七年級(jí)下冊(cè) 第四單元生物圈中的人 第二章第一節(jié)食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)測(cè)定花生種子中的能量實(shí)驗(yàn)說(shuō)課稿

/測(cè)定花生種子中的能量一、使用教材人教版初中生物學(xué)義務(wù)教育教科書二、教材地位本實(shí)驗(yàn)選自：七年級(jí)下冊(cè)第四單元——生物圈中的人第二章——人體的營(yíng)養(yǎng)第一節(jié)——食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)三、實(shí)驗(yàn)器材自制保溫裝置〔易拉罐、錫箔紙、橡皮塞、保溫材料、礦泉水瓶、一次性紙杯等〕、自制放大鏡、0.2克花生種子、天平、火柴、酒精燈、濕抹布、解剖針、錐形瓶、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、鐵架臺(tái)、量筒、試管、培養(yǎng)皿、清水等。四、實(shí)驗(yàn)改良要點(diǎn)教材上提供的實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單,給學(xué)生留出了更大的改良和創(chuàng)造空間。學(xué)生從“怎樣做才能盡量減少花生種子燃燒時(shí)熱量的散失〞角度出發(fā),梳理從生活中獲取的靈感,對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了一次次的改良,使實(shí)驗(yàn)裝置更加平安、環(huán)保、簡(jiǎn)便、有效,使花生種子燃燒后的熱量更多地用于升高錐形瓶?jī)?nèi)的水溫,使測(cè)得的花生種子中能量的實(shí)驗(yàn)值更加接近于理論值,讓測(cè)量的結(jié)果更科學(xué)、準(zhǔn)確。五、實(shí)驗(yàn)背景學(xué)生根據(jù)已有的生活經(jīng)驗(yàn),比方運(yùn)動(dòng)后乏力、饑餓,攝取食物后體力恢復(fù)；病人不能正常進(jìn)食時(shí),醫(yī)生常為其點(diǎn)滴葡糖；冬天,饑餓時(shí)感覺特別寒冷；航天員飛往太空時(shí),要帶上營(yíng)養(yǎng)豐富的食物等,學(xué)生推測(cè)食物中可能含有能量,但這一結(jié)論是僅僅靠推測(cè)得出的嗎？能不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證食物中含有能量呢？六、實(shí)驗(yàn)原理食物中的能量主要是化學(xué)能,看不見摸不著,但能量可以相互轉(zhuǎn)換,食物燃燒時(shí),有機(jī)物內(nèi)儲(chǔ)存的化學(xué)能會(huì)轉(zhuǎn)換為熱能釋放出來(lái),這些釋放的熱能被水吸收,水溫升高,通過(guò)測(cè)量水升高的溫度,可推算出被燃燒的食物中含有多少能量。七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)立足生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),聚焦學(xué)生動(dòng)手操作、邏輯推理和實(shí)踐創(chuàng)新等探究能力及科學(xué)品質(zhì)的培養(yǎng)。加深學(xué)生對(duì)科學(xué)探究一般過(guò)程的認(rèn)識(shí),進(jìn)一步提高提出問(wèn)題、作出假設(shè)、制定并實(shí)施方案、處理數(shù)據(jù)和分析探究結(jié)果的能力。體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程的艱辛和愉悅,感受生物學(xué)知識(shí)來(lái)源于生活,又效勞于生活。八、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容1.探究花生種子中是否含有能量2.測(cè)定花生種子中含有多少能量九、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程〔一〕教師演示實(shí)驗(yàn)：探究花生種子中是否含有能量說(shuō)明：因?yàn)槠吣昙?jí)的學(xué)生還未開設(shè)物理課、化學(xué)課,這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要用到的實(shí)驗(yàn)器材,學(xué)生既陌生又好奇。如果直接放手讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn),他們一定會(huì)手忙腳亂、不知所措,可能會(huì)把探究實(shí)驗(yàn)當(dāng)成了“玩〞實(shí)驗(yàn)。所以,該實(shí)驗(yàn)由教師演示?；貞浛茖W(xué)探究的一般過(guò)程：提出問(wèn)題、作出假設(shè)、制定并實(shí)施方案、得出結(jié)論、表達(dá)和交流。說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)前教師要逐一介紹實(shí)驗(yàn)器材的名稱、用法,著重強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題,確保探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、標(biāo)準(zhǔn)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和平安性。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題：1.花生種子點(diǎn)燃后要迅速移到錐形瓶底部進(jìn)行加熱,防止熱量喪失。2.用量筒量取清水時(shí),量筒須放平,視線要跟量筒內(nèi)液體凹液面最低處保持水平再讀數(shù)。3.用溫度計(jì)測(cè)水溫時(shí),溫度計(jì)水銀球要淹沒在液體中但不要碰到加熱容器的壁。當(dāng)溫度計(jì)刻度值不再上升或下降時(shí)再讀數(shù)。4.酒精燈不慎被打翻,應(yīng)用濕抹布鋪蓋滅火。小創(chuàng)新：溫度計(jì)前面固定著一個(gè)自制的放大鏡——一個(gè)裝滿水的粗試管,對(duì)溫度計(jì)起到了放大的作用,目的是為了讓更多的學(xué)生直觀地看到溫度計(jì)刻度值的變化。引導(dǎo)學(xué)生推理：錐形瓶中水溫為什么會(huì)升高？因?yàn)樗樟藷崃?。熱量從哪兒?lái)？是花生種子燃燒釋放出來(lái)的。所以,可以得出結(jié)論：花生種子中含有能量。說(shuō)明：通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生學(xué)會(huì)了如何標(biāo)準(zhǔn)使用實(shí)驗(yàn)器材,并懂得了該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理,為下一個(gè)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)做好了鋪墊?！捕硨W(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：測(cè)定花生種子中含有多少能量說(shuō)明：這個(gè)實(shí)驗(yàn)不需要作出假設(shè)。制定方案時(shí),學(xué)生要考慮使用什么實(shí)驗(yàn)器材？制定怎樣的實(shí)驗(yàn)方案？引導(dǎo)學(xué)生思考：怎樣做才能盡量減少花生種子燃燒時(shí)熱量的散失？學(xué)生發(fā)現(xiàn)教材上實(shí)驗(yàn)裝置的缺乏之處：1.錐形瓶瓶口散失熱量較多2.石棉網(wǎng)影響錐形瓶吸收熱量3.燃燒過(guò)程中沒有保溫措施如何解決這些問(wèn)題呢？學(xué)生聯(lián)想到生活中使用的暖水瓶,暖水瓶的塞子、外殼、保溫材料等,都起到了保溫的作用。受到啟發(fā)后,學(xué)生開始對(duì)教材上的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行改良。學(xué)生第一次改良實(shí)驗(yàn)裝置：1.錐形瓶瓶口加上橡皮塞〔防止熱量散失〕2.錐形瓶瓶底去掉石棉網(wǎng)〔0.2克花生種子燃燒釋放的熱量較少,不會(huì)使錐形瓶炸裂,加熱錐形瓶時(shí),手要來(lái)回移動(dòng),讓錐形瓶底部均勻受熱〕3.錐形瓶瓶外套上保溫罩〔生活中廢棄的易拉罐,減少花生種子燃燒時(shí)熱量的散失〕學(xué)生第二次改良實(shí)驗(yàn)裝置：1.用易拉罐蓋子固定錐形瓶〔取代了鐵架臺(tái)〕2.在易拉罐內(nèi)壁貼錫箔紙〔減少熱量散失,保溫效果更好〕3.保存了易拉罐的底部〔防止花生種子燃燒后的灰燼掉落在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,造成污染和危險(xiǎn)〕課前,學(xué)生想方設(shè)法地改良實(shí)驗(yàn)器材,效果如何呢？學(xué)生把三套實(shí)驗(yàn)裝置都帶到了課堂上,準(zhǔn)備一探究竟。理想理想裝置1裝置2裝置3小提示：1毫升水每升高1℃,需要吸收4.2焦的熱能。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)往往存在誤差,因此需要設(shè)置重復(fù)組,實(shí)驗(yàn)結(jié)果取各重復(fù)組的平均值。學(xué)生推理出：花生種子中所含能量=水量〔毫升〕×水溫升高度數(shù)〔℃〕×4.2〔焦〕使用裝置1的三個(gè)組同學(xué)測(cè)定出水溫平均升高溫度為8℃使用裝置2的三個(gè)組同學(xué)測(cè)定出水溫平均升高溫度為18℃使用裝置3的三個(gè)組同學(xué)測(cè)定出水溫平均升高溫度為22℃學(xué)生發(fā)現(xiàn)：裝置3效果最理想,學(xué)生對(duì)裝置三的評(píng)價(jià)是：平安、環(huán)保、簡(jiǎn)便、有效。結(jié)果比對(duì)：使用裝置3的同學(xué)計(jì)算出0.2克花生種子中所含能量的實(shí)驗(yàn)值為：2772焦,而0.2克花生種子中所含能量的理論值為：4706焦。說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還是有能量的喪失,教師和學(xué)生一起分析能量喪失的原因。鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)完善實(shí)驗(yàn)裝置,讓實(shí)驗(yàn)值更接近于理論值,讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加科學(xué)、準(zhǔn)確。鏡頭回放：播放抓拍學(xué)生探究過(guò)程中的鏡頭,發(fā)現(xiàn)一個(gè)男同學(xué)被易拉罐燙到了,說(shuō)明易拉罐還是吸收了很多熱量。課后,學(xué)生第三次改良實(shí)驗(yàn)裝置：1.易拉罐內(nèi)壁貼兩層錫箔紙,錫箔紙之間添加保溫材料〔保溫效果更好,使用更平安〕2.向易拉罐底部倒入30ml水〔回收易拉罐內(nèi)的熱量；把花生種子燃燒后的灰燼放入水中,回收灰燼中的余熱。最后,計(jì)算熱量時(shí),既要考慮錐形瓶中水升高的溫度,又要考慮易拉罐底部水的升高溫度〕奇思妙想：科學(xué)探究永無(wú)止境,只要孩子們對(duì)未知世界始終保持著強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,誰(shuí)又能預(yù)料到,下一刻他們將會(huì)產(chǎn)生怎樣的奇思妙想呢？十、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)在這節(jié)實(shí)驗(yàn)課上,學(xué)生饒有興致地親歷