七年級下冊第8章第1節食物中能量的釋放教學設計一、教材分析《食物中能量的釋放》是北師大版（2024）初中生物學七年級下冊第4單元《人體的結構與生理》中第8章《人體的能量供應》的第1節內容。本節內容在教材中起著承上啟下的關鍵作用?！俺猩稀笔且驗樗c之前學習的人體消化系統對食物的消化和吸收緊密相連，學生在了解食物被消化吸收后，自然會進一步探究食物在人體內的后續變化，即能量的釋放過程。“啟下”則是為后續學習人體能量供應的其他方面，如呼吸作用的原理、能量供應與人體各項生命活動的關系等奠定基礎。教材首先介紹了食物中儲存著能量這一基本概念，通過探究實驗“測定某種食物中的能量”，引導學生親身體驗和理解食物中能量的存在及釋放方式。接著，闡述了細胞通過呼吸作用釋放能量的過程和實質，讓學生明白能量釋放的生理機制。教材內容注重從現象到本質、從宏觀到微觀的呈現方式，有助于學生逐步深入理解食物中能量釋放的相關知識。二、教學目標（一）生命觀念通過學習食物中能量的釋放過程，形成結構與功能觀，理解人體細胞結構與能量釋放功能的相互關系；認同物質與能量觀，認識到食物中的物質是能量的載體，能量的釋放伴隨著物質的變化，且能量對維持人體生命活動的重要性。（二）科學思維學會運用科學探究的方法，分析“測定某種食物中的能量”實驗數據，培養邏輯思維和批判性思維能力；通過對呼吸作用過程的學習，能夠運用歸納與概括的方法，總結能量釋放的規律和本質。（三）科學探究能夠提出關于食物中能量釋放的相關問題，并作出合理假設；在“測定某種食物中的能量”實驗中，學會正確選擇實驗材料和儀器，規范操作，收集和處理實驗數據，得出科學結論，提高科學探究能力。（四）社會責任關注食物能量與健康生活的關系，養成合理飲食的習慣；了解能量釋放對環境的影響，樹立節約能源、保護環境的意識，積極宣傳健康生活和環保理念。三、教學重難點（一）教學重點1.探究不同食物中儲存能量的差異，掌握測定食物中能量的實驗方法和操作技能。2.理解細胞呼吸作用釋放能量的過程和實質，明確呼吸作用對人體生命活動的重要意義。（二）教學難點1.設計并實施“測定某種食物中的能量”的探究實驗，準確測量和分析實驗數據，減少實驗誤差。2.深入理解呼吸作用中物質和能量的轉化過程，以及細胞呼吸作用與人體各項生命活動的內在聯系。四、教學過程（一）情境創設（5分鐘）同學們，在我們的日常生活中，每天都要進行各種活動，比如跑步、學習、玩耍等。大家有沒有想過，我們進行這些活動的能量是從哪里來的呢？（引導學生思考并回答）今天，老師帶來了一些食物（展示面包、蘋果、花生等），這些食物看起來普普通通，但它們卻蘊含著巨大的能量，正是這些能量支撐著我們的生命活動。那食物中的能量是如何釋放出來，為我們的身體所用的呢？讓我們一起走進今天的學習——食物中能量的釋放。（二）學習任務一：認識食物中的能量（8分鐘）第一部分:活動1：食物能量的直觀感受（3分鐘）展示一些常見的食物圖片，如米飯、肉類、蔬菜等，提問學生：這些食物我們吃下去后，對我們的身體有什么作用呢？引導學生思考食物為人體提供能量這一作用。接著，展示一些人們在進行不同活動（如跑步、舉重、騎自行車等）的圖片，讓學生聯想這些活動都需要能量，而這些能量的來源正是我們所吃的食物。通過這種直觀的對比，讓學生初步感受食物與能量之間的聯系。第二部分:活動2：了解食物中的能量形式（3分鐘）講解食物中儲存的能量是以化學能的形式存在的。食物中的糖類、脂肪、蛋白質等營養物質，在人體內經過一系列復雜的變化，將化學能釋放出來，轉化為我們身體可以利用的能量，用于維持體溫、進行各種生理活動等。為了幫助學生更好地理解化學能，舉例說明：就像我們給手機充電，手機電池儲存的是電能，而食物就如同我們身體的“電池”，儲存著化學能，當我們需要能量時，身體就會將食物中的化學能轉化為其他形式的能量來使用。第三部分:活動3：不同食物能量含量差異（2分鐘）提出問題：不同的食物所含的能量一樣多嗎？讓學生根據自己的生活經驗和常識進行猜測。然后展示一些常見食物的能量含量數據（如下表），讓學生觀察并比較。食物名稱能量含量（每100克）米飯116千卡豬肉（肥瘦）395千卡蘋果53千卡花生567千卡通過數據對比，讓學生了解到不同食物的能量含量存在很大差異，為后續探究實驗埋下伏筆。（三）學習任務二：探究食物中能量的測定（15分鐘）第一部分:活動1：提出問題與作出假設（3分鐘）引導學生回顧上一環節中不同食物能量含量的差異，提出問題：如何測定某種食物中所含的能量呢？讓學生分組討論，嘗試提出自己的問題，并根據已有的知識和經驗作出假設。例如，假設“花生中所含的能量比蘋果多”。在學生討論過程中，巡視并引導學生思考實驗的可行性和科學性，確保提出的問題和假設具有一定的探究價值。第二部分:活動2：設計實驗方案（5分鐘）組織學生分組設計“測定某種食物中的能量”的實驗方案。在學生設計過程中，提供一些必要的實驗器材和提示信息，如錐形瓶、溫度計、燃燒匙、天平、花生、蘋果等食物樣品，以及實驗的基本步驟和注意事項。引導學生思考以下問題：1.如何選擇合適的實驗材料和儀器？2.怎樣保證食物燃燒釋放的能量盡可能多地被水吸收？3.如何測量食物燃燒前后的質量變化以及水吸收的熱量？4.實驗過程中需要注意哪些安全問題？每個小組完成實驗方案設計后，選派代表進行展示和交流。其他小組可以提出疑問和建議，共同完善實驗方案。第三部分:活動3：實施實驗并記錄數據（5分鐘）各小組按照完善后的實驗方案進行實驗操作。教師在學生實驗過程中進行巡視指導，確保實驗操作規范，提醒學生注意安全，如防止燙傷、火災等。實驗步驟如下：1.用天平稱取一定質量（如1克）的花生，記錄其質量m1。2.向錐形瓶中加入適量的水（如50毫升），用溫度計測量水的初始溫度t1。3.將花生放在燃燒匙上，點燃后迅速放入錐形瓶下方，使花生充分燃燒。4.待花生完全燃燒后，再次用溫度計測量水的溫度t2，記錄數據。5.用天平稱取燃燒后剩余花生的質量m2，記錄數據。學生記錄實驗數據，并計算水吸收的熱量（根據公式Q=cmΔt，其中c為水的比熱容，m為水的質量，Δt為水升高的溫度）。第四部分:活動4：分析實驗數據與得出結論（2分鐘）各小組對實驗數據進行分析和討論，比較不同食物燃燒后水吸收的熱量，從而判斷不同食物中能量的多少。引導學生思考實驗結果與假設是否一致，分析實驗過程中可能存在的誤差因素，如食物燃燒不充分、熱量散失等。每個小組派代表匯報實驗結果和結論，全班共同交流和總結，得出不同食物中能量含量存在差異的結論。（四）學習任務三：細胞呼吸作用釋放能量（10分鐘）第一部分:活動1：引入細胞呼吸作用（2分鐘）在學生了解了食物中能量可以通過燃燒釋放出來后，提出問題：在我們體內，食物中的能量也是通過燃燒的方式釋放出來的嗎？引導學生思考人體是如何溫和地釋放食物中的能量的，從而引出細胞呼吸作用這一概念。第二部分:活動2：講解細胞呼吸作用的過程（4分鐘）通過多媒體動畫展示細胞呼吸作用的過程，結合教材內容，詳細講解細胞呼吸作用的場所（主要在線粒體中）、原料（有機物和氧氣）、產物（二氧化碳和水）以及能量的釋放情況。講解過程中，強調細胞呼吸作用是一個緩慢氧化的過程，不像燃燒那樣劇烈。有機物在細胞內經過一系列復雜的化學反應，逐步氧化分解，釋放出能量，一部分能量用于維持人體的各項生命活動，另一部分能量以熱能的形式散失，維持人體的體溫。為了幫助學生理解，舉例說明：細胞呼吸作用就像汽車的發動機，食物中的有機物就如同汽油，氧氣就像空氣，發動機通過燃燒汽油（細胞呼吸作用分解有機物），將化學能轉化為機械能（為人體提供能量），同時也會產生一些廢氣（二氧化碳和水）。第三部分:活動3：比較不同呼吸方式（3分鐘）介紹細胞呼吸作用包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種方式。通過表格對比的形式（如下表），向學生講解有氧呼吸和無氧呼吸的區別和聯系。呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸是否需要氧氣需要不需要反應場所主要在線粒體細胞質基質產物二氧化碳和水乳酸（動物細胞）或酒精和二氧化碳（植物細胞）釋放能量較多較少讓學生了解到在不同的生理狀態下，人體細胞會采用不同的呼吸方式來釋放能量。例如，在劇烈運動時，肌肉細胞會進行無氧呼吸產生乳酸，導致肌肉酸痛；而在正常情況下，主要進行有氧呼吸。第四部分:活動4：理解呼吸作用的實質和意義（1分鐘）引導學生總結細胞呼吸作用的實質：分解有機物，釋放能量。強調呼吸作用對人體生命活動的重要意義，如為細胞的分裂、生長、物質運輸等提供能量，維持人體正常的生理功能。（五）學習任務四：拓展延伸與總結（2分鐘）第一部分:活動1：拓展延伸（1分鐘）介紹食物能量與健康飲食的關系，如過量攝入高能量食物可能導致肥胖、心血管疾病等，鼓勵學生養成合理飲食的習慣。同時，提及能量釋放與環境保護的聯系，如人類活動中能量的大量消耗對環境造成的影響，培養學生的環保意識。第二部分:活動2：課堂總結（1分鐘）與學生一起回顧本節課所學內容，包括食物中能量的存在形式、探究食物中能量的測定方法、細胞呼吸作用釋放能量的過程和實質等。強調各知識點之間的聯系，幫助學生構建完整的知識體系。（六）作業超市1.查一查：查閱資料，了解不同種類食物中各種營養物質的含量以及它們所提供的能量比例，制作一份簡單的手抄報。2.想一想：思考如果人體細胞呼吸作用停止，會對人體產生哪些嚴重的影響？寫一篇簡短的心得體會。3.做一做：運用所學知識，為自己設計一份合理的一日食譜，保證食物能量的均衡攝入，并記錄下來。4.說一說：向家人或朋友講解食物中能量釋放的過程和意義，與他們分享自己在本節課中的收獲。（七