資源簡介

一、單元信息
基本信息 學科 年級 學期 教材版本 單元名稱
生物學 七年級 第二學期 北師大版 人體的能量供應
單元 組織方式 自然單元 重組單元
課時信息 序號 課時名稱 對應教材內容
1 第四單元第十章第一節第一課時 食物中貯存能量
2 第四單元第十章第一節第二課時 細胞通過呼吸作用釋放能量
3 第四單元第十章第二節第一課時 呼吸系統的組成和主要功能
4 第四單元第十章第二節 第二課時 肺與外界的氣體交換
5 第四單元第十章第二節 第三課時 人體細胞獲得氧氣的過程
6 第四單元第十章第二節 第四課時 項目式學習活動：模擬心肺復蘇的過程
二、單元分析
（一）課標要求
【內容要求】
本單元內容在《義務教育生物學課程標準（2022 年版）》中 7 個學習主題中第 5 個學習主題：“人體生理與健康”。教學中，教師要幫助學生形成以下概念體系。
概念 5 人體的結構與功能相適應，各系統協調統一，共同完成復雜的生命活動
人體通過呼吸系統與外界進行氣體交換
呼吸系統由呼吸道和肺構成，其主要功能是從大氣中攝取代謝所需要的氧氣，排出代謝產生的二氧化碳
呼吸運動可以實現肺與外界的氣體交換
肺泡與周圍毛細血管的血液、毛細血管內的血液和組織細胞進行氣體交換
【學業要求】
描述呼吸系統的構成與功能，初步形成結構與功能相適應的觀念。
模擬展示特定情況下的急救方法（如人工呼吸）；養成良好的生活習慣，增強機體健康。
【教學提示】
教學策略建議
結合學生的生活經驗，通過模型或實物展示、材料分析、探究實驗等活動形
式，引導學生識別和推斷人體呼吸系統相應結構的功能，幫助其初步形成結構與功能相適應的觀念。
幫助學生掌握特定情況下的急救措施，增強社會責任意識。
情境素材建議
肺部纖維化疾病的防治；澄清石灰水與二氧化碳反應變渾濁實驗；激烈運動時脈搏、血壓的變化；人工心肺肌（ECMO，體外膜肺氧合機）原理。
學習活動建議
驗證人體呼出的氣體中含有較多的二氧化碳，探究幾種食物能量的差異。項目式學習活動：開展人工呼吸、心肺復蘇的模擬實踐活動。
（二）教材分析 1.知識框架
2.內容內在邏輯分析
北師大版教材第四單元“生物圈中的人”中的第十章，作為一個教學單元和作業設計單元，聚焦人體生命活動的能量供給。第四單元第八章“人體的營養”，讓學生認識到人從生物圈中攝取各種各樣的營養物質，以滿足自身對物質和能量的需求。人吸收的營養物質需要經過循環系統被運送到身體的各種組織、器官，人體產生的代謝廢物也需要通過循環、呼吸和泌尿等系統的協調活動排出體外。人體這些生命活動要受到神經系統和內分泌系統的調節。而能量是一切生命活動的動力，人體如何獲取食物中的能量對于學生學習“生物圈中的人”尤為重要。起到了過渡銜接的作用，讓學生的學習能夠循序漸進，符合學生的認知規律，以便幫助學生形成正確的結構與功能觀，物質和能量觀等生命觀念。
（三）學情分析
七年級學生對自身結構既熟悉又陌生，所以比較感興趣，在此階段他們的邏輯思維和抽象思維開始處于優勢地位，具有一定的閱讀分析材料、動手實驗、分
析數據和理性分析生命現象的能力。所以可以通過探究實驗逐步揭開呼吸的奧秘，同時培養學習的興趣和探究熱情。
三、單元學習與作業目標
序號 單元目標描述 學
1 嘗試探究“不同食物貯存的能量差異”活動，解釋測 定食物能量的基本原理和方法，認同人體需要的能量來自食物中的供能物質。 了解
2 嘗試“檢驗人體呼出氣體成分的變化”活動，闡明呼 吸作用的實質和意義。 理解
3 概述呼吸系統的組成，解釋呼吸系統結構與功能之間的關系。嘗試“建構呼吸運動模型”，深度理解呼吸運動 原理。 理解
4 綜合運用多學科知識，解釋人體細胞與外界環境進行氣體交換的全過程，認識呼吸系統、循環系統以及消化系統的 相互關系。 理解
5 運用項目式學習活動：體驗運動前、后呼吸頻率的變化，解釋變化的原因；開展心肺復蘇模擬實踐活動，理解 人工呼吸原理。 應用
四、單元作業設計思路
五、課時作業
第一課時 1.作業內容
學習完食物中能量的釋放后，某同學家里正好有餅干和牛肉干，你認為同等質量下的兩種食物哪種所含能量更多？說說你的理由。
為確定推測是否準確，這位同學準備通過實驗進行驗證，如圖是他查找到的兩種實驗裝置，下列說法錯誤的是（ ）。
實驗中水吸收的熱量等于這些食物實際所含的能量 B.測量時，溫度計下端要浸沒水中且不接觸試管底部
C.A 裝置中的錫箔紙可以減少熱量散失，實驗誤差更小 D.可通過水溫變化數據對食物所含能量多少做出比較
（選做家庭實驗） 從生活取材自制熱量測定儀，檢測同等質量的餅干和牛肉干，哪種食物中含有的能量更多？（注意用火安全，選擇合適的地點進行實驗；注意手離火源的距離，避免燙傷；在實驗過程需要準備好充足的水源，以便及時應對可能出現的問題。）
所選實驗器材
自制熱量測定儀照片
實驗步驟
實驗結果
實驗材料 （ ）ml 水
實驗前水溫 實驗后水溫 溫度差 平均值
（ ）g 餅干
（ ）g 牛肉干
結果分析
時間要求：10 分鐘+30 分鐘（選做實驗）
評價設計
參考答案或提示：（1）牛肉干 餅干中的主要成分是糖，而牛肉干中的主要成分是蛋白質，蛋白質的熱價高于糖，所以推測同等質量牛肉干中的能量較多。
（2）A （3）實施建議：先設計好實驗方案，確定好熱量測定儀裝置。建議家長陪同實驗，務必保證用火安全。
自主實驗評價方案（填涂星星的方式完成評價）：
評價內容 自評 生評 師評
實驗器材來源于生活 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
熱量測定儀散熱少并能充分燃燒 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
實驗步驟簡單明了 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
實驗安全意識強 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
作業分析與設計意圖
生物學需要把所學知識聯系生活實際，學以致用，利用所學習知識對事物作出合理的解釋。從評價實驗器材，到自制實驗器材，提高學生實驗素養，通過家庭實驗發散學生思維，使得實驗不局限于課本，不局限于固定的器材，同時培養學生探究的興趣和科學思維，保護孩子的好奇心和創造力。
第二課時 1.作業內容
早在很多年前，我國古人就已經總結出了《彭祖經》等養生術著作，彭祖道家文化研究總結出了很多關于辟谷的知識。“辟谷”，又稱卻谷、去谷、絕谷、絕粒、卻粒、休糧等，即不吃五谷雜糧，而以藥食等其他之物充腹，或在一定時間內斷食，是古人常用的一種養生方式，現在仍被很多人推崇。對于“辟谷”養生這種觀點，你怎么看？
時間要求：5 分鐘
評價設計
答題評分標準：
等級 作答特征 典型作答
4 證據充分，邏輯嚴密，從物質和能量觀的角度進行分析。 不認同，人體生命活動必需的能量來源于某些有機物的氧化分解，所以必須攝 入有機物才能獲得能量。
3 在對事實分析的基礎上，從營養均衡的角度分析。 不認同，食物中的不同營養成分對人體的作用不同，食物種類應該多樣化才能 保證營養均衡。
2 列舉事實并對事實進行分析與推理。 現代人普遍存在營養過剩，短期“辟谷”會因此受益，但長期卻會損害身體健 康。
1 部分事實。 關注到身邊有“輕斷食”的實例。
作業分析與設計意圖
學生通過作業能夠基于生物學的認識，針對具體的事件，能夠參與討論、作出理性解釋和判斷，從而培養科學思維和社會責任感。
第三課時 1.作業內容
（1）醫生提出用鼻子呼吸比用嘴巴呼吸更健康、更科學。請你解釋其中的原因。
（2）（多選）有助于肺進行氣體交換的結構特點有（ ） A.肺泡壁由一層上皮細胞構成
肺泡總數很多，因此總面積大
大量的彈性纖維使肺具有良好的彈性 D.肺部主要是由肌肉組織構成
（3）淮北市因煤而立，因煤而興。煤炭工業在全市經濟中占有十分突出的地位，至今仍是淮北市最重要的工業支柱之一。煤礦產業為很多公民提供了就業途徑，但是同時也帶來了健康問題。很多長期從事煤炭行業的工人都會因長期吸入粉塵而導致肺部纖維化的疾病——矽肺病。如果你作為淮北煤礦的領導者，你會如何減少這種疾病的發生？請提出自己的建議。
時間要求：10 分鐘
評價設計
參考答案或提示：（1）鼻腔內有鼻毛，可以阻擋一部分灰塵；鼻腔內表面
有鼻粘膜，鼻粘膜內有豐富的毛細血管和黏液腺，粘液腺可以分泌粘液，這些結構能使吸入鼻腔的空氣變得溫暖、濕潤，減少對肺的刺激。 （2）ABC
（3）答題評分標準
等級 評價依據 典型作答
5 多于四個角度 第一，注意防塵，為工人提供一個健康的工作環境；第二，加強安全防護教育，強調佩戴口罩的必要性；第三，患有肺部基礎疾病的工人，合理安排工作內容；第四，鼓勵職員多運動，少抽煙，并設置健康獎項，給予一定的物質獎勵。
4 四個角度
3 三個角度
2 兩個角度
1 一個角度
作業分析與設計意圖
通過解釋用鼻呼吸的原因，學會健康生活。通過了解肺的結構特點，形成結構與功能相適應的觀念。把生命安全與健康主題教育有機融入課堂，強調了生物學科獨特的育人價值，培養有理想、有本領、有擔當的社會主義時代新人。
第四課時 1.作業內容
（1）利用身邊的小物品，制作呼吸運動模型。拍攝視頻，操作模型并解釋呼吸運動發生過程。
時間要求：10 分鐘
評價設計
模型制作評價方案（填涂星星的方式完成評價）：
評價內容 自評 生評 師評
模型科學 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
模型創新 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
模型美觀 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
描述準確 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
現象明顯 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
作業分析與設計意圖
通過動手操作，培養學生學習呼吸運動原理的興趣，充分利用身邊材料變廢為寶，物化學習成果。同時通過拍攝視頻，操作模型，解釋呼吸運動的過程，能夠更好的理解呼吸運動原理，突破本節課的難點。
第五課時 1.作業內容
任務挑戰：①先測量自己平靜時的呼吸頻率（每分鐘呼吸的次數）；②挑戰最短時間完成跳繩 500 個；③再次測量自己運動后的呼吸頻率。
挑戰用時 （秒）；
平靜時： （次/分鐘）；運動后： （次/分鐘）；
解釋呼吸頻率在運動前后產生差異的原因：
人體運動時，會加快呼吸系統與外界進行氣體交換的過程，下列說法正確的是（ ）
A.由 A 流向 C，血液從動脈血變成靜脈血 B.組織獲得氧氣是通過氣體擴散實現的 C.此圖中二氧化碳含量最高的地方是 F D.二氧化碳在血液中主要由紅細胞運輸 2.時間要求：15 分鐘
評價設計
參考答案或提示：（1）學生自測所需時間及運動前后的呼吸頻率 運動需要消耗大量的能量，呼吸頻率加快可以為組織細胞提供更多的氧氣，用于細胞的呼吸作用，從而產生更多的能量 （2）B
作業分析與設計意圖
在作業中體現學科的融合是非常必要的，學生通過運動挑戰，感受呼吸頻率的變化，并思考生命現象產生的原因。通過解釋身體狀態變化的原因，使得學生樂于探索生命的奧秘，具有實事求是的科學態度。引導學生加強身體鍛煉，促進健康的生活。與血液循環系統建構聯系，更全面了解人體細胞獲得氧氣的全過程，認識到人體各系統是相互協調，相互配合共同完成生命活動的。
第六課時 1.作業內容
（課前作業）
在我國，每天有將近 1500 人發生心跳驟停，90%發生在醫院以外，能夠存活的人數不足 1%。如果能在發生心跳驟停的一分鐘內開始進行心肺復蘇， 90%以上的“猝死”病人有生還的機會，而每延遲一分鐘救治，存活幾率就會下
降 10%。但是目前的情況是，救護車和醫生很難在幾分鐘內到達現場，所以旁觀者能及時實施心肺復蘇非常重要，或許這個舉手之勞就能救人一命。
現在請你掃描以下任意二維碼，觀看心肺復蘇教學視頻。下堂課將進行模擬操作，并對操作過程進行評價。
你能解釋，心肺復蘇為什么可以幫助心跳驟停的病人脫離危險？此過程涉及了哪些生物學知識？
時間要求：10 分鐘
評價設計
參考答案或提示：（1）掃碼觀看心肺復蘇視頻 （2）心臟是血液的泵，心臟驟停進而血液循環停止，于是不能給組織細胞供氧，進而導致組織細胞缺氧。胸外按壓是為了讓擠壓心臟，實現血液循環；同時氧氣來源于外界空氣，所以口對口呼吸這種被動呼吸的方式，目的是實現肺通氣，為血液提供氧氣，這樣兩種方式相配合就可以實現組織細胞的呼吸。
作業分析與設計意圖
通過項目式學習活動，開展心肺復蘇模擬實踐活動，通過了解心肺復蘇的用途，掃碼觀看心肺復蘇教程，說出心肺復蘇的原理，課堂進行心肺復蘇的操作和評價，真正做到把知識應用于實踐，培養學生的態度責任，又能進一步認識血液循環和呼吸系統的協調配合作用，認識到知識來源于生活并且服務與生活。
課堂活動——實踐模擬操作評價方案（填涂星星的方式完成評價）：
評價依據 評價結果
癥狀識別 評估現場 ☆☆☆☆☆
判斷意識 ☆☆☆☆☆
判斷生命體征 ☆☆☆☆☆
120 急救 是否撥打 120 ☆☆☆☆☆
救治方法 胸外按壓 找準正確按壓點 ☆☆☆☆☆
保證按壓力量、速度和深度 ☆☆☆☆☆
開放氣道 清理口腔分泌物 ☆☆☆☆☆
仰頭抬頦法 ☆☆☆☆☆
人工呼吸 ☆☆☆☆☆
AED 使用 ☆☆☆☆☆
六、單元質量檢測作業
（一）單元質量檢測作業內容
中國內地大城市七至十八歲的兒童青少年中，超重和肥胖的發生率近幾年呈快速上升趨勢。攝取等量的下列食物，更易引起肥胖的是（ ）
炸雞 B.水果 C.面包 D.牛肉
運動是一種保持合理體重的方式，運動時呼吸加深加快，有助于消耗能量。下列說法錯誤的是（ ）
呼吸作用的實質是有機物氧化分解并釋放能量
運動與平靜狀態相比，呼出氣體中的氧含量明顯減少 C.運動時呼吸加深加快，有助于體內有機物的消耗
D.運動是健康的減肥方式，所以運動量越大越好
觀察以下呼吸運動模型和相關變化曲線圖。下列解釋正確的是（ ）
甲 乙 丙
圖甲表示膈肌舒張，肺內壓減少 B.圖乙表示膈肌收縮，肺內壓增大 C.圖乙可以對應圖丙中的 AB 段
D.圖丙中的 BC 段，表示膈頂上升
生活中，我們可以選擇多種多樣的運動方式。運動需要能量，營養學家認為運動時所需要的能量應該從食物中獲得。某同學在運動之前先攝入了適量的面包，以補充碳水化合物。下圖表示該物質在人體內的代謝過程，據圖回答：
面包富含淀粉，此同學攝入的面包在消化管內最終被分解成 a，a 物質是 。
分解有機物需要消耗氧氣，圖中 （填“①”或者“②”）代表氧氣。氧氣從外界進入肺部，此時膈肌的狀態是 。
（4）圖中 C 代表的生理過程是 ，這里的氣體交換是通過 實現的，此過程后，血液變成 （填“動脈血”或者“靜脈血”）。
根據本章所學習的知識，嘗試設計“人體的能量供應”思維導圖，并在班
級交流與展示。
（二）單元質量檢測作業屬性表
序號 對應單元作業目標 對應學 難度 來源 完成時間
了解 理解 應用
1 1 √ 易 原創 30 分鐘
2 1、2、4 √ 難 原創
3 3 √ 難 原創
4 1、2、3、4 √ 較難 原創
5 1、2、3、4 √ 難 原創
（三）評價設計
參考答案或提示：1.A 2.D 3.C 4.（1）葡萄糖 （2）① 收縮 （3）組織換氣 氣體擴散 靜脈血
5.（1）“人體的能量供應”思維導圖示例
“人體的能量供應”思維導圖評價量表（填涂星星的方式完成評價）：
維度 評價指標 自評 互評 師評
科學性 （30 分） 1.全面反映主題的內容 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
2.文字表述準確、清晰 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
3.概念之間的關聯詞使用恰當 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
規范性 （30 分） 1.主題中心突出鮮明 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
2.層次清晰合理 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
3.布局合理，書寫工整 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
邏輯性 （20 分） 1.概念之間的邏輯關系正確 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
2 各分支內容與主題關系密切 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
創新性 （20 分） 1.色彩豐富、美觀 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
2.有跨學科的知識、觀點和方法融合 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
實施建議：教師指導、學生設計、開展評價、交流展示。

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