对测定食物中的能量探究性实验的浅见与改进-最新教育文档
“测定某种食物的能量”实验探究教学设计改进
GVANGJSIH GYAUYUZ·案例与赏析“测定某种食物的能量”实验探究教学设计改进□玉林高级中学附属初中黄东群【摘要】本文通过教材分析和学情分析，结合教学实践，归纳“测定某种食物的能量”这节实验探究课的特点，以问题为导向，优化实验教学方案，引导学生从装备制作、材料选择、规范操作等方面探索改进策略，力求弥补课本中实验设计的不足，提高生物实验课的教学质量，培养学生的创新能力，发展学生生物学科核心素养。
【关键词】生物教学实验探究改进策略【中图分类号】G【文献标识码】A【文章编号】0450-9889（2020）33-0086-02生物是一门以实验为基础的学科，课程标准要求初中生初步具有生物实验操作的基本技能，强调培养学生形成生命观念、理性思维、科学探究和社会责任的生物学科核心素养，以便学生具备在真实情景中解决生物学问题的意识和能力。
实验教学可以使理论知识变得形象生动，既能锻炼学生的动手能力，又能发展学生的学习兴趣。
生物教材中实验内容多、形式多、要求多，教师要引导学生在生物实验探究中，通过分工、协作真正动起来，师生通过共同探讨实验的操作步骤和方法，提高生物实验教学质量。
本文笔者以“测定某种食物的能量”实验课为例，探索实验探究教学设计的改进策略，分享生物实验教学的实践经验。
一、通过教材分析引导学生发现问题“测定某种食物的能量”是人教版生物七年级下册第二章第一节“食物中的营养物质”中的一个探究实验，通过测量食物燃烧放出热能的多少来测定食物中的能量，是在学生已经了解食物中有六大营养物质的基础上设计的。
这一章节的内容比较抽象，笔者希望借助实验带领学生巩固旧知。
根据教材分析可知，该实验设计精简、操作易行，能从多方面培养学生的实验技能，如天平、量筒、温度计、酒精灯等实验器具的正确使用和数值的正确读取，但是笔者经过多次实践发现其中存在很多不足。
教师可以借助该实验引导学生在探究实践中结合生活经验创新思维，积极发现原有实验装置和操作流程中存在的问题，例如原装置过于简单，锥形瓶口未采取一定的密封措施，瓶口散热损失能量较多，水温不准确，并且锥形瓶水位较浅，温度计玻璃泡无法完全浸入水中；石棉网吸收了部分热量，且在燃烧过程没有防风和保温措施，燃烧过程容易中断，会散失大量热量；种子燃烧后散落的灰烬会弄脏或灼伤实验桌（台）面，而且不好回收；这个实验受环境温度的影响较大；原实验步骤缺少“称量花生燃烧后的质量”环节，没有比较花生燃烧前后的质量以及说明质量减轻的原因，没有从花生燃烧中能量有效转化率分析能量可能通过哪些途径损失掉，没有联系实际生活中物品燃烧时产生的黑烟探讨环保等问题；部分实验小组的学生看到课本的装置后，不认真思考如何操作更规范，而是由一名学生用手捏着温度计的上端，另一名学生读数，这种操作及读数方法都不规范，存在较大误差。
初中生物新旧教材“验证食物含有能量”实验的分析与改进
〇理化生教学与研究初中生物新旧教材“验证食物含有能量”实验的分析与改进孙雁群摘要：以苏科版初中生物教材“验证生物含有能量”为例，分析比较新旧教材中实验设计的优缺点，并对这个实验提出了 新的改进方案。
关键词：验证食物含有能量；实验设计；分析；改进；反思生物是一门以实验为基础的自然科学，实验是学习生物最有效的手段。
许多生物现象只有通过实验才能得到解释，各种生物体的结构必须通过实验才能观察清楚，生物学的理论也是人们通过实验总结出来的。
通过实验，可以很好地培养学生提升发现问题和解决问题的思维能力；可以发现问题，引入课题，激发学生的学习兴趣；可以培养学生的研究能力和创新精神。
因此实验教学在整个生物教学中占有非常重要的位置，这就要求教师能够很好地把握教材中的每个实验。
对教材中实验的改进也是近年来中学课程改革的重要内容。
笔者仔细比较了苏科版2012年版本《义务教育教科书生物学》（以下简称新教材）比2004年版本的《义务教育课程标准实验教科书生物》有了明显的改进，尤其是实验部分，部分实验进行了调整和改进，这些改变值得教师去仔细分析和领悟。
笔者以新旧教材“验证食物含有能量”为例，分析了新旧教材中此实验的优缺点，并对“验证食物含有能量”提出了新的改进方案。
一、旧教材中“验证食物含有能量”1.按下面图1安装实验器材。
在锥形瓶里加入100 mL 自来水，塞上瓶塞，插入温度计。
注意温度计前端不要接触瓶底，记录起始水温。
2.取 1 g干燥的食物（最好含有较多的脂肪）用解剖针固定食物，在酒精灯上点燃后迅速移入锥形瓶下方，对水加热。
3. 待食物燃尽时，记录最终水温。
4.用不同的食物进行实验，将实验结果填入下表1。
小组间进行交流，分析哪些食物含有的能量较多。
图1表1食物名称起始水温最终水温温度上升值本实验选用生活中常见的花生为实验材料，通过燃烧花生使水温升高来验证食物中含有能量，形象直观易操作，贴近生活学生也容易理解，但是缺点也很明显。
对测定食物中的能量探究性实验的浅见与改进
对测定食物中的能量探究性实验的浅见与改进
对测定食物中的能量探究性实验的浅见与改进
1.对选题与教育目标的认识
测定某种食物中的能量”是国家课程标准实验教科书《生物学》七年级下册(人民教育出版社，2019年)的一个探究性实验(详见教科书)。
该实验设计精当，操作易行，能从多方面培养学生的实验技能，如天平、量筒、温度计、酒精灯等实验器具的正确使用和数值读取，同时学生通过提出假设、设计验证、分工合作、查表与计算、对照比较、统计分析、集体讨论、表达交流等活动，并将实验结果与能源、环保、材料等社会实际问题有机结合，这样促进了思维品质的训练和科学研究方法的掌握，有利于创新思维的形成和综合素质的提高。
2.对实验的设计与改进
鉴于上述认识，我在整体设计、组织实施这个实验时，从以下几个方面作了细心的考虑和安排，并对一些细节作了改进，力求充分发挥学生的主动性、参与性和创造性。
2.1 实验材料选用干燥的花生种子，大小适当，燃烧较为充分，一粒可燃烧1.5～3min，而且成本低，方便做重复实验。
也允许学生用其它食物材料做对比实验。
2.2 按书上的要求，实验用水10mL太少，一粒花生燃烧1min 左右就能使10mL水沸腾，无法测得整粒花生所放出的热能。
经过多次实验，水量宜在20～30mL，燃烧后可使水温升高约。
“验证食物中含有能量”实验中的问题及对策
“验证食物中含有能量”实验中的问题及对策作者：陈林来源：《中学生物学》2014年第08期苏科版七年级生物上册第五章第二节“营养物质的作用”中，为了让学生领会“营养物质给我们提供能量”的问题，教材安排了“验证食物中含有能量”的实验。
新课程对实验方法和材料没有过多的规定，给教学提供了选择性和自主性。
“千教万教，教人求真”。
在实验中笔者发现了一些问题，经过分析思考，对该实验所使用的材料和方法作了改进，取得了不错的效果。
1 实验中的问题本校学生绝大部分来自农村。
花生、黄豆、蚕豆、玉米、小麦、稻子等都是学生熟悉的当地农家种植的常见食物。
由于小麦、稻子、玉米都不足1 g，所以就选用花生、黄豆、蚕豆来做这个实验。
笔者让学生预习教材上的实验方法后，按照教材上的实验装置进行实验。
学生用量筒量取20 mL水装入试管，用天平称量1 g食物，将悬挂在铁圈上的温度计插入试管，记录起始温度，用解剖针将食物固定在酒精灯上点燃后迅速移到试管下加热。
表1、表2是其中两个小组的数据（水：20 mL）。
比较这两组的数据，发生误差最大的是大豆。
这是为什么？发现问题后，笔者要求该组学生检查燃烧后的残留物，结果发现这组的大豆没有燃烧完。
大豆为什么没有燃烧完呢？由于大豆脂肪含量（16%）没有花生脂肪含量（39.2%）多，燃烧时火焰呈放射状，散失的热量更多，所以燃烧大豆时需要一定的技巧。
当火焰慢慢变小时，要缓缓转动解剖针180°，继续燃烧下面的部分。
从实验中发现：蚕豆在开始燃烧的一段时间里，火焰容易熄灭，而且冒出浓烈难闻的白烟。
组间也出现了不小的实验误差（3.5℃）。
从实验中还发现一些学生操作不规范，在实验的过程中两次听到“啪”的响声。
原来是两位学生在把温度计从试管中抽出时，发生折断现象。
温度计怎么会被折断呢？经过观察是悬挂温度计的铁圈造成的，能否不用铁圈呢？根据这次试验，学生展开了讨论，归纳起来，共有3个问题：问题1：材料中的蚕豆点燃容易，但持续燃烧困难，能否用别的材料取代？问题2：在该实验操作中出现了一系列操作的问题，主要表现为：不会使用温度计，不会读数;温度计移出试管时，易发生折断现象。
测定某种食物中的能量
91.64
馒 头
进 前
改
2 3 平均值
1
0.29 0.41
-
0.27
20 20 -
20
27 31 4 115.86
27 32.3 5.3 108.59
-
-
- 105.36
923
30
42 12 373.33 （文献值）
进
2
0.37 20
30
48 18 408.65
后
3
0.43 20
30
52 22 429.77
2、实验材料改进
花生、核桃
馒头、核桃
3、实验操作改进
10
二、对实验的改进与创新
3、实验操作改进
手持燃烧
铁丝网支 持燃烧
11
二、对实验的装置 （2）新教材实验装置 （3）改进后实验装置
2、实验材料改进
花生、核桃
馒头、核桃
3、实验操作改进
手持燃烧 4、改进效果
（3）运用科学探究方法测定食物中的能量。
2
一、对实验目的和改进内容的认识
1、实验目的
（1）让学生学会使用天平、量筒、温度计的方法，对试管里的 液体进行加热。
（2）加深对科学探究一般过程的认识，进一步提高提出问题、 作出假设、制定并实施探究计划、处理数据和分析探究结果 的能力。
（3）运用科学探究方法测定食物中的能量。
2620 （文献值）
改进后提高的百分比=175.6%
15
三、实验效果对比 2、改进前后的实验效果
项 目
实验 次数
食物 水的 初始 最终 水温 水吸收
核桃
质量 体积 温度 温度 升幅 的热量
热量
“测定某种食物中的能量”探究实验的改进
“测定某种食物中的能量”探究实验的改进
l 材料
教材中给出的两种食物：花生和核桃仁。
要想比较哪一种食物含有的能量多，在中学实验室的条件下是不容易的：花生的能量值是12.47 kJ／g，核桃的能量值是13.68 kJ／g，稍不小心很可能实验结果相反，使学生产生误解，有悖科学真理。
因此应选择能量差值较大的食物相比。
晒干的马铃薯片易于燃烧，而且在北方也十分常见，这样能使实验现象更加明显，结论真实可信。
2 装置
1）教材中的装置，燃烧物容易掉落桌面，再则燃烧空间小氧气量不足，多次点燃能量损耗大，可将另一易拉罐从中部剪开，取下部作底，以透明胶带固定在一起，既美观、稳定又加大燃烧空间，使燃烧完全，减少能量损失。
2）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。
3）固定锥形瓶的试管夹可以换成胶皮套，这样不但移动方便而且一经做成不必拆卸，可以多次重复使用，甚至可以留到下一年使用。
3 创新
锥形瓶不能用来直接加热，在实验过程中易被烧炸，发生意外。
将锥形瓶放在石棉网上用三角架支起，三脚架两侧用锡箔纸包围，食物在三脚架和锡箔纸围起的空间内燃烧，可谓一种既简便又安全的方法。
锥形瓶也可以用铝箔纸包起来，底部除外。
优点：简便、安全。
缺点：能量损耗大。
此方法虽然能量损耗大，但在现有的中学实验室条件下，可谓简单易行的方法，同样可以观察到明显的现象，尤其是针对不要求定量计算的探究问题。
“验证食物中含有能量”实验中的问题及对策
起 始 水 温
Ｊ
最终 水 温
９ ２ ｃ ｃ
４ ５ ℃ ３ ４ ． ５ ｏ Ｃ
温 度 上 升 值
８ ２ － ５
３ ６ ℃ ２ ５ ℃
Ｊ
９ ． ５ ℃
９ ＇ Ｃ ９ ． ５ ℃
１ 实验 中的 问题
本校 学生 绝大部 分来 自农 村 。花生 、 黄豆 、 蚕豆 、 玉米 、 小麦 、 稻 子 等 都是 学 生 熟悉 的 当地 农 家 种植 的 常见 食物 。 由于小 麦 、 稻子、 玉米都 不足 １ ｇ ， 所 以就选 用花 生 、 黄豆 、 蚕豆来 做这 个实 验 。 笔者让 学 生预 习教材 上 的实验 方法后 ， 按照 教材
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
比较这 两组 的数 据 ， 发生误 差最 大 的是 大豆 。这 是为什 么 ？发现 问题后 ， 笔者要 求该 组学 生 检查 燃烧 后 的残 留物 ， 结果 发现 这组 的大 豆没 有燃 烧 完 。大豆 为什 么没有 燃烧 完 呢？由于大 豆脂肪 含 量 （ １ ６ ％） 没有
Ｊ 二 的实验装置进行实验。
一
总结 ： 通过家庭生物科学探究活动的开展， 使“ 探 究小鼠走迷宫获取食物的学习行为 、 探究蚂蚁的通讯 和酿制甜酒 ”等生物科学探究活动能常态化开展 ， 解 决 了生 物教 师 少 、 设 备 场所 限制 、 经 费 有 限 以及 活 动
安全顾 虑 等 问题 ， 调 动 了学生 参与 生物 科学 探 究 活动 的积极 性 ， 实现 了预 定 的生物科 学探 究活 动 目标 。
量１ ｇ 食物 ，将悬挂在铁圈上的温度计插人试管 ， 记
录起始 温度 ， 用 解剖 针将食 物 固定在 酒精 灯 上点 燃后
测定食物中的能量创新设计【范本模板】
《测定某种食物中的能量》说课稿济源市实验中学荆惠芳各位评委、老师们：大家好！今天我说课的题目是《测定某种食物中的能量》，我将从以下几个方面来对本实验进行说明。
一、实验在教材中的地位和作用《测定某种食物中的能量》是人教版生物七年级下册第二章第一节“食物中的营养物质”中的一个探究实验，本实验是在学生已经了解食物中有六大营养物质的基础上设计的.通过实验让学生了解食物中含有能量以及测定能量的方法.通过引导学生在自己提出探究问题的基础上去设计与完成实验,从而培养学生主动探究的能力，该实验还十分重视探究过程的反思，通过反思与改进，能很好地激发学生的学习兴趣和创新意识。
因此本实验是七年级生物中一个非常重要的探究实验。
二、原实验装置的不足1。
原实验装置最大的不足之处就是热量散失非常多. 在原装置中锥形瓶没有封口，下面种子在燃烧过程中没有挡风和保温装置，这就会使热量散失很多，从而导致测出的数据误差很大。
这就使该实验的创新突破点落在了如何减少食物燃烧时热量的散失上了。
2.原装置下面没有铺垫任何东西，燃烧物容易落在桌面上而损坏实验台。
三、实验创新的目的与原理（一）实验创新的目的1。
使用简易的实验装置测定食物中的能量，增大实验的可行性.2. 通过对实验装置的改进来减小实验误差，验证学生对课堂探究活动中出现很大误差的分析。
3.通过对本实验的创新设计来培养学生的创新精神和严谨的科学态度. (二）实验原理：该实验的原理是根据食物燃烧时有机物储存的能量会以热能的形式释放出来，这些释放出来的热量会被水吸收,水在吸收这些热量后水温会升高，因此可以通过测量水升高的温度来推算被燃烧的食物中含有多少能量。
根据1毫升水每升高1度能吸收4。
2焦的热量，可以计算出每克食物所含的能量。
四、实验材料及用具:茶叶桶、花生、单孔橡皮塞、三脚架、带橡皮塞的温度计、50ml试管、50ml烧杯、酒精灯、火柴、解剖针、托盘天平、量筒、滴管、铁丝网。
五、实验创新1。
测定某种食物中的能量
五、实验结果
改进装置 原装置
理论值
平均每100克 花生所含的能 量是1247千焦
原实验
平均每100克 花生所含的能 量约280千焦
实验改进后
平均每100克 花生所含的能 量约780千焦
提高两倍多！
六、实验创新点 1、装置简便
2、安全并且 低碳环保 3、能量散失减少， 数据更加准确。
七、教学反思 优点
改进后实验效果好
锻炼了学生团队合作精神
提升了学生实验兴趣和探究欲望
缺点
高估了学生实验操作的规范性
《测定某种食物中的能量》
实验创新
黄冈市浠水县思源实验学校 彭苗苗
内容
1 2 实验在教材中的地位和作用 实验原型不足之处
3 4
5 6 7
实验创新改进之处
实验过程 实验结果 实验创新点 教学反思
一、实验在教材中的地位和作用
实验创新目的
教材中设置的原实验繁琐困难，测得的实验数 据与理论数据相差太大，使学生产生误解。
1、使实验 操作简便， 提高学生的 兴趣。
2、减少实验 误差，使实 验，培养学生的 创新精神和严谨的科 学态度。
二、实验原型不足之处
（2）加热时能量 散失多
（3）锥形瓶没有封口
（4）燃烧物容 易落在桌面
三、实验创新改进之处
（1）将实验装置改在 纸盒中进行，在纸盒 的内面贴上锡箔纸。
（2）用50ml试管替代锥形 瓶作为盛水容器；将注入 的水由30毫升改为20毫升。
（3）用橡胶塞打孔后将温度计固定在水 层中，此时在橡皮塞侧面开一条小缝。
（4）纸盒底部垫上石 棉网。
四、实验过程
1、取一只试管（50毫升）， 注入20毫升的水，用打孔橡 皮塞将温度计固定在水层中， 记录燃烧前的水温。 2、纸盒底部垫上石 棉网，把试管放入纸 盒中固定好。
2论文-“探究食物中含有能量”实验的改进-8.6.
“探究食物中含有能量”实验的改进河南省新郑市轩辕中学张泰山（451150）摘要：课堂上我们做了人教版初中生物课本七年级下册第23页探究实验《测定某种食物中的能量》。
课后我认为课本提供的实验装置并不好制作安装，于是我利用实验室的器材，仿照课本的原理，改进了实验装置。
通过燃烧使水温升高的方式，测定食物中含有能量关键词：食物，能量，实验，改进课堂上我们做了人教版初中生物课本七年级下册第23页探究实验《测定某种食物中的能量》。
课后我认为课本提供的实验装置并不好制作安装，于是我利用实验室的器材，仿照课本的原理，改进了实验装置。
实验目的：通过燃烧使水温升高的方式，测定食物中含有能量实验器材：（铁架台，铁夹，试管（20X200mm），带孔橡皮塞，100℃温度计，酒精灯，解剖针）各2个，火柴，清水，刀片，花生种子，核桃仁，天平，手表，实验装置图：实验步骤：1、如图组装同样的2套实验装置。
分别读出水的初温。
2、选一粒饱满的花生称质量，切开核桃仁，称取同样质量的一块。
3、用解剖针扎牢花生种子和核桃仁，然后点燃酒精灯，将种子分别放在酒精灯外焰部分引燃，立即放到试管底部加热。
4、每隔0.5分钟分别读一次温度计示数。
5、等火焰减小至熄灭。
移开燃烧的灰烬，再读一次温度计示数。
数据分析：实验结论：1、花生和核桃仁能燃烧且使水温升高，说明食物中含有能量。
2、同样质量的核桃仁使水温升高较多，说明核桃仁中含较多的能量。
实验体会：1、实验不一定要完全依照课本的设计进行。
只要原理相同。
2、影响本实验的因素还有：火焰离试管底部的距离，水质量的多少，花生和核桃仁的质量多少，引燃后到加热试管的时间等。
3、科学探索永无止境。
对“验证食物中含有能量”实验的几点改进建议
４．增加实验步骤 材料燃烧完全后，再次称量灰烬的质量。 三．实验改进的意图．优点 １．统一使用一粒花生米进行实验。可降低称量的难度，节 约时间。 ２．水的用量改为３０ｍｌ，虽然最后看不到沸腾现象，但可以 准确测量水的最终温度，而且水温与周围环境的温差缩小，热 量散失也变小，有利于提高实验的准确性。 ３．用橡皮泥或紫砂泥代替橡皮塞固定温度计，便于操作， 且能激发学生学习的积极性，培养学生的创新意识和创新思 维，还能防止热量散失，提高实验精度，同时可以节省人力，为 组内做对照实验创造条件。
２．为防止燃烧后的灰烬散落到实验台上，每小组应在燃烧
物下方放上培养皿 ３．实验时，要提醒学生用燃烧物火焰的外焰加热 ４．实验中要提醒学生时刻关注温度计的示数，将水升高到 的最高温度记录下来，若等到火焰完全熄灭再读数，水温可能 由于热量散失，又下降了。 五．实验后反思 该实验仍存在不完善之处。如①实验中出现了很浓的黑 烟，污染环境。②实验中材料燃烧放出的热量不能全部被水吸 收，存在着热量散失现象。针对实验中出现的上述情况，布置学 生课后思考，讨论，进一步征集改进方案。 总之，生物实验是激发学生兴趣，提高学生操作技能，培养 学生探究意识和创新思维的主要方式，因此，生物教师不仅要 积极引导学生，不拘泥于课本实验，敢于设想，大胆创新，鼓励 学生充分利用身边的各种材料，对原有实验的仪器、装置、方案 等进行大胆改造，使之更科学，更合理，更易于操作。自己更要 在课前做好各种准备工作，对实验中出现的问题，要及时提出 疑问，让学生课后去思考，讨论，找出改进的方案，只有不断加 强对学生思维和能力的训练和培养，我们的教学才和新课改相 吻合，我们才不会辜负历史赋予我们的使命。 上教师的节奏，学习滑动变阻器的原理．构造、接法及使用时的注 意事项，能够对变阻器的四种正确接法和两种错误接法有深刻的 认识，实现了本节课设计的初衷。使用此方法，对学生素质的要求 高了，那些学力能力差，动手慢的个别学生，本节课的学习有些困 难，不能跟匕学习的节奏，影响了极个别学生的学习效果。
测定某种食物中的能量实验的改进
测定某种食物中的能量实验的改进
独山县第一中学上司分校朱臣
食物中是否含有能量？某种食物（如花生）中的能量有多少呢？我对这个问题进行了一次探究。
原教材实验
我认为按照教材的装置进行实验有以下的不足之处：
1、铁架台笨重不易携带；
2、安装复杂，增加教师劳动强度；
3、燃烧种子时暴露空气中和锥形瓶不加橡皮塞热量容易散失；
4、不环保，燃烧时灰烬容易掉落。
改进的实验
实验改进优点：
1、成套装置便于携带；
2、操作简单，降低教师劳动强度；
3、能量损失少，易于观察温度；
4、环保，燃烧的灰烬掉落在燃烧室内，不会污染、损坏试验台；
5、燃烧台，防止实验过程中手抖动，影响效果；
6、有排气孔，减小锥形瓶内的压力。
实验用品：易拉罐细铁丝铁架台石棉网橡皮塞锥形瓶温度计水花生球针托盘天平酒精灯
实验操作：
1、准备简易装置；
2、用量筒取30毫升水倒入锥形瓶内，并放入固定好的温度计（注意温度计的下端要进入水中，不能直接接触瓶底），测定并记录水的温度；
3、称取花生米插在解剖针上，用酒精灯点燃后迅速移至锥形瓶下方；
4、待花生米完全燃烧后，测定并记录锥形瓶内的水温T2；
5、重复步骤2至4，再做2次；
计算方法是：水量×温差×4.2J
备注：1毫升水每升高1℃，需要吸收4.2焦的能量（焦是能量的单位）。
测定食物中的能量创新实验 (2)
七、实验结果与反思 改进装 置
原装置
865.9
228.8
七、实验结果与反思
改进装置
原装置
839千焦
240千焦
七、实验结果与反思
原装置
改进后 的装置 理论值
240千焦
839千焦
1247千焦
289千焦
提高三倍多！
七、实验结果与反思
3
培养学生的创新意识
三、实验创新的目的与原理
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
实验原理
1毫升水每升高1℃，需要吸收4.2 点击添加文本四 焦 的热能（焦是能量的单位）
1克食物释 = 水的毫升数×(加热后水温-加热前水温)×4.2 焦 放的能量 食物的质量
四、实验材料与用具
人教版七年级生物下册
济源市实验中学
荆惠芳
测定食物中的能量
实验结果与反思
6
1
教材地位与作用
实验过程
5
说
2
实验目的与原理
实验创新
4
3
实验材料及用具
一、实验在教材中的地位和作用
二、原实验装置
锥形瓶没有封口， 加热时热量散失多， 数据误差大。
三、实验创新的目的与原理
1
增大实验的可行性
实验目的
2
减小实验误差
二原实验装置增大实验的可行性实验目的培养学生的创新意识减小实验误差三实验创新的目的与原理测定食物中的能量可以通过测量食食物燃烧物燃烧放出热能的多少来完成实验原理食物的质量1克食物释放的能量水的毫升数加热后水温加热前水温42焦点击添加文本四1毫升水每升高1需要吸收吸收4242的热能焦是能量的单位三实验创新的目的与原理四实验材料与用具1
测定食物中的能量 反思
《测定食物中的能量》教学反思在探究《测定食物中的能量》之前，我按照课本的实验步骤和实验材料事先对此实验进行了探究，但实验结果和教材出入很大。
而且实验中我还发现了一些问题。
比如易拉罐本来是防止散热的装置，但在实验过程中变得很热，说明它吸收不少热量。
再比如测水温时如何固定温度计，通过和其他老师探讨想到了解决问题的方法。
我想我遇到的问题是学生也会遇到的。
要不要把我的发现告诉学生，思考再三我决定不告诉他们。
因为我觉得让学生自己动手、动脑获得知识要比我直接告诉他们好的多，这样会给学生更多的思维和探究空间。
在探究的过程中，同学们和我一样也是按照课本中提供的实验材料来做的，也遇到了和我一样的问题。
“老师，太烫手了”，“老师，误差太大了”“老师把花生点着怎么冒黑烟”这时我没有告诉他们应该怎样去减小误差，而是反问“你们认为应该怎样改进实验，从而减小误差”。
这时同学们热情高涨，纷纷出谋划策。
有的组说“老师，我们组认为应该改用塑料瓶”。
有人马上反驳“不行，塑料瓶该烤化了”。
有的组认为应该多测几次取平均值。
在学生的争论中逐步把实验完善了。
课堂上学生表现出了极大的热情。
组内学生各司其职，各负其责，包括那些在学习上的“困难生”在内也都积极的行动起来了。
给我印象比较深的是：“困难生“的动手能力并不比”优等生“差，还比较有组织才能。
在实验中他们发挥了自身的优势，自信心也建立起来了。
由此可见我们的学生有着巨大的潜力，只要教学方法适合于学生的发展，有益于激发学生的兴趣，学生都会有所得。
在今后的教学工作中，我将继续学习、研究和学生共同进步成长。
《测定食物中的能量》教学反思。
《测定食物中的能量》教学实验设计与创新
奇思 妙想 巧做«测定食物中的能量»教学实验设计与创新湖北省宜昌市东山中学(４４３０００)㊀周㊀剑㊀㊀新课程标准倡导在实验探究中应突出对学生创新技能的培养.创新技能的培养是生物学科素质教育的核心内容,是学生全面发展的重要体现.在实验«测定食物中的能量»这一实验教学中,笔者对实验从几个方面进行了创新,收到了意想不到的效果.１㊀做好课前准备１．１㊀制作微课学会科学地测量食物中的能量是保证实验探究的基础.本实验涉及的实验器材多,特别是改进后的实验器材对学生来说比较陌生,考虑到学生要在一节课内掌握实验原理并完成各项测量,任务较多,所以提前把改进后实验装置的操作方法录下来制作成微课,并放在学生网络学习平台上,学生提前观看并学习,比教师直接进行讲解简单明了,收到事半功倍的效果.１．２㊀提前称量初一学生没有学过物理,可能不会使用托盘天平,往往会在使用托盘天平称重这一环节浪费大量的时间.通过课前培训小组长,提前称好食物的质量,并贴上标签,取消了课堂上学生用天平称重的环节.通过笔者大胆的创新,大大提高了实验效率,保证课堂教学的高效进行.２㊀趣味导入新课本实验是人教版７年级下册第４单元«生物圈中的人»第２章第１节«食物中的营养物质»中的一个探究实验,探究的内容是测定食物的能量值,实验的原理是依据１m L水每升高１ħ,需要吸收４ ２J的热量这一物理知识,通过测量食物燃烧放出热能的多少来测定食物中的能量.由于能量非常抽象,为了让学生理解食物中含有能量,选择面粉爆炸实验作为新课引入, 嘣 的一声,伴随着巨大的火光,让学生从听觉和视觉上直观地感受到食物燃烧释放的能量(如图１所示).运用这种有趣的演示实验引起学生注意㊁激发学习兴趣,让学生参与到教学活动中,引发学生探究的冲动,自然地进入新课.这种趣味性导入的效果远远胜过教师无力的语言以及课本上枯燥的文字表述.学生通过分析,推理及探究,并结合教材的提示,达到了由现象到本质的认识,真正领悟到实验的内涵,推导出食物中能量值的计算公式,从而加深对概念的理解㊁培养了学生的思维能力㊁观察能力和实验能力.图１㊀大屏幕投影面粉爆炸实验３㊀改进实验装置本实验是一个定量实验,教材上的实验装置散热较多,学生根据测出的数据计算的结果相对于教材上的参考值往往相差甚远.为了减小实验误差,笔者对实验装置进行了改进,而分析实验产生误差的原因是培养学生科学素养的重要内容.本实验巧妙地设置了实验装置的对照,实验分A㊁B两组进行.A组采用教材上的装置(如图２所示),B组采用改进后的装置(如图３所示).用容量为５００m L的大易拉罐代替铁架台,并在罐身开口,这样可以形成一个燃烧室;用容量为１００m L的大试管代替锥形瓶,并用试管夹固定,去掉了石棉网,大大减少热量的损失;又考虑到温度计读数不够准确以及学生在读数时不容易读出最高值和最低值,用数字温度传感器代替了温度计,读数直观准确.学生先分析两种装置测出的能量值存在高低差异的原因,再分析两组测出的值都低于教材上的参考值的原因,从而得出实验误差主要是由散热引起的结论,进一步思考改进措施.教师在这个过程中对学生逐步引导,循循善诱,培养学生科学探究的精神和分析问题的能力.另外,选择花生和核桃两种实验材料,学生通过实验直观的认识到不同食物中含有不同的能量,从而在以后的饮食中注意合理营养,达到学以致用的目的.图２㊀教材中的实验装置图３㊀改进后的实验装置４㊀应用 e 教助学４．１㊀演示实验实时播放作为新课引入的演示实验具有趣味性,而常见的演示实验,后排学生往往看不清楚,教师往往点前排学生描述实验现象,对后排看不到现象的学生来说是有遗憾的.为了让全体学生都能够观察到实验现象,笔者运用在线开课技术,用手机将实验过程实时投影到白板上,画面清晰直观,起到了较好的效果.４．２㊀学生实验全程投影在学生实验环节,由于每位学生对实验的理解程度以及掌握程度不同,在操作的过程中会遇到各种问题而导致实验的中断甚至停止.因此,在这个环节也运用了小蚂蚁系统的在线开课技术,将优秀的学生操作过程用手机实时投影到白板上,方便其他学生借鉴,保证所有学生都能顺利完成实验.笔者充分利用了互联网给我们带来的便利,将互联网技术贯穿于整个课堂,达到了新课程标准提出的面向全体学生的要求.５㊀感悟与反思有位著名的教育家曾经说过: 教育的技巧并不在于能预见到课堂的所有细节,在于根据当时的具体情况,巧妙地在学生不知不觉中作出相应的变化. 教师应充分重视师生活动的多样性和教学环境的复杂性,把每节课都视作是不可重复的激情和智慧的综合生成过程的课堂状态.在分析实验误差的原因这一环节,笔者事先预设了步骤,让学生通过表格中的数据先分析两组装置产生差异的原因,再分析两组装置与教材上参考值均存在差异的原因.但是学生在分析误差时颠倒了顺序,先分析两组结果均与参考值存在差异的原因是装置散热过多,教师没有继续按照预设的步骤进行,而是顺势对学生进行引导,学生意外的提出了将易拉罐的里外都糊泥的改进方法.由于时间关系,课后按照学生的改进方法又进行了一次实验,如图４所示,并让学生分析数据,得出结论.以核桃为例,改进前的实验结果为７６６０．８J /g ,改进后的实验结果为１０４３２．８J /g,大大缩小了与教材上参考值１３６８０J /g的差距,充分肯定了学生的想法.笔者让课堂变成开放式的,引导学生发现科学真理,收获了惊喜,成功地培养了其分析问题以及解决问题的能力.图４㊀易拉罐糊泥改进实验问渠哪得清如许,为有源头活水来.课堂中需要有源源不断的创新,才能收到意想不到的效果,轻松的达到教学目标.创新的方式有多种,教师应把创新的理念贯穿于整个课堂,只有课堂创新了,才能向学生渗透创新的理念及方法,真正的教给学生创新的技能,实现培养学生创造性思维的教育目的.收稿日期:２０１６－１２－１０。
测量食物中的能量实验改进
内
容
数
据
处
理
种子质量 水的体积 水温升高 花生燃烧释放的能量 查表并计算每克花生种 子所含的能量 花生种子燃烧能量的有 效转化率
m =_____ 克
V=_____ml T2 T1= _____°C _____° Q1=4.2 Q2= _____焦耳 _____焦耳
二号桥中学 赵芙蓉
教学设计
此实验为七下教材中的第二个探究实验，为了巩固 探究的全过程，依据教材我将此实验设计为学生的 完全探究。首先让学生自己选择问题，独立设计探 究计划，独立装配实验装置，独立落实实验步骤， 独自体会科学实验的严谨性，并锻炼学生分析数据 能力，培养学生创新实验能力。
实验准备
此实验是学生首次使用天平、锥形瓶、酒精 灯，需要教师在课前予以必要的辅导。 为了减少不必要的失误，温度计使用的要点 需要教师提前强调。 为了配合学生独立完成全程探究过程，我们 向学生开放了实验室。
还有一些细节问题：如重复实验时，同一锥形 瓶的温度还原，干花生和新鲜花生的选取问题
讨论和交流
你的数据与其他同学的数据相同吗？ 你的数据与其他同学的数据相同吗？如果不 可能有哪些原因？ 同，可能有哪些原因？ 从花生种子燃烧中的能量有效转化率，请 从花生种子燃烧中的能量有效转化率， 你分析能量可能通过哪些途径散失掉？ 你分析能量可能通过哪些途径散失掉？ 这个探究实验只做一次，结果可靠吗？ 这个探究实验只做一次，结果可靠吗？你 认为怎样做实验的结果才可靠？为什么？ 认为怎样做实验的结果才可靠？为什么？ 你对实验做了哪些改进，你觉得效果如何？ 你对实验做了哪些改进，你觉得效果如何？
Q1
____ ×100%
Q2
教学呈现及反思
1组：实验装置
《“测定某种食物中的能量”的实验改进》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
《“测定某种食物中的能量”的实验改进》说课稿一、教材分析（一）教材的地位和作用“测定某种食物中的能量”是初中生物人教版七年级下册第二章第一节“食物中的营养物质”中的探究活动（P21），是在学生已经了解食物中三类供能物质的基础上设计的，通过实验让学生了解食物中含有能量和测定能量的办法。
该探究活动注重培养学生提出问题、作出假设的能力，以及收集和处理数据的技能。
依据教材的实验方案，得到的实验数值和理论值相比差距极大，故而本实验还十分重视探究过程的反思，通过反思和改进来激发学生的学习兴趣和创新意识。
（二）教学目标1、知识目标：使学生认识到食物中含有能量并学会测定食物中所含能量的方法。
2、能力目标：培养学生动手实践、收集和处理数据的能力。
通过对教材实验的分析和改进，培养学生发现问题、解决问题的能力。
3、情感态度与价值观目标：提升学生运用多角度思维、多个学科知识来解决问题的科学素养，培养学生不断探索的科学精神。
（三）教学的重点和难点重点：测定某种食物中的能量，对所得数据进行解读，分析误差产生的原因，提出改进思路。
难点：针对误差产生的原因，对实验进行改进，分析改进措施的意义。
二、学情分析学生对探究实验的一般过程有一定的认识，能积极主动参与实验探究，敢于大胆质疑，对实验具备了一定的分析能力。
但由于缺乏实践经验和有关化学知识，对于改进实验的具体方案和实际操作，还需要老师的引导。
因此本节课采用了：学生独立完成教材实验——师生分析讨论——教师演示改进实验——师生归纳总结的学习方法。
三、实验创新（一）教材实验的不足学生依据教材的实验方案，得到的实验数值和理论值比起来差距极大，仅理论值的20%左右，这主要是以下几个原因造成的：1、花生在下方燃烧，隔着石棉网加热上方锥形瓶中的水，在这个过程中，大部分热量散失在空气中。
2、石棉网和铁架台也会吸收部分能量，导致误差。
3、将整粒花生种子点燃后燃烧，容易因燃烧不充分导致误差。
4、普通温度计需学生估读最后一位数，主观性强，存在较大的个体差异，导致各组的实验数据之间差别很大。
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对测定食物中的能量探究性实验的浅见与改进
1.对选题与教育目标的认识
测定某种食物中的能量”是国家课程标准实验教科书《生物学》七年级下册(人民教育出版社，2019年)的一个探究性实验(详见教科书)。
该实验设计精当，操作易行，能从多方面培养学生的实验技能，如天平、量筒、温度计、酒精灯等实验器具的正确使用和数值读取，同时学生通过提出假设、设计验证、分工合作、查表与计算、对照比较、统计分析、集体讨论、表达交流等活动，并将实验结果与能源、环保、材料等社会实际问题有机结合，这样促进了思维品质的训练和科学研究方法的掌握，有利于创新思维的形成和综合素质的提高。
2.对实验的设计与改进
鉴于上述认识，我在整体设计、组织实施这个实验时，从以下几个方面作了细心的考虑和安排，并对一些细节作了改进，力求充分发挥学生的主动性、参与性和创造性。
2.1 实验材料选用干燥的花生种子，大小适当，燃烧较为充分，一粒可燃烧1.5～3min，而且成本低，方便做重复实验。
也允许学生用其它食物材料做对比实验。
2.2 按书上的要求，实验用水10mL太少，一粒花生燃烧1min 左右就能使10mL水沸腾，无法测得整粒花生所放出的热能。
经过多次实验，水量宜在20～30mL，燃烧后可使水温升高约
30～60℃。
2.3 按书上介绍，制作易拉罐装置麻烦，且不安全(易划破或烫伤)，可改用铁架台固定试管或烧杯等玻璃器具。
2.4 把花生种子置于解剖针的尖端或铁丝小环上，便于燃烧。
2.5 提前一周让每组学生自行设计一份能体现实验操作程序及数据记录与处理的实验报告，上交后集体评选并修改产生一份最佳方案(附下表)，打印发放供各组使用。
2.6 要求学生统计各组的最终实验数值后，求出数值范围及均值，进一步明确水的适用量、燃烧时间及水温升高的范围等。
3.对问题的探讨与拓展
组织学生对实验现象与结果加以讨论，并以口头及书面的形式表达和交流。
3.1 比较燃烧前的种子的质量与燃烧后灰分的质量，说明质量减轻的原因是什么?
3.2 由花生种子燃烧中能量有效转化率，分析能量可能通过哪些途径损失掉?
3.3 就花生种子燃烧时放出很浓的黑烟这一现象，要求学生试从清洁能源、环境污染与保护、黑烟对炊具的影响及能量的损耗，及使花生种子充分燃烧应采取的措施等方面发表见解，并写成小论文。