發(fā)生了什么變化？能量是如何釋放出來的？”引導(dǎo)學(xué)生思考并回答。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀看動(dòng)畫演示，結(jié)合示意圖和化學(xué)反應(yīng)式，認(rèn)真聽講，理解細(xì)胞呼吸過程中葡萄糖的分解以及能量釋放的過程?；卮鸾處焼栴}，如葡萄糖被逐步分解，最終變成二氧化碳和水，能量在這個(gè)過程中逐步釋放出來。設(shè)計(jì)意圖：運(yùn)用動(dòng)畫演示這種直觀形象的方式，將抽象的細(xì)胞呼吸過程可視化，幫助學(xué)生更好地理解細(xì)胞呼吸過程中物質(zhì)和能量的變化，降低學(xué)習(xí)難度，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和對微觀生理過程的理解能力。細(xì)胞呼吸意義探討教師活動(dòng)：結(jié)合生活實(shí)例，如人運(yùn)動(dòng)后會(huì)感到呼吸加快、心跳加速，提問學(xué)生：“為什么我們運(yùn)動(dòng)后會(huì)有這樣的變化？這與細(xì)胞呼吸有什么關(guān)系？”引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)胞呼吸的意義。講解細(xì)胞呼吸釋放的能量一部分用于維持體溫，一部分用于人體的各項(xiàng)生命活動(dòng)，如肌肉收縮、神經(jīng)傳導(dǎo)、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)?。組織學(xué)生討論細(xì)胞呼吸對人體生命活動(dòng)的重要性。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生結(jié)合生活體驗(yàn)，思考運(yùn)動(dòng)后身體變化與細(xì)胞呼吸的關(guān)系，討論細(xì)胞呼吸的意義。認(rèn)識到細(xì)胞呼吸為人體生命活動(dòng)提供能量，維持人體正常的生理功能。各小組派代表發(fā)言，闡述小組討論觀點(diǎn)。設(shè)計(jì)意圖：通過聯(lián)系生活實(shí)際，讓學(xué)生深入理解細(xì)胞呼吸的意義，將抽象的生理過程與日常生活緊密聯(lián)系起來，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象的能力，同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)識到細(xì)胞呼吸在維持生命活動(dòng)中的重要地位。（五）課堂小結(jié)教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，從食物中儲存能量、探究不同食物熱價(jià)、細(xì)胞呼吸釋放能量的過程和意義等方面進(jìn)行總結(jié)。利用PPT展示本節(jié)課的知識框架圖，幫助學(xué)生梳理知識體系。提問學(xué)生：“通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家有哪些收獲？”邀請幾位學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)體會(huì)。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生認(rèn)真回顧本節(jié)課所學(xué)知識，積極發(fā)言，分享自己在知識、技能和情感態(tài)度等方面的收獲。如了解了食物熱價(jià)的概念和測定方法，掌握了細(xì)胞呼吸的過程和意義，學(xué)會(huì)了通過實(shí)驗(yàn)探究獲取知識等。設(shè)計(jì)意圖：通過課堂小結(jié)，幫助學(xué)生梳理本節(jié)課的重點(diǎn)知識，構(gòu)建完整的知識體系，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解和記憶。讓學(xué)生分享學(xué)習(xí)體會(huì)，有助于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，同時(shí)也能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心和成就感。（六）課堂練習(xí)教師活動(dòng)：布置課堂練習(xí)題，包括選擇題、填空題和簡答題。選擇題考查學(xué)生對食物熱價(jià)、細(xì)胞呼吸等基礎(chǔ)知識的掌握；填空題考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理、細(xì)胞呼吸過程等知識的記憶；簡答題要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解釋一些與能量釋放相關(guān)的生活現(xiàn)象或分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。例如：“食物熱價(jià)是指____?！薄罢埛治黾?xì)胞呼吸過程中能量的來源和去向?！弊寣W(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成練習(xí)。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生認(rèn)真完成課堂練習(xí)題，獨(dú)立思考，書寫答案。完成后，教師公布答案，學(xué)生進(jìn)行自我批改或同桌互批。對于學(xué)生存在疑問的題目，教師進(jìn)行詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解和掌握。設(shè)計(jì)意圖：通過課堂練習(xí)，及時(shí)鞏固學(xué)生所學(xué)的知識，檢驗(yàn)學(xué)生對本節(jié)課重點(diǎn)內(nèi)容的掌握程度，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題，及時(shí)進(jìn)行反饋和糾正，強(qiáng)化學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用能力。七、板書設(shè)計(jì)《食物中能量的釋放》食物儲存能量生活實(shí)例：進(jìn)食后有力氣實(shí)驗(yàn)演示：花生種子燃燒探究食物熱價(jià)概念：1克食物氧化分解（或燃燒）釋放熱量實(shí)驗(yàn)原理：食物燃燒加熱水，測水溫變化實(shí)驗(yàn)材料與裝置實(shí)驗(yàn)步驟與注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與誤差分析細(xì)胞呼吸釋放能量概念：細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物氧化分解放能過程：有氧呼吸：葡萄糖→丙酮酸（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）→二氧化碳+水+能量（線粒體）（簡單提及無氧呼吸）意義：供能（維持體溫、生命活動(dòng)）八、教學(xué)反思教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況：通過課堂教學(xué)活動(dòng)和課后練習(xí)反饋，大部分學(xué)生能夠理解食物中儲存能量、食物熱價(jià)的概念以及細(xì)胞呼吸釋放能量的過程和意義，達(dá)成了知識目標(biāo)。在能力目標(biāo)方面，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作以及數(shù)據(jù)分析能力得到了鍛煉和提升。同時(shí)，在情感態(tài)度與價(jià)值觀方面，學(xué)生對生物學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的興趣有所增強(qiáng)，認(rèn)識到了合理飲食與能量供應(yīng)的關(guān)系。然而，仍有部分學(xué)生在理解細(xì)胞呼吸過程中物質(zhì)和能量的復(fù)雜變化以及分析實(shí)驗(yàn)誤差原因時(shí)存在困難，需要在后續(xù)教學(xué)中進(jìn)一步加強(qiáng)輔導(dǎo)和練習(xí)。教學(xué)方法與策略的有效性：在教學(xué)過程中，采用了情境導(dǎo)入、實(shí)驗(yàn)探究、多媒體輔助教學(xué)、小組討論等多種教學(xué)方法。情境導(dǎo)入激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)驗(yàn)探究讓學(xué)生親身體驗(yàn)知識的獲取過程，多媒體輔助教學(xué)將