初中生物-测定某种食物中的能量教学设计学情分析教材分析课后反思

《测定某种食物中的能量》教学设计 “测定某种食物中的能量”是鲁科版生物教材初中二年级上册第四单元第二章第一节《食物中的营养物质》中的一个探究实验，隶属于新课标十大主题之七“生物圈中的人”。课程标准给出的具体建议是“探究几种食物热价的差异”，但是在本教材中没有提到热价的概念，所以本实验只要达到让学生感知“食物中含有能量”，学会测定“定量的食物中含有多少能量”，体验”不同的食物中含有的能量不同“即可。本实验是对营养物质中的有机物含有能量的一个有力的证明，所以本实验不但是对本节知识内容的一个补充，同时也对人体生命活动的能量供给提供了事实依据，在本节乃至本单元中都有重要的作用。本实验通过探究活动使学生感知知识，并掌握获得知识的方法。由于该实验重在培养学生测量数据的方法和处理数据的能力，因此探究活动的组织、如何减少实验误差、正确的分析数据是本节课的重点也是难点。。【学习目标】1.了解不同的食物中含有不同的能量；2.运用科学探究方法测定食物中的能量。3.培养学生严谨的科学态度和勇于质疑、勇于创新的良好品质。【学情分析】学生非常喜欢上实验课，对于科学探究的六大步也有一定的了解，能够提出问题、做出假设等，但是在动手操作过程中的规范性还有待提高，处理和分析数据的能力也需要教师的引导。本节课让学生体验规范操作可以减少热量的散失，科学的方法如设置重复组，提高实验数据的准确性。同时启示学生实验创新和分工协作的重要性，激发兴趣，引发思考。【教学方法】自主学习观察思考合作探究动手实践评价反思【教学准备】教师准备：多媒体课件、实验器材学生准备：计算器等。【评价设计】1.通过让学生分析、改进提出的问题，评价学生对能否提出合理严谨的科学问题；2.通过让学生圈画、交流、质疑实验步骤中影响成功的关键信息，评价学生对实验步骤掌握情况；3.通过让学生动手实验和计算数据，评价学生实验操作的规范性和测量、计算数据的能力；4.通过分析数据不同的原因，评价处理数据的能力。5.通过让学生评价反思实验过程，评价学生对整个实验的掌握情况。【设计思路】本节课是一个非常典型的探究实验课，我按照探究实验的六大步进行教学。要想在一个课时内完成探究活动，科学探究的六大步就不能面面俱到，否则是完不成的。所以对内容的处理要有所取舍，突出重点内容。本实验我将规范操作实验步骤、测量和分析实验数据、评价反思实验过程等作为重要教学环节，而实验原理、提出问题、作出假设相对来说没有着重展开。另外本节实验课在实验器材方面的创新来减少误差，是一个亮点，所以我将实验器材准备了两套，让学生比较测量的数值差异，直观体验实验器材的创新对结果影响的力量。同时因为时间关系，将测定不同食物中能量的不用，改成测定一种食物中的能量，重要的是学会一种方法，这样的取舍仍然是向学生传递实验创新的理念和规范操作的重要性。我将本节课设为五大环节：提出问题和作出假设、制订计划、实施计划、分析结果得出结论、评价与反思。以实施计划和分析数据为主。【教学过程】导入教师出示“士力架广告”图片，让学生联想到食物中营养物质含有能量，为人体生命活动提供能量来源。接着借助让学生熟悉实验材料核桃种子，提问：这里面有能量吗？口说无凭，引导学生需要通过实验“测定某种食物中的能量”来感知并测量营养物质中含有能量。从而引出课题。新授师：熟悉科学探究的六大步，本节课按照科学探究的六大步进行实验。（一）提出问题：科学探究的第一步是提出问题，针对本次探究实验，你想提出什么问题？生1：食物中有能量吗？生2：核桃种子含有多少能量？生3：核桃种子和花生种子哪个含有的能量多？师：引导学生分析提出的三个问题是否科学严谨。交流：问题1）宽泛，具体到某种种子问题2）要定量，如：1克核桃种子含有多少能量？问题3）等量才有可比性。改成：等量的核桃种子和花生种子哪个含有的能量多呢？问题2和3包含问题1师：今天由于时间有限，我们就探究一种食物中的能量，就是定量的问题“1克核桃种子含有多少能量？重要的是学会一种方法，课后大家可以接着探究其他食物中含有的能量。（设计意图：科学问题要严谨，要具有一定的研究价值，所以要引导学生分析所提问题是否有操作性、是否科学严谨，让学生学会怎样提出科学问题。）作出假设：针对你提出的问题，思考能否作出假设。如果能，你的假设是什么？学生思考，迟疑，无法作出假设。师：提示学生看一下课本21页科学方法。交流：需要计算具体数量问题不需要作出假设。如：初一学过“测定种子发芽率的实验”，还有今天我们探究的问题“1克核桃种子含有多少能量？”。（设计意图：这是教材中的一个“科学方法”，通过这个环节让学生知道有的问题是不需要作出假设）制定计划明确实验原理师:食物中的能量是看不见摸不着的化学能，怎样才能感知食物中有能量，还要用具体可见的数据计算表达出来呢？学生思考。教师提示：再阅读课本P21“提示”内容，明确实验原理。学生交流：能量是可以转换的，种子燃烧，转换成热能，被水吸收，水吸收的能量是可以测量出来的，就可以测量计算出种子中含有的能量。推出计算公式师：你能否推出计算公式。生交流计算公式：1g种子所含的能量=师：根据公式，你需要测量的数据有哪些？请填写在学案相应表格中。（锥形瓶水的体积多少？质量已提前用天平称量，标记在纸包里）学生将已知的数据填写在学案的表格中。种子种子质量（克）水的体积（毫升）燃烧前水温燃烧后水温升高的水温1克种子所含能量（焦）核桃仁熟悉实验步骤学习任务：

学习任务：

1.对照实验器材，自主阅读课本P21“制订计划”内容，圈画出影响实验成败的关键信息。

2.能说出各器材作用和操作步骤.合作要求：有疑问先小组合作解决，小组疑问作好记录。交流展示要求：1.提出小组的疑问。2.老师随机挑选小组分享交流任务1和2.学生自主思考，小组合作。师组织学生交流：先解决小组的疑惑有理有据交流影响实验成败的关键信息：温度计不能触底、干燥种子、尽快、完全燃烧等等。学生知道要规范操作，减少热量散失，减小误差，提高实验数据的准确性。教师解释：课本上水是30毫升，我们是40毫升，锥形瓶体积由50毫升变成100毫升。所以我们不要墨守成规，按照实际情况，实事求是的改进实验。教师质疑：温度计怎样用、解剖针干什么等。（设计意图：本环节是本节课的一个重点，首先通过教师的启发性提问和课本提示让学生明确实验原理和计算公式，在通过学生自主学习、小组合作、交流解惑等方式了解实验步骤和注意事项。本实验步骤相对来说很简单，也由于时间关系，所以没有让学生自主设计实验方案，但是通过小组交流和教师的追问，学生对于实验中要规范操作减少热量散失有了清晰的认识，并为动手体验和分析结果留出了更多的时间。）实施计划师出示“温馨提示”，学生阅读，为顺利实验打下基础。温馨提示1.要注意安全，加热过程中避免被烫伤。温馨提示1.要注意安全，加热过程中避免被烫伤。熄灭酒精灯要用盖子盖两次，不能吹灭。种子不能用力过猛来插，避免插碎。2.操作要规范，减少热量散失：3.小组成员分工协作，一名成员操作，其他成员监督规范性，并将已知的数据代入公式中计算。4.实验完毕，组长快速将计算结果上台报给老师，同时其他同学赶紧完成学案二的内容。3.实验完毕，小组成员记录数据，计算结果，小组长汇报各组实验数据，并完成学案二的内容。教师将学生小组的数据记录在大屏幕上。小组123456平均值（焦

小组789101112平均值

（设计意图：此实验操作中具有一定的危险性，所以先通过“温馨提示”这一环节，让学生注意安全，学会酒精灯的用法等，同时提醒要规范操作减少热量散失，还要分工协作等等，为顺利实验打下基础。教师在学生操作过程中，一是帮助学生及时解决实验困难，二是发现典型学习资源，以便有的放矢的组织学生交流。）（五）分析结果得出结论师组织学生对实验数据进行分析。小组123456平均值焦

8942930067009072386472407856小组789101112平均值

369622416801462438280017931）如果这个探究实验只做一次，结果可靠吗？应该怎么做？2）比较1-7组和8-14组数据平均值，你发现了什么？原因？比较1-7组或8-14组中各组的数据，你发现什么？原因呢？3）课本41页附表中1g核桃种子真正含有的能量是13680焦。与实际测得的数值有什么差异，原因呢？学生分析交流问题1）：不可靠，有偶然性，多做几次。师：对，要设置重复组。对重复组的实验结果怎样处理？生：取14个小组的平均值。师：阅读课本22页“科学方法”，再来思考怎样处理数据生：重复实验是同一实验在相同条件下重复做几次。1-7组和8-14组仪器不同，所以要计算1-7组和8-14组平均值。学生分析交流问题2）：比较平均值不同，因为仪器不同。加上易拉罐的仪器可以减少热量散失，提高数据的准确性。师：结合分析结果对学生进行情感态度价值观的教育，认识到创新的重要性。比较各组不同，是因为操作不规范，如种子点燃没有尽快送到锥形瓶下、酒精灯距离锥形瓶太远、种子反复点燃、没有燃烧完全、计算不正确、燃烧过程中时不时拿出来看看、燃烧完毕没有及时读取温度计数值等原因。学生分析交流问题3）：可能原因：操作不规范、热量散失到空气中或仪器上、仪器精密程度、能量在转化过程中一部分变成光能。（设计意图：本环节也是本节课的重点，我们的实验不是仅仅算出一个数值，得出结论就完了，通过数据分析，一是完成科学方法“设置重复组”的知识内容，二是让学生认识到实验创新的重要性，三是认识到规范操作的重要性，四是培养学生处理数据的能力。同时让学生明白由于客观局限性如仪器的精密程度等，我们的数据不会达到真实的数值，更重要的是学会了一种方法，培养实事求是的科学精神。）三、小结师：所以我们今天的数据不可能达到真实的数据，但重点是体验了实验过程，感知了营养物质中有能量，学习了一种测量的方法。刚才很多组的同学在燃烧完之后还在烧，这些残渣还能不能燃烧呢？（不能），这是什么呢？（无机盐）烧掉的是有机物。所以能量是来自营养物质中的有机物。那么食物中的营养物质包括什么？为人体提供能量的有机物有哪些？食物中的营养物质还有什么作用呢？将在下节课揭晓。（设计意图：本探究实验是教材知识内容“食物中的营养物质”的一部分，所以通过这个小结环节，回归到主题，使实验和知识内容成为一体，同时直观体现有机物和无机物，为下节课打基础。）四、反思过程，分享收获为了减少热量的散失，提高实验数据的准确性1.你在实验装置方面有哪些改进：2.你在实验操作的规范性方面怎样做：3.你对本实验还有哪些创新的想法？学生反思整个实验过程，整理到学案中。（设计意图：实验结束了，学生学到了什么呢？通过这个环节，让学生反思梳理实验过程，也起到一个整体评价的作用。）课后探究研究性作业：比较不同食物中含有的能量不同。如花生、薯片、腰果、开心果等等。（设计意图：让学生课后利用实验室开放、第二课堂等平台，继续探究其他食物中含有的能量，达到学以致用。）六、整理实验台。1.请将本组的废弃物放在桌面的蓝色废弃物盒中，包括：使用过的火柴，燃烧后的种子。2.收拾好自己组的桌面！（设计意图：让学生养成良好的实验习惯，善始善终。）《测定某种食物中的能量》学情分析知识方面：学生通过前面的学习，已经知道能量是可以相互转化的，植物通过光合作用将光能转变为化学能储存在有机物中，知道了食物中含有能量，并且根据生活经验可以大体从感性上认识到哪些食物中含有的能量多。为探究活动中提出问题作出假设打下基础。技能方面：七年级的学生对于科学探究的六大步也有一定的了解，能够提出问题、做出假设等，但是在动手操作过程中的规范性还有待提高，处理和分析数据的能力也需要教师的引导。情感态度方面：学生非常喜欢上实验课，对动手探究充满了激情和兴趣，也知道分工合作可以提高实验效率。但是在培养严谨的科学态度和实验创新方面需要教师的引导。学生可能存在的困难：初二学生对于天平的使用还没有学到，所以教师提前将种子称量好，节省时间。烧杯中水量和温度计读数可能不够准确，可以通过教师示范等来解决。另外数据的计算有的同学或者算的慢或者计算不准确，可以让学生提前准备好计算器来计算。本节课让学生体验规范操作可以减少热量的散失，科学的方法如设置重复组，提高实验数据的准确性。同时启示学生实验创新和分工协作的重要性，激发兴趣，引发思考。实验探究：测定某种食物中的能量计算公式1g种子所含的能量=一、记录数据种子种子质量（克）水的体积（毫升）燃烧前水温燃烧后水温升高的水温1克种子所含能量（焦）核桃仁得出实验结论：二、反思过程，分享收获：为了减少热量的散失，提高实验数据的准确性，1.你在实验装置方面有哪些改进：2.你在实验操作的规范性方面怎样做：3.你对本实验还有哪些创新的想法？《测定某种食物中的能量》教材分析本节课使用的教材是鲁科版义务教育五四学制教科书《生物学》七年级下册课本。教学内容是第四单元第二章节第一节《食物中的营养物质》中的一个探究实验。本实验是对营养物质中的有机物含有能量的一个有力的证明，所以本实验不但是对本节知识内容——即《食物中的营养物质》的一个补充，同时也对人体生命活动的能量供给提供了事实依据，在本节乃至本单元中都有重要的作用。本节课的教学内容与人教版相同，通过测量食物燃烧放出热能使水温升高多少摄氏度来计算食物中含有多少能量。苏教版的处理方式与本教材略有不同，它是通过实验“验证食物中含有能量”，不需要计算每种食物中的能量，只通过比较燃烧食物使水温升高的温度不同，来比较不同食物中含有的能量不同。本实验是一个初中学生首次接触的定量测量的实验，从设计方案到操作都有一定难度。不但要完成探究实验的过程，还承载了两个科学方法“作出假设”和“设置重复组”的教学，所以将其分为一个课时，进行一整节课的实验探究。本节课是一个非常典型的探究实验课,要想在一个课时内完成探究活动，科学探究的六大步就不能面面俱到，否则是完不成的。所以对内容的处理要有所取舍，突出重点内容。由于该实验重在培养学生测量数据的方法和处理数据的能力，因此探究活动的组织、如何减少实验误差、正确分析数据是本节课的重点。实验原理和公式的推算、规范操作实验步骤、分析实验数据是教学难点。另外本节实验课在实验器材方面的创新来减少误差，是一个亮点，所以我将实验器材准备了两套，让学生比较测量的数值差异，直观体验实验器材的创新对结果影响的力量。同时因为时间关系，将测定不同食物中能量的不用，改成测定一种食物中的能量，重要的是学会一种方法，这样的取舍仍然是向学生传递实验创新的理念和规范操作的重要性。《测定某种食物中的能量》学习效果测评结果及分析本节实验课主要采用过程性评价，最终的反思过程，可以看做对整个实验过程掌握情况的评价。具体的评价过程如下：通过让学生分析、改进提出的问题，评价学生对能否提出合理严谨的科学问题；2.通过让学生圈画、交流、质疑实验步骤中影响成功的关键信息，评价学生对实验步骤掌握情况；3.通过让学生动手实验和计算数据，评价学生实验操作的规范性和测量、计算数据的能力；4.通过分析数据不同的原因，评价处理数据的能力。5.通过让学生反思、交流实验过程，评价学生对整个实验的掌握情况。通过过程性评价可以看出：1.学生能够针对实验材料和课题提出问题，但是问题不够严谨，有的问题可操作性不强，需要在教师的引导下对所提问题进行分析，让学生注意到“定量”和“等量”的问题，最终达到学会提出科学、严谨、有一定研究价值的问题。2.很多学生只是大体了解实验步骤，但是对于实验过程中怎样正确使用实验仪器和规范操作实验步骤掌握不到位。通过让学生交流、质疑的过程性评价，让学生通过生生交流知道要规范操作，减少热量散失，减小误差，提高实验数据的准确性。如温度计不能触底、干燥种子、尽快、完全燃烧等等。3.通过评价过程3和4发现有的小组操作规范性差，有的小组计算能力差，有的小组不能正确的分析数据等等现象。教师针对这些情况指导学生进行改进和交流分享，让每个小组的数据更加准确或者通过分析数据意识到实验存在哪些问题。4.评价5可以看作对整个实验过程掌握情况的评价，特别是数据差距大的几个小组，自己能够意识到实验过程中存在的问题，培养良好的学习方法和态度，对于以后的实验课顺利进行奠定基础。《测定某种食物中的能量》教后反思如何体现实验课的特点和提高实验教学的有效性，如何通过这节实验课培养学生的动手操作能力和实验创新能力，这是我对这节实验课的初步目标。通过精心的设计和合理安排课堂内容和时间，收到了良好的课堂教学效果。目标定位准确，合理选择探究的问题。本实验课程标准给出的具体建议是“探究几种食物热价的差异”，但是在本教材中没有提到热价的概念，所以本实验只要达到让学生感知“食物中含有能量”，学会测定“定量的食物中含有多少能量”，体验”不同的食物中含有的能量不同“即可。在选择探究的问题上，学生可以测定一种食物中的能量，也可以比较测定不同食物中的能量。但是这个实验是学生首次接触的定量实验，从测量到计算都有一定难度，特别是课堂时间有限，我就选择探究一种食物中的能量，就是定量的问题“1克核桃种子含有多少能量？重要的是让学生扎扎实实学会一种方法，课后大家可以接着探究其他食物中含有的能量。节省的时间可以更多的用于培养学生的能力，如创新能力、动手能力等。合理取舍内容，给学生充分体验的时间。本节课是一个非常典型的探究实验课，我按照探究实验的六大步进行教学。同时这个探究实验还承载着两个科学方法“作出假设”和“设置重复组”的教学。要想在一个课时内完成教学任务，科学探究的六大步就不能面面俱到，否则是完不成的。所以对内容的处理要有所取舍，突出重点内容。本实验我将规范操作实验步骤、测量和分析实验数据、评价反思实验过程等作为重要教学环节，而实验原理、提出问题、作出假设相对来说没有着重展开。这样处理可以给学生充分的动手操作体验时间，体现实验课的特点。同时能更好的完成科学方法的教学，注重培养学生的能力。此外，初二的学生没有学过天平的使用，所以如果让学生在课堂上自己用天平来称量种子的质量，费时费力，我提前将称量好的种子包在写有质量的纸包里，这样操作的目的都是为了优化课堂教学时间，让时间用在更好的培养学生能力方面。三、创新实验器材，让学生直观感受创新的力量。本实验重点在科学探究的第四步实施计划和第五步分析结果、得出结论，来培养学生的创新能力。因为这两步体现了本节实验课在实验器材方面的创新来减少误差，是一个亮点。如果我让学生按照教材的装置进行动手实验，仅仅让学生讨论“如何减少热量的散失”，学生可能也会想到加上一个罩的结构，来减少热量的散失，但是没有亲身经历，印象不深刻，体验不到创新的重要性。所以我将实验器材准备了两套（如下图），让左两排的同学（1-6组）使用教材装置，右两排学生（7-12组）使用改进后的装置。再通过动手操作，比较得出的实验数据。当1-6组和7-12组的数据（如下图）呈现在大屏幕上时，学生不由自主的轻呼“数据差异太大了”。接下来我通过两个问题的引导，问题1：比较1-7组和