人教版初中生物七年级下册“人体生命活动的能量供给”单元整体教学设计

人教版初中生物七年级下册“人体生命活动的能量供给”单元整体教学设计

一、单元教学背景与设计理念

（一）学段与教材分析

本设计面向初中一年级下学期学生，基于人教版生物学七年级下册第四单元“生物圈中的人”展开，聚焦于第二章“人体的营养”与第三章“人体的呼吸”、第四章“人体内物质的运输”的整合与重构，形成“人体生命活动的能量供给”大单元。该内容在初中生物课程体系中处于核心地位，它承接了上一学期“细胞是生命活动的基本单位”中关于能量转换器的认知，并为后续学习“人体内废物的排出”以及“生命活动的调节”奠定基础。本单元围绕“人体如何获取、运输和利用能量以维持生命活动”这一核心概念，将消化系统、呼吸系统、循环系统的结构与功能进行有机整合，深刻体现了“结构与功能相适应”、“生物体是一个统一的整体”等生命观念。依据《义务教育生物学课程标准（2022年版）》的要求，本设计旨在通过大单元教学，引导学生形成系统思维，理解人体各系统在维持内环境稳定和实现能量供给过程中的协调运作。

（二）设计理念与顶层思维

1.核心素养导向：本设计将发展学生的生物学核心素养作为出发点和落脚点。不仅关注知识的习得，更注重通过科学探究、模型建构、跨学科实践等活动，培养学生的科学思维（如建模思维、系统思维）、科学探究能力、社会责任意识（如健康生活、无偿献血）以及生命观念。

2.大单元教学重构：打破原有教材的章节壁垒，以“能量供给”为逻辑主线，将消化、呼吸、循环三个系统的知识进行情境化、结构化整合。从“能量从哪里来？（食物的消化与吸收）”到“能量如何释放？（呼吸作用，侧重气体交换）”再到“能量物质如何运输？（血液循环）”，最后整合为“人体是一个协调统一的整体”，形成一个完整、闭合的知识网络。

3.真实情境驱动：以“马拉松运动员在比赛过程中如何维持能量供应？”、“新冠肺炎重症患者为何会出现多器官衰竭？”等真实、复杂的情境问题驱动整个单元的学习，激发学生的探究欲望，引导学生运用所学知识解决实际问题，实现深度学习。

4.教学评一致性：在整个教学过程中，评价不再是教学的终点，而是贯穿于教学的全过程。通过课前诊断、课堂观察、课后实践等多种方式，即时反馈学生学习情况，调整教学策略，确保教学目标的达成。

二、单元教学主题与目标体系

（一）优化后的教学主题

经过对教材内容的深度整合与重构，本单元教学主题确定为：

“生命的驱动力：人体能量供给系统的协同与调控”

（二）单元教学目标设计

1.生命观念：

1.2.通过分析消化、呼吸、循环系统的结构与功能，认同【核心概念】“结构与功能相适应”的观点。

2.3.通过构建人体能量供给模型，初步形成【重要概念】“生物体是一个部分相互依存的统一的整体”的系统观。

3.4.认同健康的生活方式（如合理营养、适当运动）对维持人体能量供给系统稳态的重要性。

5.科学思维：

1.6.【基础】能够运用比较和分类的方法，区分三种营养物质的消化过程、三种血管的结构特点、心脏四个腔室的连通关系。

2.7.【重要】能够运用分析和综合的方法，解释肺泡、小肠、毛细血管等结构如何与其物质交换的功能相适应。

3.8.【高频考点】能够基于模型或示意图，运用逻辑推理，阐述血液循环的途径及其在物质运输中的作用。

4.9.【难点】能够初步运用模型建模的思想，构建人体能量供给的物理模型或概念模型，并用以解释相关生命现象。

10.探究实践：

1.11.【基础】能够规范操作“观察小鱼尾鳍内血液流动”实验，识别三种血管。

2.12.【重要】能够通过“探究馒头在口腔中的变化”实验，体验对照实验的设计思路与方法，并得出科学结论。

3.13.【拓展】能够尝试利用跨学科知识（如物理学的气压原理），解释呼吸运动的过程。

14.态度责任：

1.15.【热点】关注食品安全，养成合理的饮食习惯，能够为家人设计一份营养合理的午餐食谱。

2.16.【高频考点】认同我国无偿献血制度，培养珍爱生命、乐于助人的情感。

3.17.关注与人体健康相关的社会热点问题（如肥胖、贫血、肺炎等），能够运用所学知识进行初步分析和判断，形成健康生活的责任意识。

三、教学重难点与高频考点分布

（一）单元教学重点

1.【非常重要】消化系统的组成及各器官的功能，淀粉、蛋白质、脂肪的消化过程。

2.【非常重要】呼吸系统的组成，肺的结构与功能，呼吸运动的原理。

3.【非常重要】血液循环系统的组成，心脏的结构与功能，血液循环的途径。

4.【核心】人体各系统在能量供给过程中的协调统一关系。

（二）单元教学难点

1.【难点】【高频考点】肺泡、小肠绒毛、毛细血管等结构与其物质交换功能相适应的特点。（需进行多维度的比较与归纳）

2.【难点】【非常重要】呼吸运动（肋间肌、膈肌变化与胸廓容积、肺内气压的关系）的原理。（需借助物理模型或动画突破）

3.【难点】【高频考点】血液循环的途径（体循环和肺循环的起止点、血液成分变化）及在实际生活中的应用（如药物到达病灶的路径）。（需反复进行路径模拟训练）

4.【难点】从系统论的角度理解能量供给是一个涉及多系统、多器官协调配合的、连续的动态过程。

（三）高频考点与热点问题

1.【高频考点】三大营养物质的消化起始部位、消化液、终产物及吸收部位（常以选择题、识图题形式出现）。

2.【高频考点】呼吸运动过程中膈肌、胸廓、肺内气压的变化曲线分析（常与物理知识结合）。

3.【高频考点】心脏四腔的结构、相连血管、瓣膜的作用，以及体循环和肺循环的路线（必考识图题或简答题）。

4.【热点】结合社会健康热点（如青少年肥胖、营养性贫血、新冠感染与呼吸窘迫）考查相关生理知识。

5.【高频考点】血液的成分、功能，以及三种血管的结构与功能特点（常以实验探究题形式出现）。

四、教学实施过程（核心环节，详细展开）

本单元总计安排8课时，具体实施过程如下：

第一课时：单元启动与能量探源——食物的营养成分与合理营养

（一）情境导入

播放一段精彩的马拉松比赛剪辑视频，定格在运动员冲线后疲惫但充满成就感的瞬间。提出问题：【驱动性问题】运动员在长达42.195公里的奔跑中，需要消耗巨大的能量。这些能量是从哪里来的？仅仅是靠比赛途中的补给吗？为什么比赛前要进行“糖原填充法”？引导学生思考生命活动与能量供给的关系，引出本单元的核心任务——探究人体的能量供给系统。

（二）新课推进

1.【基础】食物的六大营养成分：引导学生快速阅读教材，回顾小学科学知识，列举出糖类、脂肪、蛋白质、水、无机盐、维生素六大营养成分。并引导学生思考，其中哪些是供能物质？（糖类、脂肪、蛋白质）。

2.【非常重要】供能物质的作用辨析：

1.3.糖类：人体主要的【供能物质】。举例：葡萄糖直接被细胞利用，米饭、馒头中的淀粉需经过消化才能变成葡萄糖。

2.4.脂肪：人体【备用的能源物质】。举例：胖子比瘦子更抗饿，冬眠的熊依靠脂肪越冬。

3.5.蛋白质：【构建和修复身体的重要原料】，也能在特殊情况下（如长期饥饿）供能。举例：青少年长身体需要补充大量蛋白质，运动员受伤后修复肌肉也需蛋白质。

6.【热点】合理营养与食品安全：展示一组图片对比：营养均衡的餐盘vs.高热量快餐vs.霉变食物。引导学生讨论：

1.7.什么样的饮食结构是合理的？（引出《中国居民膳食指南》中“平衡膳食宝塔”的概念）。

2.8.购买食品时，如何通过标签判断其营养价值？（引导关注营养成分表、生产日期、保质期）。

3.9.为什么青少年要少吃零食、多喝白开水？

（三）课堂小结与任务布置

总结本课要点：能量来源于食物中的供能物质。维持健康需要合理营养。布置课后探究任务：【基础】为自己或家人设计一份营养合理的午餐食谱，并说明设计理由。

第二课时：能量的“拆解”工厂（一）——消化系统的组成与淀粉的消化

（一）情境回顾与引入

回顾上节课的食谱设计任务，提问学生：我们吃进去的鸡腿、馒头、蔬菜，它们含有的营养物质，能直接被身体吸收利用吗？引导学生认识到大分子物质（如淀粉、蛋白质、脂肪）必须被“拆解”成小分子物质才能被吸收，从而引出“消化”的概念。

（二）新课推进

1.【基础】消化系统的组成：引导学生通过教材插图或模型，认识消化系统的两大组成部分：消化道（口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠、肛门）和消化腺（唾液腺、肝脏、胰腺、胃腺、肠腺）。强调消化腺能分泌消化液，消化液中含有消化酶。

2.【探究实践】探究馒头在口腔中的变化：

1.3.（1）提出问题：馒头的主要成分是什么？（淀粉）淀粉在口腔中发生了什么变化？为什么我们细嚼馒头时会觉得有甜味？

2.4.（2）作出假设：馒头变甜可能与牙齿的咀嚼、舌的搅拌以及唾液腺分泌的唾液有关。

3.5.（3）制定计划：引导学生设计对照实验。这是培养学生科学思维的关键步骤。引导学生讨论变量如何控制：

1.4.6.①设置三支试管，分别模拟不同条件：A.馒头碎屑+唾液（搅拌）；B.馒头碎屑+清水（搅拌）；C.整块馒头+唾液（不搅拌）。

2.5.7.②如何模拟口腔温度？（37℃水浴加热）

3.6.8.③如何检验淀粉是否被消化？（滴加碘液，观察是否变蓝）

7.9.（4）实施计划：教师演示实验或指导学生分组实验（注意安全），观察并记录现象。

8.10.（5）得出结论：引导学生分析实验现象，得出馒头变甜是淀粉在唾液淀粉酶的作用下被初步分解成麦芽糖的结果，牙齿的咀嚼和舌的搅拌起到了辅助作用。

11.【非常重要】淀粉的消化过程：结合实验结果，总结淀粉的消化：在口腔中开始，在【小肠】中被彻底分解为【葡萄糖】。

（三）课堂小结与悬念设置

小结：口腔是淀粉消化的起点，消化离不开消化酶。设置悬念：蛋白质和脂肪又在哪里被消化呢？小肠在消化中扮演着怎样“终极工厂”的角色？

第三课时：能量的“拆解”工厂（二）——蛋白质和脂肪的消化与吸收

（一）知识回顾与衔接

快速回顾上节课淀粉的消化过程，提问：蛋白质和脂肪也是重要的供能物质，它们的“拆解”过程和淀粉完全一样吗？引导学生思考消化过程的共性和差异。

（二）新课推进

1.【非常重要】蛋白质的消化：

1.2.起始部位：【胃】。胃腺分泌的胃液中含有胃蛋白酶，能初步分解蛋白质。

2.3.最终部位：【小肠】。在胰液和肠液中蛋白酶的作用下，蛋白质被彻底分解成【氨基酸】。

4.【非常重要】脂肪的消化：

1.5.起始部位：【小肠】。

2.6.特殊之处：脂肪不溶于水，需要【肝脏】分泌的【胆汁】（不含消化酶，但能乳化脂肪）将其乳化成微小颗粒，增加与脂肪酶的接触面积。

3.7.最终产物：在胰液和肠液中的脂肪酶作用下，分解成【甘油和脂肪酸】。

8.【难点】【非常重要】小肠——消化和吸收的主要器官：

1.9.展示小肠结构模型或高清图片，引导学生从“结构与功能相适应”的角度，自主探究小肠有哪些特点使其成为消化和吸收的“主战场”。

2.10.学生分组讨论，总结归纳：

1.3.11.①长：小肠很长（5-6米），延长了食物停留时间。（【基础】）

2.4.12.②大：内表面有环形皱襞，皱襞表面有许多【小肠绒毛】，大大增加了消化和吸收的表面积。（【非常重要】）

3.5.13.③薄：小肠绒毛壁和毛细血管壁都很薄，只由一层上皮细胞构成，有利于营养物质的吸收。（【非常重要】）

4.6.14.④多：含有多种消化液（肠液、胰液、胆汁），消化酶种类齐全。（【核心】）

15.【基础】营养物质的吸收：明确概念：消化后的小分子营养物质（葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸、水、无机盐、维生素）通过消化道壁进入【血液】的过程。其中，小肠是吸收的主要器官，绝大部分营养物质都在此被吸收。

（三）系统小结与过渡

小结：至此，食物中的大分子能量物质在消化系统中被成功“拆解”成小分子物质（葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等），并穿过小肠绒毛壁进入血液。下一个问题：这些满载能量的物质，是如何被运送到全身的细胞去的呢？自然过渡到循环系统的学习。

第四课时：能量的“运输网络”（一）——血液与血管

（一）情境引入

如果把进入血液的营养物质比作“货物”，那么血液就是“货运车”，血管就是“高速公路网”。本节课我们来认识这辆“车”和这张“网”。

（二）新课推进

1.【基础】血液的成分与功能：

1.2.展示加入抗凝剂后静置分层的血液试管图，引导学生认识血液的组成：血浆（上层淡黄色半透明）和血细胞（下层红色和中间白色）。

2.3.（1）血浆：主要成分是水，功能是运载血细胞，运输营养物质和废物。（【基础】）

3.4.（2）血细胞：

1.4.5.①红细胞（RBC）：【非常重要】呈两面凹的圆盘状，无细胞核，富含血红蛋白（Hb）。血红蛋白的特性是在氧浓度高的地方容易与氧结合，在氧浓度低的地方容易与氧分离。因此，红细胞的主要功能是【运输氧气】。拓展：【热点】贫血通常是指血液中红细胞数量过少或血红蛋白含量过低，导致供氧不足。

2.5.6.②白细胞（WBC）：【基础】有细胞核，体积最大，数量最少。功能是吞噬病菌，起【防御和保护】作用。当身体有炎症时，白细胞数量会显著增多。

3.6.7.③血小板（PLT）：【基础】体积最小，无细胞核。功能是【止血和加速凝血】。

8.【基础】【高频考点】三种血管的结构与功能：

1.9.引导学生阅读教材，完成对三类血管的比较分析：

2.10.（1）动脉：将血液从心脏输送到全身各部分去的血管。管壁厚、弹性大、血流速度快。多分布在身体较深部位。

3.11.（2）静脉：将血液从全身各部分送回心脏的血管。管壁较薄、弹性小、血流速度慢。四肢静脉内有防止血液倒流的【静脉瓣】（【重要】）。

4.12.（3）毛细血管：【非常重要】连通于最小的动脉和最小的静脉之间。特点：①数量多，分布广；②内径极小，只允许红细胞单行通过；③管壁极薄，仅由一层扁平上皮细胞构成；④血流速度最慢。这些特点都与其进行【物质交换】的功能高度适应。

（三）【探究实践】观察小鱼尾鳍内血液流动

5.13.教师演示实验操作要点（如何包裹小鱼，保持其呼吸），指导学生分组实验。要求学生通过显微镜，识别动脉、静脉和毛细血管，并观察血流速度、方向以及红细胞在毛细血管中的单行通过现象。这是巩固血管结构、训练实验技能的关键环节。

第五课时：能量的“运输网络”（二）——心脏与血液循环

（一）情境引入

如果说血管是高速公路网，那么心脏就是整个运输系统的“总泵站”。它是如何工作的？血液在它内部是怎样流动的？本节课我们来解开这个谜题。

（二）新课推进

1.【非常重要】【高频考点】心脏的结构：

1.2.利用猪心实物解剖标本或高精度3D模型，引导学生从外向里、从上到下观察心脏。

2.3.（1）位置和形态：位于胸腔中部偏左下方，大小如自己拳头。

3.4.（2）四个腔：【非常重要】心脏由心肌构成，内部被分成四个腔：左心房、左心室、右心房、右心室。引导学生总结其连通关系：心房连静脉，心室连动脉。具体为：左心房连通【肺静脉】，左心室连通【主动脉】；右心房连通【上、下腔静脉】，右心室连通【肺动脉】。强调左右两部分是互不相通的（除胎儿时期）。

4.5.（3）瓣膜：【重要】在心脏内，心房与心室之间有【房室瓣】（朝向心室开），心室与动脉之间有【动脉瓣】（朝向动脉开）。这些瓣膜的作用是防止血液倒流，保证血液按一定方向流动。

6.【难点】【高频考点】血液循环的途径：

1.7.这是本单元的重中之重。教师应结合板画或动态课件，带领学生一步步分析血液在心脏和血管中构成的封闭管道系统中如何流动。

2.8.（1）体循环：【非常重要】路径：左心室→主动脉→全身各级动脉→全身毛细血管网→各级静脉→上、下腔静脉→右心房。功能：将营养物质和氧气送给组织细胞，同时带走细胞产生的二氧化碳等废物。血液成分变化：由【动脉血】（含氧丰富、颜色鲜红）变为【静脉血】（含氧较少、颜色暗红）。

3.9.（2）肺循环：【非常重要】路径：右心室→肺动脉→肺部毛细血管网→肺静脉→左心房。功能：在肺部进行气体交换，排出二氧化碳，吸收氧气。血液成分变化：由【静脉血】变为【动脉血】。

4.10.（3）整合与归纳：引导学生总结出，体循环和肺循环同时进行，在心脏处连通在一起，共同构成一条完整的循环路线。特别强调“动脉里不一定流动脉血，静脉里不一定流静脉血”，例如：肺动脉里流的是静脉血，肺静脉里流的是动脉血。这是【高频考点】和【难点】。

（三）模型建构与巩固

要求学生两人一组，利用身边的材料（如不同颜色的线绳、纸板、橡皮泥等）制作一个简单的血液循环路径模型，并能够指图复述体循环和肺循环的过程。此活动旨在将抽象知识具象化，强化理解和记忆。

第六课时：能量的“释放引擎”——呼吸作用与气体交换

（一）情境回顾与问题链

回顾之前所学：营养物质（燃料）通过消化系统进入血液（运输车），在心脏（泵站）的驱动下，通过血管（路网）被运送到全身的细胞。但是，燃料的“燃烧”还需要什么？（氧气）。氧气从哪里来？它又是如何进入血液的？从而引出呼吸系统。

（二）新课推进

1.【基础】呼吸系统的组成：引导学生识图，说出呼吸系统的组成：呼吸道（鼻、咽、喉、气管、支气管）和肺。强调呼吸道能使吸入的空气变得温暖、湿润、清洁，而肺是【气体交换的场所】。

2.【难点】【非常重要】呼吸运动与肺通气：

1.3.这是本课时的难点，涉及物理学气压原理。教师可制作一个简单的“膈肌运动模型”（用气球模拟肺，塑料瓶模拟胸廓，底部橡皮膜模拟膈肌），进行演示。

2.4.（1）吸气：肋间肌、膈肌【收缩】→胸廓容积【扩大】→肺内气压【降低】→外界气体进入肺。

3.5.（2）呼气：肋间肌、膈肌【舒张】→胸廓容积【缩小】→肺内气压【升高】→肺内气体排出。

4.6.强调是“气压差”导致气体进出肺，而非主动吸气。可配合呼吸时胸围变化的测量活动，加深理解。

7.【非常重要】肺泡与血液的气体交换：

1.8.展示肺泡和包绕在它外面的毛细血管网的结构图，引导学生再次运用“结构与功能相适应”的观点进行分析。

2.9.（1）肺泡适于气体交换的特点：【非常重要】①数量多，表面积大；②壁极薄，仅由一层上皮细胞构成；③外面缠绕着丰富的毛细血管和弹性纤维；④毛细血管壁也仅由一层上皮细胞构成。这都为气体交换创造了极为有利的条件。

3.10.（2）交换过程：根据气体扩散原理，肺泡中氧浓度高，血液中二氧化碳浓度高，因此【氧气】透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液，与红细胞中的血红蛋白结合；同时，血液中的【二氧化碳】进入肺泡，随呼气排出。

4.11.（3）结果：血液由含氧少的【静脉血】变成了含氧丰富的【动脉血】。

（三）跨学科链接与整合

引导学生思考：呼吸运动（物理学力学原理）和气体的扩散作用（物理学化学原理），是如何完美协作，共同保证人体能量“引擎”的氧气供应的？初步建立跨学科认知。

第七课时：单元整合与模型构建——协同的能量供给系统

（一）绘制概念图，建立系统关联

这是一节单元总结与提升课。教师引导学生将前六节课的知识碎片串联成网。以“能量供给”为中心，将消化、呼吸、循环三个系统作为一级分支，并将它们之间的物质与信息联系标示出来。

1.教师引导提问：食物中的能量物质（葡萄糖）最终在哪里被利用？（细胞）细胞利用它们需要什么条件？（需要氧气）葡萄糖和氧气是如何到达细胞的？（通过血液循环）细胞利用葡萄糖和氧气后，会产生什么？（能量、二氧化碳、水等废物）这些废物又去了哪里？（通过循环系统运输到呼吸系统、泌尿系统排出体外）

2.学生在教师引导下，在纸上独立或合作构建概念图。将关键过程（消化、吸收、肺通气、肺换气、气体在血液中的运输、体循环、组织里的气体交换等）和关键结构（小肠绒毛、肺泡、心脏、毛细血管等）嵌入图中。

（二）聚焦核心部位，深化生命观念

在学生构建的概念图基础上，教师重点讲解两个核心的交换场所：

1.【核心】肺泡处的气体交换：实现了外界环境与血液之间的物质交换（O2进入血液，CO2排出）。

2.【核心】组织处的气体交换：实现了血液与组织细胞之间的物质交换（O2和营养物质进入细胞，CO2和废物进入血液）。强调这同时也是能量的释放过程（呼吸作用在细胞内进行）。

通过这两个点的深入分析，让学生真正理解消化、呼吸、循环三大系统是如何在“细胞”这一生命活动的基本单位处交汇，共同完成能量供给和废物排出的使命。从而深刻理解【重要概念】“人体是一个统一的整体”。

第八课时：单元评价与社会责任——健康生活与知识应用

（一）真实问题情境评估

创设