人教版生物七年级下册《测定某种食物中的能量》教学设计.docx
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人教版生物七年级下册《测定某种食物中的能量》教学设计
测定某种食物中的能量
学习目标
知识方面：
1.了解食物中含有能量。
2.不同的食物含有的能量不同。
3.学会用科学的方法来测定食物中的能量。
能力方面：
1.掌握科学探究的一般过程，提高探究能力。
2.培养学生设计探究方案、收集和处理数据的能力。
3.训练解读和分析实验数据的能力。
4.培养学生对实验和学习进行反思的习惯。
情感、态度、价值观：
培养创新意识、合作精神、实事求是、学以致用的科学态度。
教学时间：
一课时
内容
教室活动
学生活动
设计意图
导入
在生活中，我们都知道，汽车需要加汽油来为发动机的运转提供能量，那么我们人类进行各种生命活动所需的能量是从何而来呢？
咱们同学都知道，食物中含有能量。
这个结论是仅仅靠推测得出吗？
那是怎么得来呢？
好，这节课，我们就一起通过实验，来测定某种食物中的能量。
食物
不是
是通过探究实验得出
情景导入，创设情境，自然过渡，引入课题
回顾确认探究的流程
探究实验要遵循一定的步骤，我们上学期就学习过，哪位同学再来说一说？
爱因斯坦说过提出一个问题比解决一个问题更重要。
根据这节课的探究主题，咱们小组思考并讨论一下，你们组想探究哪些问题？
能否做出假设？
同学们提出的问题大致是这么三种，想知道食物中有没有能量?
有多少能量？
哪种食物所含的能量多？
而针对不同的问题作出的假设也不同。
有些问题可以作出假设，有些问题不需要做出假设，比如对于测定数值的问题，我们不需要提出假定的数值。
这三个问题我们来探究肯定有先后顺序，你觉得是怎么样的顺序？
提出问题
作出假设
制订计划
实施计划
得出结论
表达与交流
小组讨论明确想要探究的问题:
1.提出问题：
食物中是否含有能量？
作出假设：
食物中含有能量。
2.提出问题：
食物中含有多少能量？
花生种子中含有多少能量？
核桃仁中含有多少能量？
无法对其作出假设
3.花生仁和核桃仁哪种所含的能量多？
作出假设：
核桃仁所含的能量多。
/花生仁所含的能量多。
先探究确定花生或核桃中是否含有能量，再测定所含能量的值是多少，最后将二者的数值进行比较探究哪种所含的能量多。
回顾探究的流程，明确本节课探究实验的步骤和方向
以小组为单位，确定本组要探究的问题。
尝试从不同角度提出问题。
提出的问题不同，作出的假设也不同，实验方法和步骤也会有所区别。
探究一
食物中是否含有能量？
探究一食物中是否含有能量？
想一想，如何通过实验来验证食物中是否含有能量？
你是怎么想到这个方法的？
说明食物中能为我们提供能量的是有机物。
那我们通过这个方法来试一试，验证一下我们同学想要探究的花生和核桃中是否含有能量。
这两种食物我们通过实验发现二者都容易燃烧，说明含有能量多。
我们试试其他食物是否也可以采取这样的方式。
将一粒玉米种子放在火焰上点燃，会不会也有同样的现象？
（教师演示）
所以本节课你会选取哪些食物来进行测量？
食物能够燃烧，实际是食物中所含的化学能被转化成热能。
通过实验，你现在对第一个问题能否得出结论？
小组讨论
展示回答
可以将种子放在火焰进行燃烧，如果能燃烧则说明种子中含有能量。
上学期老师演示过一个实验，将一粒小麦种子放在火焰上发现小麦种子会燃烧，烧掉的物质是有机物，剩余的灰烬是无机盐。
两个学生上前演示，分别将花生和核桃放在酒精灯上点燃。
描述1：
花生能燃烧，说明花生种子中含有能量。
描述2：
核桃能燃烧，说明核桃仁中含有能量。
描述：
玉米种子能够点燃，但是离开火焰后很快熄灭，不容易燃烧起来。
花生和核桃
花生和核桃中都含有能量，食物含有能量。
由学生已知知识引入到对新知的探究上，符合学生由感性到理性的认知规律。
演示实验，让学生直观感受食物中含有能量，并且在通过对比，明确此方法测量时选材须选择容易燃烧的食物。
探究二测定某种食物中的能量
探究三
比较相同质量的花生和核桃，哪种所含的能量多
探究二测定某种食物中的能量
有机物中的化学能我们既看不见也摸不着，怎么才能对其进行测量呢？
热能如何进行测量？
请大家阅读课本第21页，看看课本上给我们提供了哪些提示和参考的实验步骤。
并思考讨论以下问题：
1.实验中记录哪些数据，分别是用哪些仪器测量的？
2.如何用这些数据计算出热能，并进一步推测出食物中所含的能量多少？
强调：
由于天平的使用是我们初二才会学习，所以本节课老师提前给大家称好，每粒花生或核桃的质量都是1克。
课本上提示我们可以用锥形瓶来进行实验。
锥形瓶不能直接放在火焰上加热，必须垫石棉网。
而实验室里的试管是可以直接加热的，你也可以用试管来进行实验。
实验中老师提供可探究的食物两种，花生和核桃，可探究的实验装置两种，试管和锥形瓶，及其他器材，量量组合，一共是四种组合。
如果时间足够，我们可以对每种材料和每种装置分别探究，但是这节课的时间限制，我们小组4人只能合作探究其中的一种材料，又想完成这两个问题的探究，怎么样统筹规划呢？
你们组想要探究哪一种？
小组内讨论确定，并将选择写在黑板上。
选定后，请小组根据自己的实际情况，结合课本和屏幕的提示，组长带领同学一起确立好本组的分工，明确装置的安装，细化调整实验的步骤。
屏幕上老师也给你提供了一些参考，同学们可以参考，对你们组的计划进行修正和完善。
请大家确认没有疑问后可以开始实验，实验开始前老师给你几点提示：
1.实验中所用都是玻璃器皿，务必注意安全；2.核桃易碎，用解剖针轻轻插入即可，切不可用力或插透，导致核桃碎裂；3.实验中及时熄灭酒精灯，以免造成危险。
方法是用盖子轻轻盖在火焰上即可，切不能用嘴吹；4.观察员时刻密切观察温度计变化，记录最高温度，减小误差。
巡视指导，注意把握时间
同学们已经都完成了实验，有没有及时记录数据？
现在我们就用你所记录的数据，来计算到底这些水吸收了多少能量？
细心、认真计算数据，并将所得数据写在黑板上。
观察黑板上数据，你发现什么？
各组数据各不相同，
每克花生和核桃所含的能量真实数据应该是12470焦、13680焦。
我们的数据与之相比有误差。
回顾一下自己小组的实验过程，想一想，原因是什么？
那么这些数据我们应该如何处理？
请大家思考以下问题：
1、你们测定的数据与第38-39页附表中的数据有差别吗？
原因是什么？
2、你们测定的数据与其他小组的数据相同吗？
如果不同，可能有哪些原因？
3、这个探究实验只做一次，结果可靠吗？
应当怎样做？
回忆实验过程，交流一下
也就是设置重复组。
在此实验中,A1A2A3这三个组就是重复组，如果重复组数据十分接近，则说明这个实验的结果排除了偶然因素的影响，取平均值。
若有一个实验数据差别很大，则说明该组实验有偶然性。
现在将各组数据求平均值，算出所测得的能量是多少焦。
探究三相同质量的花生和核桃，哪种所含的能量多？
有了数据，我们就可以进行比较。
那么我们可以选择哪两组作对照呢？
进一步探究
1.1与2、3与4组数值做对照，你有什么发现？
试分析原因
表格中横向比较为重复组，纵向比较可对照。
2.你还有更好的装置改进意见吗？
谈一谈
通过本节课实验，你有哪些收获或者体会？
小结：
实验一定有误差，而我们通过设置重复组、改进实验装置，都能尽量减小实验误差。
同学们在思考中对自己探究过程的反思，对实验结果的分析和原因的思索，都是我们探究性学习的一个重要环节，也是收获。
实验操作不仅让我们收获知识，学会方法，也让同学们学会严谨认真的科学态度。
方法相同的情况下，我们的态度不同，实验结果不同。
态度相同的情况下，方法不同结果也不相同。
所以，对待科学，我们既要方法科学，又要态度认真，还要不断改进方法，精益求精，追求永无止境。
如此，我们国家的科技发展才会更上一层楼，咱们同学的人生也会更上一层楼。
总结:
通过实验，我们发现食物中确实含有能量，为了保证我们正常生命活动的需求，我们必须每天摄取食物来获取能量。
那我们所摄取的食物是不是越多越好呢？
科学家建议我们每天饮食可以参考“平衡膳食宝塔”，使我们更营养，更健康。
阅读预习
可以通过测量食物燃烧放出热能的多少来测定食物中的能量。
生阅读课本
小组讨论
回答：
内容
仪器
数据
水的体积
量筒/锥形瓶
30毫升
种子质量
天平
（）克
初始温度
温度计
t1
燃烧后的温度
温度计
t2
1毫升水每升高一摄氏度需要吸收4.2焦的能量，那么本实验中30毫升水升高了（末温-初温）摄氏度，一共吸收了4.2*30*（t2-t1）
的能量，再除以种子的质量，就是每克花生种子中所含的能量。
全班分小组来探究
各组选择自己的实验装置和材料，
材料
装置
能量
1
花生
试管
A1
A2
A3
2
花生
锥形瓶
3
核桃
试管
4
核桃
锥形瓶
小组讨论，细化完善实验计划。
展示实验计划
1.选用锥形瓶进行实验……
2.选用试管进行实验……
各组按照自己的计划进行实验，组装实验装置，进行实验操作，记录实验数据。
停止实验，熄灭火焰，整理好实验仪器。
计算数据并写在黑板上
思考、讨论、交流
各组所得数据各不相同
出现差别的原因主要是：
热能的散失，另外还有食物燃烧不充分，实验操作不规范，测量不准确，计算出现错误，火焰中间有熄灭
原因可能是实验操作不够规范、读数不够准确、计算出现失误等
探究实验只做一次，可能有误差出现，所以结果不可靠。
应该在一切条件相同的情况下重复做3次，取3次的平均值，以尽量减小误差。
计算平均值
得出结论：
1克花生种子所含的能量是（）焦。
1克核桃种子所含的能量是（）焦。
对照组必须控制单一变量，可用1与3、或2与4对照，
得出结论：
相同质量的花生和核桃，核桃所含的能量更多。
回答：
1.同样的材料采用不同的实验装置，所得实验数据不同。
2.锥形瓶底垫有石棉网，会吸收一部分热量。
3.试管口套了橡皮塞，减少热量散失。
4.试管外套有易拉罐，火焰不易熄灭。
5.……
回答：
1.将锥形瓶外套上易拉罐：
2.将锥形瓶口套上橡皮塞；
3.摸到易拉罐壁上有点热，说明易拉罐也吸收了部分的热量，可以将易拉罐换成隔热或保温的材料。
4.……
分享感悟：
1.有些组与真实数据较接近，分享成功经验，操作认真、规范等。
2.有的组数据误差较大，请反思过程，找出原因。
3.本次实验虽然结果不精确，但是学会了测量的方法。
课下若再来一次实验，相信一定会更仔细，态度更认真。
4.同学们虽然进行实验有些组材料一样，但是实验装置不同，所以所得数据不同有些组虽然实验材料和装置都相同，所得数据也不同，说明实验时的态度可能也不同。
……
不是
应当与身体需求保持平衡
本节实验原理涉及到物理知识，让学生借助课本来理解实验原理。
通过对测量数据的关注，使学生的实验过程更专注，提高实验的效率
小组自选想要探究的实验器材和装置，增加课堂的开放性。
小组针对本组所要探究的材料和装置，细化调整本组实验计划，培养学制定计划的能力。
实验操作过程，培养学生动手能力。
统一一起在规定时间内完成实验，培养学生的时间意识和规则意识，也使实验更加高效。
引导学生重视的学生对探究过程的反思，分析原因，学会评价与反思自己。
知道食物中含有能量，认同设置重复组的重要性，理解实验结果要取重复组的平均值的原因，学会对数据的科学的处理方法。
通过表格的横向对比和纵向比较，让学生能更理解重复实验和对照实验。
通过对照，发现改变实验装置后的意义，启发学生进一步去改进实验装置，将创新延伸至课外。
培养学生认识到科学方法和科学态度的重要性。
认同合理营养
板书设计
测定某种食物中的能量
提出问题方法得出结论
食物中有没有能量？
燃烧
食物中含有多少能量？
4.2*30*（t2-t1）/m
哪种食物所含能量多？
对照实验
实验数据记录表格
组合
材料
装置
测量值
平均值
参考值
1
花生
锥形瓶
2
花生
试管+易拉罐
3
核桃
锥形瓶
4
核桃
试管+易拉罐
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