疫情生活中的营养与健康 教学设计

《化学与可持续发展——化学视角下的疫情生活》课题1疫情生活中的营养与健康开发区实验学校教师姓名：姚季指导教师：徐泓、路广发课标呈现2011年版化学课程标准2022年版化学课程标准1.知道一些对生命活动具有重要意义的有机物（如葡萄糖、淀粉、油脂、蛋白质、维生素等）2.知道某些物质（如一氧化碳、甲醛、黄曲霉素等）对人体健康的影响，认识掌握化学知识能帮助人们提高自我保护意识。3.初步认识化学科学发展在帮助人类营养保健与战胜疾病方面的重大贡献。5.1化学与可持续发展认识化学在解决与人类健康相关问题中的作用。5.2化学与资源、能源、材料、环境、健康理解化学与医药研制及营养健康的关系。2022年版生物学课标中关于营养保健的要求较多，比化学更丰富，为了避免重复，2022年版化学课程标准删减了较多化学与营养保健方面的具体知识内容，而营养健康设及多个学科领域的知识，因此，这节课设计成一节跨学科实践课，综合运用各学科知识，采用化学实验的方法测量营养物质中蕴含的能量，培养学生科学探究与实践能力，以及在面对公共卫生突发事件（例如新冠疫情）时，更应树立合理膳食的科学态度。二、教学分析1.内容分析本节课的核心是营养与健康，以疫情中的饮食导入，知道食物中蕴含一些对生命活动具有重要意义的营养物质，知道一些营养物质能为人体供能，然后重点运用实验探究的方法测量食物中的营养物质所蕴含的能量，再根据营养物质的能量不同和营养物质的作用，学会合理安排饮食。探究营养物质中贮存能量的实验有利于与各学科知识（生物、物理、数学）的相互渗透和联系，提高学生综合运用知识分析和解决实际问题的能力。2.素养呈现本节课是跨学科实践课，注重培养学生综合运用学科知识，从物质组成及变化视角分析和解决健康问题。通过探究食物中的能量，学习运用控制变量法和对比实验的方法设计实验，增强科学探究和实践的能力，发展科学思维，增强创新意识。通过讨论和学习营养物质的作用及结合新冠病毒的易感人群，知道营养物质与健康在疫情防控中的重要作用，从而增强合理膳食的意识。三、学情分析通过问卷调查分析了解到，学生大都知道食物中蕴含营养物质，知道六大营养素：蛋白质、蔗糖、脂肪、水、无机盐和维生素，并且了解他们在人体内消化和吸收的过程。但部分学生不知道或知之甚少哪些营养素能为人体供能和有关合理膳食的知识，大部分学生不知道如何设计实验探究食物中的能量。九年级学生对化学探究实验非常感兴趣，知道科学探究的过程，初步具备了设计实验、收集、分析信息的能力，为本节课探究学习提供了保障。四、教学目标1.知道不同的食物所含的营养物质不同，蕴含的能量也不同。2.运用实验探究的方法测定不同食物中贮存的能量，养成对比和控制变量的思想，并通过对实验结果的数据分析与误差分析，养成科学思维的习惯。3.说出食物中的营养物质及其作用。4.了解膳食宝塔，学会利用膳食宝塔为自己设计符合平衡膳食的食谱。五、教学方法实验探究法、讨论法、多媒体辅助法六、实验用品废弃易拉罐、电子温度计、一根筷子、三脚架、燃烧匙、酒精灯、火柴、电子天平、药匙、花生、方糖、50mL量筒、胶头滴管七、教学重点难点重点：设计实验探究不同食物中贮存的能量；学会利用膳食宝塔为自己设计符合平衡膳食的食谱。难点：设计实验探究不同食物中贮存的能量，体会科学探究过程中的科学思维。八、教学流程情境情境问题/任务活动知识素养视频：疫情期间，张文宏医生的早餐建议讨论、评价张文宏医生的建议讨论获取食物中的哪些营养素六大营养素化学观念不同的食物所含的能量是否相同探究不同的食物（花生、方糖）中的能量设计并完成实验探究科学探究的一般步骤，设计实验的方法科学思维再次讨论张文宏医生的早餐建议了解蛋白质、糖类、脂肪在人体中的作用等归纳、总结糖类、蛋白质、脂肪的作用科学探究与实践疫情下的合理膳食1.新冠病毒易感人群2.合理膳食宝塔学习设计自己一天的食谱合理膳食保障营养和健康科学态度与责任教学过程创设情境，导入新课【视频】张文宏医生的早餐建议，主要内容：1.建议学生早餐不要喝粥。2.多吃鸡蛋、牛奶等高蛋白的营养食物。【问题】张文宏医生对早餐的建议在网络上引起了热烈的讨论。从加强营养的角度看，你是否同意张医生的观点?【归纳】结合视频和已经了解到的信息开展讨论，形成共识：同意张医生的建议。理由：这种早餐能给我们提供水、无机盐、糖类（碳水化合物）、但缺少蛋白质和油脂等营养物质。【问题】你知道这些营养物质中哪些能为我们生命活动提供能量？哪类营养物质贮存的能量较多呢?环节一：探究营养物质中的能量【提出问题】等质量的糖类、脂肪、蛋白质哪种营养素贮存的能量更多？【猜想】可能贮存的能量最多。【设计实验】如何设计实验验证你的猜想？【任务1-1】讨论测定食物中的能量方法、原理【问题1-1】要探究糖类、油脂中所贮存的能量，怎样使食物所含能量释放出来呢?【提示】食物在体内是通过呼吸作用释放能量的，与氧气反应，这是一个什么类型的化学反应？【归纳1-1】释放：体内--消化吸收--缓慢氧化；体外--燃烧--剧烈氧化【问题1-2】怎样收集食物燃烧放出的能量呢？【归纳1-2】利用燃烧释放的热给一定量的水加热，比较水升高的温度【问题1-3】这样做的原理是什么？从能量转化的角度分析【归纳1-3】食物燃烧释放热，被水吸收，从水吸收的热量来反映食物释放的能量，从而获知食物所含能量的多少。【问题1-4】水吸收的热量如何计算？【归纳1-4】Q=Cm△t【任务1-2】知道了实验原理，我们要设计实验的装置进行实验，接下来请同学们讨论一下装置的选择。【问题1-5】比较食物贮存能量的多少，你觉得要控制哪些量相同？需要测哪些量?【归纳1-5】等量不同种类的食物、等量的水；测量：水的质量、初始温度、最高温度；食物的质量。【介绍】这节课我们用糖粉、花生这两种食物来进行能量测定。【任务1-3】讨论实验的步骤1.用量筒量取50mL冷水，将水注入易拉罐中，测量并记录水的初始温度。2.组装装置。3.取少量糖粉（铺满燃烧匙）放入燃烧匙用，用电子天平称量并记录燃烧前样品和燃烧匙的质量。（糖粉中有少量的烟灰，起催化作用）4.取下样品和支撑物，用点火器点燃样品，当燃烧匙内的糖开始燃烧时，将三脚架和易拉罐移到火焰上方（注意防止烫伤）。5.用电子温度计记录最高水温，注意温度计不能接触到罐底。6.在样品几乎或完全燃尽时，冷却后称量并记录样品和燃烧匙的终了质量。7.处理数据，计算样品燃烧时所释放的能量，并折算成1g样品燃烧时所释放的能量。【任务1-4】分小组进行，每一大组做一种物质的燃烧，并记录实验现象教师巡回指导实验样品组别燃烧前样品和燃烧匙的质量燃烧后样品和燃烧匙的质量△m燃烧前水的温度燃烧后水的温度△t热量（Q=Cm水△t）花生123糖粉123【汇报实验结果】【实验结论】不同食物所含的能量不同，等质量的方糖（糖类）、花生（油脂）中，完全燃烧时，释放能量最多的是________。【反思与交流】我们测的热量是大于体内缓慢氧化释放的热量？还是小于？为什么？【总结】体外燃烧有热量损耗。【问题1-6】我们获取食物一方面是为了获得食物中的能量维持我们的正常生命活动，那油脂能量最高，是不是吃的越多越好？油脂在我们体内有什么作用？【归纳1-6】油脂的作用；油脂与健康的关系设计意图：创设真实情境、设计实验，探究测量食物中的营养物质贮存的能量，学生经历了科学探究的过程，在科学探究中增强运用对比、控制变量法设计实验，并在实验过程收集信息和处理信息的能力，本实验还有利于学生提高运用生物、数学、物理跨学科知识，综合解决问题的能力。学生表现评价核心问题评价标准测定食物中的能量原理水平1：知道可以用燃烧的方法来测定食物中的能量水平2：能说出测定营养物质中的能量是运用燃烧加热一定量的水，比较水升高的温度。水平3：能准确说出测定营养物质中的能量是运用燃烧加热一定量的水，测量水升高的温度，并知道可以运用Q=cm△t物理学上的公式进行计算，比较不同营养物质蕴含的能量不同。实验方案设计水平1：在小组的讨论下会选择实验所需的装置和实验步骤水平2：会选择实验所需的装置，知道测量食物能量的一般步骤。水平3：能根据实验的原理选择实验所需的装置，知道测量食物能量的步骤，并准确表达。实验探究过程水平1：在小组合作中能完成实验，并记录实验数据水平2：在小组合作中能正确、规范、安全的进行实验，记录好实验数据水平3：能正确、规范、安全的进行实验，准确记录好实验数据实验结论水平1：汇报思路不够清晰，没有处理好数据。水平2：语言表达较流畅，思路较清晰的汇报成果并得出结论水平3：语言表达流畅，思路清晰的汇报成果并得出正确的结论环节二：食物中的营养【过渡】刚刚我们从能量的角度认识了营养物质，知道摄取食物不仅仅是为了获得能量，还要摄取其他营养元素。张文宏医生建议疫情期间多吃鸡蛋、牛奶等高蛋白的物质。【问题2-1】多食用富含蛋白质的食物为什么能够提高免疫力？营养物质除了能为我们供能，对我们还有什么作用？【归纳2-1】蛋白质的作用：构成人体细胞的基础物质，组织生长和修补的主要营养物质。蛋白质是生命基础物质【小结】营养物质的作用：①供给能量；②构成机体组织，调节生理机能。这些营养物质各自在人体起着非常重要的作用，互相之间协同合作，让我们有个健康的身体。【情境】在这次疫情中，有调查显示：新冠病毒对超重或肥胖症患者以及心血管疾病和糖尿病等疾病患者的威胁要大于正常人。【问题2-2】得肥胖、糖尿病的原因是什么？蛋白质：（1）蛋白质摄入过量：分解的尿素等对人体会产生副作用，损害健康；增加肝脏、肠、肾脏的负担；食用动物性蛋白过多，还诱发心脏病；最新研究还发现，食用过量的蛋白质会增加直肠癌、胰腺癌、肾癌及乳腺癌的患癌风险。（2）蛋白质摄入过少：营养不良，抗病力下降；脑细胞发育不良，智力落后。糖类：（1）摄入量低会造成“低血糖”；（2）摄入量高易患糖尿病—葡萄糖在人体内代谢不正常，会随尿液排出。油脂：（1）太多，导致消化不良，肥胖；（2）太少，会妨碍脂溶性维生素的吸收。【归纳2-2】营养物质的合理摄取十分重要设计意图：我们摄取食物不仅仅是为了获得食物中的能量，还为了获得食物中的营养物质保证机体的正常生长和健康，因此重点学习了蛋白质的作用，并通过分析新冠病毒的易感人群，知道营养物质摄入过量或过少会引发疾病，明白合理膳食的重要性。学生表现评价核心问题评价标准营养物质的作用水平1：知道鸡蛋、牛奶中富含丰富的蛋白质。水平2：知道鸡蛋、牛奶中富含丰富的蛋白质，并知道蛋白质在人体中的作用。水平3：知道蛋白质在人体中的重要作用。会分析饮食是否合理。环节三：合理膳食【情境】11~13岁学龄儿童能量需要水平：1800~2000kcal/d（1kcal=4.18KJ)，每天摄入的食物不仅要满足能量需求，还要有营养，来满足身高和体重的一个突长期。【过渡】中国营养学会颁布了中国居民膳食指南，其中给出了一天膳食的平衡模式——中国居民平衡膳食宝塔。【问题3-1】如果担心自己营养不均衡，将膳食宝塔上食物东西吃个遍，吃的越多越好，这样可以吗？【问题3-2】你认为什么样的食物配比才是均衡的？请根据书本上的膳食宝塔图简单介绍一下。【介绍】中国居民膳食指南2022【活动3-1】小小营养师，为自己设计一天的食谱。设计意图：通过合理膳食宝塔如何合理膳食，并初步学会运用膳食宝塔设计食谱，并在生活中努力做到合理膳食，保障营养健康。学生表现评价核心问题评价标准合理膳食水平1：知道合理膳食水平2：知道合理膳食，且会合理搭配自己的饮食。板书设计营养与健康营养物质中的能量原理装置实验（方法、步骤）营养物质的作用合理膳食作业设计食物中蕴含营养物质，哪些营养物质能为我们供能、、。在“测定某种食物中的能量”的探究实验中，小明提出的问题是“花生仁与核桃仁哪个含能量多”，在他制订的计划中错误的是（）A．在锥形瓶内加入同样多的水，并插入温度计B．实验前安装好实验装置，并测量水温C．取一个花生仁和一个核桃仁作为实验材料，燃烧后比较水温升高的差异D．重复实验3次，取平均值进行比较3.实验探究探究某种食物中含有能量的多少，可以用食物燃烧放出的热量使水温度升高的方法来测定。已知1毫升水每升高1℃需要吸收4.2焦耳的热量。某兴趣小组对不同食物中的能量进行测定，实验结果如下表，请据表回答下列问题：食物名称花生仁黄豆核桃仁大米质量（克）303030①水（毫升）50505050温度上升（℃）3.32.14.51.9（1）实验中①应该为克，是为了控制。（2）从该小组的实验结果可以看出，花生仁、黄豆、核桃仁三种食物中，含能量最多的是。实际测量结果总是（填“大于”或“小于”）理论上该食物所含的能量，原因是