资源简介

一、单元信息
基本信息 学科 年级 学期 教材版本 单元名称
生物学 七年级 第二学期 北师大版 人体的能量供应
单元 组织方式 自然单元 重组单元
课时信息 序号 课时名称 对应教材内容
1 第四单元第十章第一节第一课时 食物中贮存能量
2 第四单元第十章第一节第二课时 细胞通过呼吸作用释放能量
3 第四单元第十章第二节第一课时 呼吸系统的组成和主要功能
4 第四单元第十章第二节 第二课时 肺与外界的气体交换
5 第四单元第十章第二节 第三课时 人体细胞获得氧气的过程
6 第四单元第十章第二节 第四课时 项目式学习活动：模拟心肺复苏的过程
二、单元分析
（一）课标要求
【内容要求】
本单元内容在《义务教育生物学课程标准（2022 年版）》中 7 个学习主题中第 5 个学习主题：“人体生理与健康”。教学中，教师要帮助学生形成以下概念体系。
概念 5 人体的结构与功能相适应，各系统协调统一，共同完成复杂的生命活动
人体通过呼吸系统与外界进行气体交换
呼吸系统由呼吸道和肺构成，其主要功能是从大气中摄取代谢所需要的氧气，排出代谢产生的二氧化碳
呼吸运动可以实现肺与外界的气体交换
肺泡与周围毛细血管的血液、毛细血管内的血液和组织细胞进行气体交换
【学业要求】
描述呼吸系统的构成与功能，初步形成结构与功能相适应的观念。
模拟展示特定情况下的急救方法（如人工呼吸）；养成良好的生活习惯，增强机体健康。
【教学提示】
教学策略建议
结合学生的生活经验，通过模型或实物展示、材料分析、探究实验等活动形
式，引导学生识别和推断人体呼吸系统相应结构的功能，帮助其初步形成结构与功能相适应的观念。
帮助学生掌握特定情况下的急救措施，增强社会责任意识。
情境素材建议
肺部纤维化疾病的防治；澄清石灰水与二氧化碳反应变浑浊实验；激烈运动时脉搏、血压的变化；人工心肺肌（ECMO，体外膜肺氧合机）原理。
学习活动建议
验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳，探究几种食物能量的差异。项目式学习活动：开展人工呼吸、心肺复苏的模拟实践活动。
（二）教材分析 1.知识框架
2.内容内在逻辑分析
北师大版教材第四单元“生物圈中的人”中的第十章，作为一个教学单元和作业设计单元，聚焦人体生命活动的能量供给。第四单元第八章“人体的营养”，让学生认识到人从生物圈中摄取各种各样的营养物质，以满足自身对物质和能量的需求。人吸收的营养物质需要经过循环系统被运送到身体的各种组织、器官，人体产生的代谢废物也需要通过循环、呼吸和泌尿等系统的协调活动排出体外。人体这些生命活动要受到神经系统和内分泌系统的调节。而能量是一切生命活动的动力，人体如何获取食物中的能量对于学生学习“生物圈中的人”尤为重要。起到了过渡衔接的作用，让学生的学习能够循序渐进，符合学生的认知规律，以便帮助学生形成正确的结构与功能观，物质和能量观等生命观念。
（三）学情分析
七年级学生对自身结构既熟悉又陌生，所以比较感兴趣，在此阶段他们的逻辑思维和抽象思维开始处于优势地位，具有一定的阅读分析材料、动手实验、分
析数据和理性分析生命现象的能力。所以可以通过探究实验逐步揭开呼吸的奥秘，同时培养学习的兴趣和探究热情。
三、单元学习与作业目标
序号 单元目标描述 学
1 尝试探究“不同食物贮存的能量差异”活动，解释测 定食物能量的基本原理和方法，认同人体需要的能量来自食物中的供能物质。 了解
2 尝试“检验人体呼出气体成分的变化”活动，阐明呼 吸作用的实质和意义。 理解
3 概述呼吸系统的组成，解释呼吸系统结构与功能之间的关系。尝试“建构呼吸运动模型”，深度理解呼吸运动 原理。 理解
4 综合运用多学科知识，解释人体细胞与外界环境进行气体交换的全过程，认识呼吸系统、循环系统以及消化系统的 相互关系。 理解
5 运用项目式学习活动：体验运动前、后呼吸频率的变化，解释变化的原因；开展心肺复苏模拟实践活动，理解 人工呼吸原理。 应用
四、单元作业设计思路
五、课时作业
第一课时 1.作业内容
学习完食物中能量的释放后，某同学家里正好有饼干和牛肉干，你认为同等质量下的两种食物哪种所含能量更多？说说你的理由。
为确定推测是否准确，这位同学准备通过实验进行验证，如图是他查找到的两种实验装置，下列说法错误的是（ ）。
实验中水吸收的热量等于这些食物实际所含的能量 B.测量时，温度计下端要浸没水中且不接触试管底部
C.A 装置中的锡箔纸可以减少热量散失，实验误差更小 D.可通过水温变化数据对食物所含能量多少做出比较
（选做家庭实验） 从生活取材自制热量测定仪，检测同等质量的饼干和牛肉干，哪种食物中含有的能量更多？（注意用火安全，选择合适的地点进行实验；注意手离火源的距离，避免烫伤；在实验过程需要准备好充足的水源，以便及时应对可能出现的问题。）
所选实验器材
自制热量测定仪照片
实验步骤
实验结果
实验材料 （ ）ml 水
实验前水温 实验后水温 温度差 平均值
（ ）g 饼干
（ ）g 牛肉干
结果分析
时间要求：10 分钟+30 分钟（选做实验）
评价设计
参考答案或提示：（1）牛肉干 饼干中的主要成分是糖，而牛肉干中的主要成分是蛋白质，蛋白质的热价高于糖，所以推测同等质量牛肉干中的能量较多。
（2）A （3）实施建议：先设计好实验方案，确定好热量测定仪装置。建议家长陪同实验，务必保证用火安全。
自主实验评价方案（填涂星星的方式完成评价）：
评价内容 自评 生评 师评
实验器材来源于生活 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
热量测定仪散热少并能充分燃烧 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
实验步骤简单明了 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
实验安全意识强 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
作业分析与设计意图
生物学需要把所学知识联系生活实际，学以致用，利用所学习知识对事物作出合理的解释。从评价实验器材，到自制实验器材，提高学生实验素养，通过家庭实验发散学生思维，使得实验不局限于课本，不局限于固定的器材，同时培养学生探究的兴趣和科学思维，保护孩子的好奇心和创造力。
第二课时 1.作业内容
早在很多年前，我国古人就已经总结出了《彭祖经》等养生术著作，彭祖道家文化研究总结出了很多关于辟谷的知识。“辟谷”，又称却谷、去谷、绝谷、绝粒、却粒、休粮等，即不吃五谷杂粮，而以药食等其他之物充腹，或在一定时间内断食，是古人常用的一种养生方式，现在仍被很多人推崇。对于“辟谷”养生这种观点，你怎么看？
时间要求：5 分钟
评价设计
答题评分标准：
等级 作答特征 典型作答
4 证据充分，逻辑严密，从物质和能量观的角度进行分析。 不认同，人体生命活动必需的能量来源于某些有机物的氧化分解，所以必须摄 入有机物才能获得能量。
3 在对事实分析的基础上，从营养均衡的角度分析。 不认同，食物中的不同营养成分对人体的作用不同，食物种类应该多样化才能 保证营养均衡。
2 列举事实并对事实进行分析与推理。 现代人普遍存在营养过剩，短期“辟谷”会因此受益，但长期却会损害身体健 康。
1 部分事实。 关注到身边有“轻断食”的实例。
作业分析与设计意图
学生通过作业能够基于生物学的认识，针对具体的事件，能够参与讨论、作出理性解释和判断，从而培养科学思维和社会责任感。
第三课时 1.作业内容
（1）医生提出用鼻子呼吸比用嘴巴呼吸更健康、更科学。请你解释其中的原因。
（2）（多选）有助于肺进行气体交换的结构特点有（ ） A.肺泡壁由一层上皮细胞构成
肺泡总数很多，因此总面积大
大量的弹性纤维使肺具有良好的弹性 D.肺部主要是由肌肉组织构成
（3）淮北市因煤而立，因煤而兴。煤炭工业在全市经济中占有十分突出的地位，至今仍是淮北市最重要的工业支柱之一。煤矿产业为很多公民提供了就业途径，但是同时也带来了健康问题。很多长期从事煤炭行业的工人都会因长期吸入粉尘而导致肺部纤维化的疾病——矽肺病。如果你作为淮北煤矿的领导者，你会如何减少这种疾病的发生？请提出自己的建议。
时间要求：10 分钟
评价设计
参考答案或提示：（1）鼻腔内有鼻毛，可以阻挡一部分灰尘；鼻腔內表面
有鼻粘膜，鼻粘膜内有丰富的毛细血管和黏液腺，粘液腺可以分泌粘液，这些结构能使吸入鼻腔的空气变得温暖、湿润，减少对肺的刺激。 （2）ABC
（3）答题评分标准
等级 评价依据 典型作答
5 多于四个角度 第一，注意防尘，为工人提供一个健康的工作环境；第二，加强安全防护教育，强调佩戴口罩的必要性；第三，患有肺部基础疾病的工人，合理安排工作内容；第四，鼓励职员多运动，少抽烟，并设置健康奖项，给予一定的物质奖励。
4 四个角度
3 三个角度
2 两个角度
1 一个角度
作业分析与设计意图
通过解释用鼻呼吸的原因，学会健康生活。通过了解肺的结构特点，形成结构与功能相适应的观念。把生命安全与健康主题教育有机融入课堂，强调了生物学科独特的育人价值，培养有理想、有本领、有担当的社会主义时代新人。
第四课时 1.作业内容
（1）利用身边的小物品，制作呼吸运动模型。拍摄视频，操作模型并解释呼吸运动发生过程。
时间要求：10 分钟
评价设计
模型制作评价方案（填涂星星的方式完成评价）：
评价内容 自评 生评 师评
模型科学 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
模型创新 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
模型美观 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
描述准确 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
现象明显 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
作业分析与设计意图
通过动手操作，培养学生学习呼吸运动原理的兴趣，充分利用身边材料变废为宝，物化学习成果。同时通过拍摄视频，操作模型，解释呼吸运动的过程，能够更好的理解呼吸运动原理，突破本节课的难点。
第五课时 1.作业内容
任务挑战：①先测量自己平静时的呼吸频率（每分钟呼吸的次数）；②挑战最短时间完成跳绳 500 个；③再次测量自己运动后的呼吸频率。
挑战用时 （秒）；
平静时： （次/分钟）；运动后： （次/分钟）；
解释呼吸频率在运动前后产生差异的原因：
人体运动时，会加快呼吸系统与外界进行气体交换的过程，下列说法正确的是（ ）
A.由 A 流向 C，血液从动脉血变成静脉血 B.组织获得氧气是通过气体扩散实现的 C.此图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红细胞运输 2.时间要求：15 分钟
评价设计
参考答案或提示：（1）学生自测所需时间及运动前后的呼吸频率 运动需要消耗大量的能量，呼吸频率加快可以为组织细胞提供更多的氧气，用于细胞的呼吸作用，从而产生更多的能量 （2）B
作业分析与设计意图
在作业中体现学科的融合是非常必要的，学生通过运动挑战，感受呼吸频率的变化，并思考生命现象产生的原因。通过解释身体状态变化的原因，使得学生乐于探索生命的奥秘，具有实事求是的科学态度。引导学生加强身体锻炼，促进健康的生活。与血液循环系统建构联系，更全面了解人体细胞获得氧气的全过程，认识到人体各系统是相互协调，相互配合共同完成生命活动的。
第六课时 1.作业内容
（课前作业）
在我国，每天有将近 1500 人发生心跳骤停，90%发生在医院以外，能够存活的人数不足 1%。如果能在发生心跳骤停的一分钟内开始进行心肺复苏， 90%以上的“猝死”病人有生还的机会，而每延迟一分钟救治，存活几率就会下
降 10%。但是目前的情况是，救护车和医生很难在几分钟内到达现场，所以旁观者能及时实施心肺复苏非常重要，或许这个举手之劳就能救人一命。
现在请你扫描以下任意二维码，观看心肺复苏教学视频。下堂课将进行模拟操作，并对操作过程进行评价。
你能解释，心肺复苏为什么可以帮助心跳骤停的病人脱离危险？此过程涉及了哪些生物学知识？
时间要求：10 分钟
评价设计
参考答案或提示：（1）扫码观看心肺复苏视频 （2）心脏是血液的泵，心脏骤停进而血液循环停止，于是不能给组织细胞供氧，进而导致组织细胞缺氧。胸外按压是为了让挤压心脏，实现血液循环；同时氧气来源于外界空气，所以口对口呼吸这种被动呼吸的方式，目的是实现肺通气，为血液提供氧气，这样两种方式相配合就可以实现组织细胞的呼吸。
作业分析与设计意图
通过项目式学习活动，开展心肺复苏模拟实践活动，通过了解心肺复苏的用途，扫码观看心肺复苏教程，说出心肺复苏的原理，课堂进行心肺复苏的操作和评价，真正做到把知识应用于实践，培养学生的态度责任，又能进一步认识血液循环和呼吸系统的协调配合作用，认识到知识来源于生活并且服务与生活。
课堂活动——实践模拟操作评价方案（填涂星星的方式完成评价）：
评价依据 评价结果
症状识别 评估现场 ☆☆☆☆☆
判断意识 ☆☆☆☆☆
判断生命体征 ☆☆☆☆☆
120 急救 是否拨打 120 ☆☆☆☆☆
救治方法 胸外按压 找准正确按压点 ☆☆☆☆☆
保证按压力量、速度和深度 ☆☆☆☆☆
开放气道 清理口腔分泌物 ☆☆☆☆☆
仰头抬颏法 ☆☆☆☆☆
人工呼吸 ☆☆☆☆☆
AED 使用 ☆☆☆☆☆
六、单元质量检测作业
（一）单元质量检测作业内容
中国内地大城市七至十八岁的儿童青少年中，超重和肥胖的发生率近几年呈快速上升趋势。摄取等量的下列食物，更易引起肥胖的是（ ）
炸鸡 B.水果 C.面包 D.牛肉
运动是一种保持合理体重的方式，运动时呼吸加深加快，有助于消耗能量。下列说法错误的是（ ）
呼吸作用的实质是有机物氧化分解并释放能量
运动与平静状态相比，呼出气体中的氧含量明显减少 C.运动时呼吸加深加快，有助于体内有机物的消耗
D.运动是健康的减肥方式，所以运动量越大越好
观察以下呼吸运动模型和相关变化曲线图。下列解释正确的是（ ）
甲 乙 丙
图甲表示膈肌舒张，肺内压减少 B.图乙表示膈肌收缩，肺内压增大 C.图乙可以对应图丙中的 AB 段
D.图丙中的 BC 段，表示膈顶上升
生活中，我们可以选择多种多样的运动方式。运动需要能量，营养学家认为运动时所需要的能量应该从食物中获得。某同学在运动之前先摄入了适量的面包，以补充碳水化合物。下图表示该物质在人体内的代谢过程，据图回答：
面包富含淀粉，此同学摄入的面包在消化管内最终被分解成 a，a 物质是 。
分解有机物需要消耗氧气，图中 （填“①”或者“②”）代表氧气。氧气从外界进入肺部，此时膈肌的状态是 。
（4）图中 C 代表的生理过程是 ，这里的气体交换是通过 实现的，此过程后，血液变成 （填“动脉血”或者“静脉血”）。
根据本章所学习的知识，尝试设计“人体的能量供应”思维导图，并在班
级交流与展示。
（二）单元质量检测作业属性表
序号 对应单元作业目标 对应学 难度 来源 完成时间
了解 理解 应用
1 1 √ 易 原创 30 分钟
2 1、2、4 √ 难 原创
3 3 √ 难 原创
4 1、2、3、4 √ 较难 原创
5 1、2、3、4 √ 难 原创
（三）评价设计
参考答案或提示：1.A 2.D 3.C 4.（1）葡萄糖 （2）① 收缩 （3）组织换气 气体扩散 静脉血
5.（1）“人体的能量供应”思维导图示例
“人体的能量供应”思维导图评价量表（填涂星星的方式完成评价）：
维度 评价指标 自评 互评 师评
科学性 （30 分） 1.全面反映主题的内容 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
2.文字表述准确、清晰 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
3.概念之间的关联词使用恰当 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
规范性 （30 分） 1.主题中心突出鲜明 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
2.层次清晰合理 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
3.布局合理，书写工整 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
逻辑性 （20 分） 1.概念之间的逻辑关系正确 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
2 各分支内容与主题关系密切 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
创新性 （20 分） 1.色彩丰富、美观 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
2.有跨学科的知识、观点和方法融合 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
实施建议：教师指导、学生设计、开展评价、交流展示。

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