《营养物质的吸收和利用》教学设计
一、教学目标
(一)知识方面
1. 说出人体需要的主要营养物质。
2.说出食物中含有能量。
(二)能力方面
尝试测定某种食物中的能量。
(三)情感、态度与价值观方面
关注食物中的营养物质与健康的关系
二、教学重点
1.人体需要的主要营养物质的种类及作用。
2.食物中含有能量。
三、教学难点
“测定某种食物中的能量”的探究活动。
四、教学准备
1.锥形瓶、量筒、温度计、解剖针、酒精灯、试管夹,天平和砝码等;花生或核桃。
2.多媒体课件。
五、教学过程
(一)导入
展示汉堡的图片,提问:这个汉堡中有哪些不同的食物?食物中的营养物质都包括哪些种类?不同的食物中所含有的营养物质的种类和数量是否相同?
【设计意图】调动好奇心,激发学生学习兴趣,同时了解学情。
(二)食物中的营养物质
1.每位同学挑选1~2种常吃的食物,参考教科书第38~39页“常见的食物成分表”,查阅这些食物中各含有哪些营养物质。
再次回答,食物中的营养物质都包括哪些种类?不同的食物中所含有的营养物质的种类和数量是否相同?
2.细胞的生活离不开物质和能量。那么食物中的营养物质与人体细胞所含物质和能量有什么关系?
食物中含有能量,这一结论是仅仅靠推测得出的吗?能不能通过实验来测定呢?
【设计意图】引导学生自主学习,能说出食物中含有糖类、脂肪、蛋白质、水、无机盐和维生素等六类营养物质,并引发测定食物中能量的思考。
(三)设计“测定某种食物中的能量”方案
1.把全班学生分成4人一组的小组,制定探究计划,选出组长,由他(她)来安排负责称量、测量、安装装置和燃烧、记录工作的同学。(也可课前安排)
2.提出问题
(1)人体进行生理活动所需要的能量是从哪里获得的呢?
回答:是从食物中获得的,食物中含有能量。
(2)花生种子是我们经常吃的一种食物,花生种子中确实含有能量吗?
回答:花生种子中含有大量的脂肪和蛋白质、糖类,这些有机物是富含能量的。因此,花生的种子中含有能量。
(3)这一结论仅仅是靠推测得出的吗?能不能通过实验来测定呢?
(4)如果让花生种子燃烧,可以看到火焰,还可以感受到它释放的热量。如果能测量到它释放了多少热量,就该知道它里面含有多少能量吧。但是,热量怎么测定呢?
(5)提出问题:怎样检测花生种子中含有多少能量?
【设计意图】引导学生发现问题,解决问题。
3.提示
(1)可以通过测量食物燃烧放出的热量,来测定食物中能量的多少。
(2)1毫升水每升高1 ℃,需要吸收4.2焦的热能(焦是能量的单位)。
4.制定计划
制定计划中最重要的环节是设计一个可行的实验方案。
实验分析:
(1)有了提示的条件,你能测量花生种子含有多少能量了吗?
可以利用花生种子的燃烧,测出它能使水温升高多少度,再算出花生种子中的能量。
(2)那我们怎么才能测出准确的数据呢?
花生种子有大有小,一定要称重才行。
(3)水的量也要一定,要经过量筒测量;还有,要在加热前测量一个温度值,加热之后测量一个温度值,这样才知道水温升高了多少。
(4)花生燃烧的时候,会有热能散失到空气中的,另外,装水的器皿也会被加热,还有花生也不可能烧到只剩灰烬的程度呀,这样的话,数据不就不准确了吗?
(5)是的,科学实验中的数据,往往存在误差,我们要做的就是想办法把误差降到最低,看看有什么办法能使我们的实验数据更精确呢?
5.在设计实验方案之前,可以参考下面的实验装置和实验步骤:
(1)在空易拉罐顶部的中央,剪一个比锥形瓶口略大的圆孔,圆孔周围以及罐底部四周剪若干孔洞,以便通风。
(2)取一只锥形瓶(50毫升),注入30毫升水,并放入一支温度计(温度计的下端要浸入水中)。
(3)将装置用试管夹固定,测量水温。
(4)称出一粒干燥花生种子的重量,将这粒种子放到酒精灯的外焰上燃烧。
(5)将刚刚燃烧的花生种子迅速放到锥形底部。待这粒花生种子完全燃烧后,测量水温。
6.讨论和完善计划
自己制订出探究计划后,通过小组讨论,检查并完善自己的计划,想一想:实验装置中一定要用空易拉罐吗?怎样才能做到尽量减少花生种子燃烧中能量的丢失?
改进办法:
(1)温度计不能直接接触锥形瓶底,更不能待燃烧完全后再测水温,用橡胶塞打孔后将温度计固定在水层中,同时锥形瓶口部加橡胶塞也可以减少热量散失。
(2)针对花生不能充分燃烧到只剩灰烬的程度,可在花生燃烧后再称量一次,用重量差来计算。
【设计意图】引导学生自主制定实验方案。
(四)实施“测定某种食物中的能量”方案
要想测定这些食物中的能量我们需要先来学习使用这些仪器:托盘天平、酒精灯、量筒、温度计和单孔胶塞。
(教师示范,学生随后练习操作。)
重点:托盘天平──配平,左物右码,游码的使用。
量筒──读刻度时视线要平视,刻度以水面凹处为准。
温度计和单孔胶塞──温度计在插入胶塞时要旋转插入,用力要匀;温度计水银球要浸入水面以下并且避免与锥形瓶壁接触,平视读刻度。
酒精灯的正确使用及注意事项。
【设计意图】注意正确使用实验仪器,养成科学严谨的习惯。
(五)得出结论与表达和交流
数据记录表设计:
内容
仪 器
数 据
花生种子质量m1
托盘天平
_____克
燃烧后花生种子质量m2
托盘天平
_____克
量水
量筒、锥形瓶
V= ___毫升
水温t1
温度计
t1= _____℃
水温t2
温度计
t2= _____℃
?
数据处理表:?
内??? 容
数? 据? 处? 理
水温升高
t2- t1= _____℃
质量减少
m2- m1= _____克
花生燃烧释放的能量
Q1=4.2×(t2—t1)×V/(m2- m1) J
请将你的探究过程用简洁的语言描述,写出总结或心得,有机会与你的同学或老师进行交流,让大家共同分享你的心得和收获。
【设计意图】养成科学严谨的习惯。
(六)实验后的分析
1.这个探究实验只做一次,结果可靠吗?应当怎样做?
科学实验中的数据,往往存在误差,因此需要设置重复组,也就是同一个实验在相同的条件下要重复做几次。如果重复组的实验数据十分相近,则说明这个实验的结果排除了偶然因素的影响。科学实验的数字结果,应当取重复组的平均值。
2.有的小组实验过程中温度上升的太快,差点把温度计烧坏,可以改用大容量的锥形瓶,加入更多的水,选用小粒的花生种子。
3.我们测得的结果与课本中所给的结果有很大的差别,原因有哪些?学生们展开了热烈的讨论,“易拉罐吸收了一些热量没有算上”“锥形瓶原来是凉,现在变热了,这些热量也没有算上”“串花生的铁针也吸收了热量”“花生燃烧放出的光也是能量”“通过锥形瓶水蒸气放出时也带走一部分热量,这些热量也没有算上”“从酒精灯到加热水的途中热量也没有收集到” ……
【设计意图】体验误差是客观存在的,并学会减少误差的方法。
六、板书设计