济南版初中生物八年级上册
《人体的生命活动需要能量》教学设计
课题 人体的生命活动需要能量 单元 第五单元 学科 生物 年级 八年级上册
教材分析 本节内容选自济南版初中生物八年级上册第5章第2节第2小节，专注于探讨人体生命活动的能量来源及其利用过程。教材首先通过跳绳这一常见的健身运动引出人体生命活动需要能量这一主题，指出无论是安静状态还是运动状态，人体的各项生命活动都离不开能量的消耗。接着，介绍了人体能量来源于食物中的有机物，包括糖类、脂肪和蛋白质等，并以探究不同食物热价的实验为依托，引导学生通过实验了解不同食物所蕴含的能量差异，培养学生科学探究能力和数据处理能力。教材还阐述了能量在人体内的释放过程，涉及消化系统、循环系统和呼吸系统等的协作，以及线粒体在能量转换中的关键作用，让学生认识到细胞呼吸是能量释放的主要途径。此外，教材探讨了影响人体能量消耗的因素，如年龄、性别、体质和活动强度等，帮助学生理解能量代谢的复杂性和个体差异。整体而言，教材内容理论与实践相结合，既注重知识的传授，又强调学生科学素养的培养，为学生深入理解人体能量代谢奠定了基础。
核心素养目标 1.生命观念：通过学习人体生命活动需要能量以及能量的来源和利用过程，帮助学生建立能量代谢的生命观念，认识到能量是维持人体生命活动的基本条件，生物体与外界环境之间进行着持续的能量交换，从而增强学生对自身生命现象的理解和尊重。 2.科学思维：引导学生运用观察、比较、分析、推理等科学思维方法，探究不同食物的热价差异，理解能量在人体内的释放过程和影响能量消耗的因素，培养学生的科学思维能力和逻辑分析能力。 3.科学探究：通过组织学生开展“探究不同食物热价”的实验，让学生亲身体验科学探究的过程，掌握科学探究的基本方法和技能，如实验设计、数据收集与处理、实验结果的讨论等，提高学生的科学探究能力。 4.社会责任：使学生认识到合理膳食和适量运动对于维持人体能量平衡的重要性，培养学生关注自身健康、养成良好的生活习惯（如平衡膳食、适度锻炼等）的社会责任感，引导学生运用所学知识解决生活中的实际问题，如合理安排饮食、科学锻炼身体等。
教学重点 了解人体能量来源于食物中的有机物，理解不同食物热价的差异及其原因。
教学难点 理解探究不同食物热价的实验原理和方法，能够正确计算食物的热价，并分析实验误差产生的原因。
教学方法 讲授法、实验探究法、合作学习法
教学准备 多媒体课件、实验器材
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 播放一段跳绳比赛的视频片段，视频中展现参赛者们在激烈跳绳过程中的活力表现，如快速跳跃、流畅的动作和充满汗水的脸庞，随后提问：“同学们，在观看视频的过程中，你们注意到参赛者们在跳绳过程中身体发生了哪些变化吗？跳绳需要消耗大量的能量，那么这些能量从哪里来呢？” 认真观看视频，被视频中参赛者的活力所吸引。在教师提问后，积极思考并回答问题，可能会提到“跳绳时身体会出汗”“呼吸会变得急促”“心跳加快”等现象，并联想到这些现象与能量消耗有关。 通过跳绳比赛的视频导入，激发学生的学习兴趣和好奇心，引导学生关注人体生命活动中的能量消耗现象，为后续讲解人体能量的来源和利用做好铺垫，同时也能让学生感受到生物知识与生活实际的紧密联系。
讲授新课 1. 不同食物的能量差异（10分钟） 利用多媒体课件展示食物中的营养成分图，介绍食物中的有机物（糖类、脂肪、蛋白质）和无机物（水、无机盐、维生素等），强调有机物是人体能量的主要来源，不同食物中有机物的含量不同，因此不同食物所蕴含的能量也存在差异。 展示食物热价的概念，即 1 克食物氧化分解所释放的能量，并解释测定食物热价的方法是通过测量食物燃烧放出的热能使水温升高来计算。通过实例说明，如 1 毫升水每升高 1 摄氏度，需要吸收 4.2 焦的能量，引导学生了解能量的单位和计算方法。 介绍“探究不同食物热价”实验的材料器具和操作步骤，包括称量食物样品、量取蒸馏水、安装实验装置、点燃样品并记录水温变化等，强调实验过程中的注意事项，如确保样品完全燃烧、减少热量散失等。在课件上展示实验数据记录表格，指导学生如何记录实验数据。 播放一段实验操作视频，让学生更直观地了解实验的具体操作过程，然后提问：“食物在燃烧过程中能够释放热量，这说明了什么？”“不同食物的热价为什么会有较大的差异？”引导学生思考并讨论这些问题。 2. 能量的释放（15分钟） 利用多媒体课件展示能量在人体内的释放过程图，包括食物在消化系统中被分解成小分子有机物，经循环系统运输到细胞内，在细胞的线粒体中与氧气发生氧化分解反应，释放出能量的过程。通过动画演示，详细讲解细胞呼吸的过程：有机物 + 氧气 → 二氧化碳 + 水 + 能量，强调线粒体作为细胞能量转换器的作用。 结合实际生活例子，如运动时肌肉的能量需求、体温的维持等，解释能量释放后在人体内的主要用途，包括进行各项生理活动和维持体温，让学生理解能量对于人体生命活动的重要性。 展示影响能量消耗的因素图表，引导学生阅读图表中的数据，分析并讨论不同年龄、性别、体质和活动强度下人体能量消耗的差异，如青少年的能量消耗通常高于老年人，男性能量消耗一般高于女性，运动员的能量消耗大于普通人等，培养学生的数据分析能力和批判性思维。 提出问题：“为什么同龄同性别的两个人，在进行相同强度的运动时，能量消耗也可能不同？”引导学生进一步思考体质、基础代谢率等因素对能量消耗的影响。 3. 人体内的气体交换（10分钟） 在讲解影响能量消耗的因素时，结合气体交换的内容，指出细胞呼吸需要氧气的参与，而氧气的获取依赖于人体的呼吸系统和循环系统。回顾上节课学习的呼吸运动和气体交换知识，强调氧气从肺泡进入血液后，通过血液循环输送到全身各处的组织细胞，在细胞线粒体中参与有机物的氧化分解，释放能量。同时，产生的二氧化碳通过气体交换排出体外，确保能量释放过程的持续进行。通过这种联系，帮助学生建立人体能量代谢与气体交换之间的整体观念。 观察课件中的食物营养成分图，认真听讲，了解食物中哪些成分能够提供能量，初步认识不同食物能量差异的原因。 学习食物热价的概念和测定方法，理解能量计算公式，做好笔记，记录下食物热价的定义和计算方法。 观察课件中的能量释放过程图和动画演示，认真听教师讲解，逐步理解能量在人体内的释放途径和机制，做好笔记，记录下能量释放的关键过程和细胞呼吸的反应式。 结合生活经验，思考能量在人体内的用途，举例说明能量如何用于生理活动和维持体温。 回顾上节课的气体交换知识，理解氧气在能量释放过程中的关键作用，以及二氧化碳的排出途径，加深对知识的理解和记忆，构建知识间的联系。 通过讲解、图片展示、实验操作视频和课堂讨论相结合的方式，让学生从理论和实践两个层面理解不同食物的能量差异及其原因，培养学生科学探究的兴趣和能力，同时提高学生对实验操作的理解和掌握程度，为学生自主进行实验操作做好充分准备。 通过图表、动画演示和生活实例相结合的方式，将抽象的能量释放过程和影响因素具体化、直观化，帮助学生更好地理解能量在人体内的代谢过程和相关影响因素，培养学生的数据分析能力和批判性思维能力，同时引导学生关注自身能量的摄取与消耗平衡，树立健康的生活观念。 通过知识的回顾和联系，帮助学生构建人体能量代谢的整体知识框架，使学生认识到人体各项生理活动之间的相互关联，培养学生的系统思维能力。
课堂小结 引导学生回顾本节课的主要内容，包括不同食物的能量差异、能量在人体内的释放过程以及影响能量消耗的因素，利用课件把本节课的重点内容以简洁的方式呈现出来，如食物热价的概念和计算方法、能量释放的细胞呼吸过程、影响能量消耗的因素等，引导学生梳理本节课的知识体系，加深学生对知识的整体印象，帮助学生构建清晰的知识框架。
板书设计 《人体的生命活动需要能量》 一、不同食物的能量差异 食物的营养成分： 有机物（糖类、脂肪、蛋白质）：提供能量 无机物（水、无机盐、维生素等）：不提供能量 食物热价： 定义：1 克食物氧化分解所释放的能量 计算公式：食物的热价 = 4.18×10 ×（t - t ）×水量÷食物质量 三大营养物质的热价： 糖类：17.15 千焦 / 克 蛋白质：17.15 千焦 / 克 脂肪：38.91 千焦 / 克 二、能量的释放 能量释放过程： 食物在消化系统中被分解成小分子有机物 有机物通过循环系统运输到细胞内 在细胞线粒体中，有机物与氧气发生氧化分解反应，释放能量 反应式：有机物 + 氧气 → 二氧化碳 + 水 + 能量 能量用途： 进行各项生理活动 维持体温 三、影响能量消耗的因素 年龄 性别 体质 活动强度
课后作业 完成“探究不同食物热价”实验报告，包括实验目的、材料器具、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结论和实验误差分析等内容。 调查自己和家人的日常饮食，分析其中糖类、脂肪和蛋白质的摄入量，结合本节课所学知识，撰写一份关于合理膳食与能量平衡的调查报告。 绘制一幅能量在人体内释放和利用的流程图，标注出能量释放的细胞部位、能量来源和能量用途。
课后反思 在教学过程中，导入新课环节通过播放跳绳比赛视频成功地吸引了学生的注意力，激发了学生的学习兴趣，使学生能够迅速进入到课堂学习状态，为后续教学营造了良好的氛围。新课讲解环节，不同食物的能量差异部分的教学，利用多媒体课件的直观展示和实验操作视频，学生能够较好地理解食物热价的概念和测定方法，但在实验数据处理和误差分析方面，部分学生存在困难，这提醒我在今后教学中要加强学生数据处理能力和实验误差分析能力的培养，可以通过增加实验案例分析、引导学生深入思考误差产生的各个环节等方式，帮助学生提高这方面的能力。能量的释放部分的教学，通过动画演示和生活实例讲解，学生能够较好地理解能量在人体内的释放过程和用途，但在细胞呼吸的详细过程讲解时，部分学生对一些专业术语（如线粒体的结构、氧化分解的具体步骤等）理解不够深入，这说明我在教学过程中需要更加注重对这些关键知识点的讲解和引导，适当增加一些简单的图示或类比，以帮助学生更好地理解。影响能量消耗的因素部分的教学，通过图表和数据分析，学生能够较好地理解年龄、性别、体质和活动强度等因素对能量消耗的影响，但在引导学生深入思考个体差异的具体原因时，学生的参与度不够高，这提示我在今后教学中要更加注重营造活跃的课堂讨论氛围，鼓励学生积极表达自己的观点和见解，可以通过设置更具启发性的问题、开展小组竞赛等方式，激发学生的参与热情。整体而言，本节课基本达到了教学目标，但在教学过程中还存在一些不足之处，如学生数据处理能力培养不足、对部分专业知识点讲解不够深入、课堂讨论氛围不够活跃等，这些都需要我在今后的教学实践中不断改进和完善，以提高课堂教学的质量和效果。(共18张PPT)
跳绳是一项简便易行的健身运动，能够有效锻炼身体机能。一个体重
为 55 kg 的女生每分钟跳绳 80 次左右，6 min可消耗约 188 kJ 的能量。无论是在安静状态下还是在运动时，我们身体的各项生命活动都需要消耗能量。
第二节 人体的生命活动需要能量
学习目标
1
比较不同食物的能量差异。
2
学习食物中贮存的能量是怎样被人体利用的。
1.不同食物的能量差异
人体需要的能量来源于食物，具体的说来源于食物中的一些有机物。
糖类
脂肪
蛋白质
维生素
无机盐
水
膳食纤维
无机物
有机物
食物的营养成分
提供能量
不提供能量
能量的摄取
一克食物氧化分解（或在体内燃烧）所释放的能量
测定食物中的能量可以通过测量食物燃烧放出热能的多少来完成
1毫升水每升高1摄氏度，需要吸收4.2焦的能量（焦是能量的单位）
食物的热价
提出问题：不同食物的热价有没有差异？
作出假设：
制定计划：材料器具花生，大豆，饼干等；大试管，解剖针，铁架台，试管夹，锡箔纸，温度计，量筒，酒精灯，天平；蒸馏水。
操作方案：1.用量筒量取30毫升蒸馏水，倒入大试管中，测量并记录水的温度（t，单位：℃）。
2.用天平称量样品的质量（m，单位：克）并记录。
3.参照图3.2-11，安装实验装置。用锡箔纸把加热与受热部分围起来，使样品燃烧所释放的热量尽量多传给大试管。
不同食物的热价有差异
探究不同食物的热价
4.用酒精灯点燃样品，迅速将开始燃烧的样品移到大试管下面。
5.等样品停止燃烧，立刻记录水的最终温度（t2，单位：℃）。
6.计算样品的热价（使1毫升水温度每升高1℃所需要的热量
是4.18×10~3千焦）。
公式：食物的热价=4.18×10 ×（t2-t1）×30÷m
实施计划：分别测定花生、大豆、饼干等食物的热价，分析
比较不同食物的热价。
得出结论：
探究不同食物的热价
不同食物的热价有差异
表达交流：
1.食物在燃烧过程中能够释放热量，说明了什么？
2.不同食物的热价为什么有较大的差异？
3.你所测出的食物的热价与它的实际热价相符吗？为什么？
食物中蕴含能量
有机物的种类不同
不相符；食物燃烧不充分，燃烧过程中有能量的散失，还有少部分加热了试管。
探究不同食物的热价
糖类
科学家通过更加精密的方法，测算出三大营养物质的热价：
17.15千焦/克
蛋白质
17.15千焦/克
脂肪
38.91千焦/克
探究不同食物的热价
2.能量的释放
食物
氧气
消化系统
呼吸系统
循环系统
细胞
有机物+氧气→二氧化碳+水+能量
细胞线粒体
能量的释放
能量
维持体温
进行各项生命活动
大脑思考
维持体温
生长发育
人体运动
有机物氧化分解，释放能量
能量的释放
请仔细阅读图3.2-13和图3.2-14中的有关数据，分析并讨论影响人体能量消耗的因素。
影响能量消耗的因素
图3.2-13日常生活中各种活动需要的能量（假设静卧时需要的能量为1）
唱歌1.7
扫地1.8~2.2
爬坡3.2~3.5
骑车4.1~5.3
快走8.1
慢走2.8
静坐1.4
睡觉0.9
图3.2-14不同年龄的人每天所需要的的能量
年龄（岁）
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
能量（千焦）
男性
女性
1.人在一天中所消耗的能量与哪些因素有关？
2.我们依据什么来确定每天的食物量？
人的一天中，影响能量消耗的因素有：活动强度、年龄、性别、体质等。
每天的食物量主要与活动强度有关，此外还与环境温度、身体状况等因素有关。
影响能量消耗的因素
1.因人的年龄、性别、体质的不同而不同。
2.因为活动的强度的不同而不同。
影响能量消耗的因素
知识梳理
人体内能量的利用
能量的摄取
探究不同的食物热价
三大营养物质的热价
蛋白质：17.15千焦/克
糖类：17.15千焦/克
脂肪：38.91千焦/克
能量的释放
释放：
有机物+氧气→二氧化碳+水+能量
用途:
进行各项生理活动
维持体温
影响能量消耗的因素
年龄、性别、体质等因素
活动强度
巩固提高
1.某生物兴趣小组对不同食物的能量进行了测定，实验结果如表：请回答下列问题：
（1）该实验的变量是__________。
（2）该实验探究的问题是________________________？
（3）实验中，①应为_______，体现了探究性实验的____________原则。
（4）表中温度上升值是测定重复了3次后取的平均值，这样做的目的是：_______________________________
食物
不同食物含能量一样多吗
50
单一变量
食物名称 花生仁 黄豆 核桃仁 大米
质量（g） 20 20 20 20
水（ml） 20 50 ① 50
水温上升（℃） 2.2 1.4 3 1.3
排除实验偶然，使实验更准确。
