基于探究實踐的信息化課程教學設計

徐岑鑫

［摘 要］在“合理的膳食”一節的教學中，將信息技術手段運用到科學探究活動中，通過引導學生填寫在線調查問卷，測定食物熱量并填寫共享文檔，利用“薄荷健康”軟件設計食譜，使學生掌握并運用合理膳食的原則，形成健康飲食的意識。

［關鍵詞］信息化；探究實踐；教學設計；合理的膳食

［中圖分類號］G633.91［文獻標識碼］?A［文章編號］ 1674-6058（2023）32-0090-03

一、 教材及學情分析

“合理的膳食”是蘇科版七年級上冊第3單元第5章第3節的內容。本節課內容包括“將設計的食譜修訂得更加合理”和“青少年的合理膳食”。本節課設置在“飲食與營養”“營養物質的作用”之后，學生已經了解六大類營養物質和營養物質的主要作用。本節課為第4節“人體對食物的消化和吸收”做好鋪墊。本節課的學習，有助于處于生長發育關鍵時期的青少年形成良好的飲食習慣，有利于學生辨別生活中食用哪些食物會對身體形成負擔，學會為自己和家人設計健康食譜。“探究實踐”是解決真實情境中的問題或完成實踐項目的能力與品格，主要包括科學探究和跨學科實踐。結合信息技術的科學探究活動，可使學生在獲得知識的同時，學會必要的信息技術技能，為將來更多的跨學科實踐活動積累經驗。

二、 教學目標

（1）通過分析中國居民平衡膳食寶塔，歸納得出合理膳食的原則。

（2）通過對土豆和薯片能量的測定，形成物質與能量觀。

（3）利用“薄荷健康”軟件，討論設計健康食譜，理解合理膳食對青少年成長的重要性，形成健康飲食的意識。

三、 教學過程

（一）問卷調查，導入課堂

教師利用問卷星發放調查問卷，學生在平板電腦上點擊回答三個問題。問題1：當上學準備遲到時你是否會按時吃早飯？問題2：一日三餐吃得最多的是哪一種食物？問題3：你是否會用薯片等油炸食品代替正餐？教師當堂收集并展示調查數據：80.1%的學生上學準備遲到時也會按時吃早飯；58.3%的學生一日三餐吃得最多的是肉類，38.7%的學生吃得最多的是水果，3%的學生吃得最多的是蔬菜；3%的學生經常用薯片等油炸食品代替正餐，44%的學生偶爾用薯片等油炸食品代替正餐，53%的學生從不用薯片等油炸食品代替正餐。由調查數據引出青少年要合理膳食。

設計意圖：利用在線調查問卷簡單調查學生的日常飲食情況，通過問卷調查數據導入課堂，激發學生的學習興趣，提高學生的課堂參與度，調動學生的學習積極性。問卷星能實現數據的快速收集，形成數據條形圖，直觀展示學生的日常飲食情況，從而引出青少年要合理膳食。

（二） 深化情境，驅動任務學習

1. 閱讀材料，歸納合理膳食

首先，教師展示中國居民平衡膳食寶塔（如圖1），讓學生結合課本第81頁和82頁的內容，自行總結為實現合理膳食應該怎樣做。學生結合圖片及課本文字，總結出：合理膳食要做到主副食合理搭配、三餐合理搭配、葷素合理搭配、飲食要定時定量、粗糧和細糧合理搭配。

接著，教師用PPT呈現材料一：大部分膳食纖維不能被人體消化和吸收，但能促進腸道的蠕動，促進食物及殘渣過腸道，使腸道內有害物質迅速排出，有利于人體的健康。多食用一些膳食纖維含量豐富的食物，還能促進膽固醇的代謝，有利于預防心血管疾病。此外，對于體重超標的人來說，多食用膳食纖維含量豐富的食物既可以消除饑餓感，又不會增加體重，還有利于保持正常體形。

最后，教師引導學生根據材料一分析為什么要適量攝入蔬菜、水果。學生小組討論，提取材料一的關鍵語句，進一步得出：蔬菜、水果中含有膳食纖維，適量攝入蔬菜、水果能促進腸道蠕動、預防心血管疾病、保持體形等，對人體的健康具有重要作用。

設計意圖：讓學生結合中國居民平衡膳食寶塔和課本內容，總結合理膳食的原則，提高學生的讀圖能力和歸納總結能力。通過文字材料介紹，讓學生了解到蔬菜、水果中含有膳食纖維，并總結食用膳食纖維的功能，從而培養學生閱讀文字、提取關鍵信息的能力。

2.分析比較粗糧和細糧

教師給出紅薯、小麥、玉米、大米、山藥等食物的五張圖片，讓學生區分出哪些是粗糧，哪些是細糧，并結合粗糧和細糧的營養成分表（如表1），思考為什么要粗糧和細糧合理搭配。

待學生小組討論后，讓各小組派代表在平板電腦上將五張圖片的選項分別拉入表示粗糧、細糧的方框中，并上傳教師端。學生通過粗糧和細糧的營養成分表發現，粗糧和細糧在維生素的種類和含量及鎂、膳食纖維的含量上存在差異，所以為了滿足人體健康的需求，應搭配食用不同種類和數量的粗糧和細糧。

設計意圖：通過圖片讓學生學會簡單分辨常見的粗糧和細糧，學生完成任務后將結果上傳至教師端，以便教師了解學生對常識性知識的掌握情況而繼續教學，也讓學生在對照其他組上傳的圖片時，學會糾正自己的前概念，這比直接傳輸知識效果更好。讓學生結合表格的數據分析粗糧和細糧在維生素的種類和含量及鎂、膳食纖維的含量上存在差異，提高學生分析數據、閱讀表格的能力，并讓學生說出不同食物中營養物質的種類和含量存在差異以及粗糧和細糧合理搭配的重要性。

3.編輯共享文檔，探究薯片、土豆片的熱量差異

問卷調查結果顯示，部分學生偶爾會用薯片等油炸食品代替正餐。那么，食用同等質量的薯片和土豆片，攝入的熱量相差多少？為了探究同等質量的土豆片和薯片的熱量差異，某興趣小組設計了如下實驗：

實驗材料：薯片1.84 g（一片），干土豆片（一份），清水，試管A和試管B（完全相同），火柴，鑷子，酒精燈，標簽，培養皿，燒杯，鐵架臺，電子溫度計（2個）。

實驗操作步驟：

（1）往試管A和試管B中分別加30毫升清水；

（2）將2個電子溫度計傳感（銀色）的一端分別伸入試管A和試管B的清水中央，測量室溫下清水的初始溫度，此后溫度計一直懸置于試管中的清水中央；

（3）用鑷子夾取一片薯片（1.84 g），用酒精燈點燃，置于試管A底部加熱，由于火焰較大，直接將未完全燒完的薯片丟入大燒杯，讀取電子溫度計示數；

（4）用鑷子夾取一片干土豆片（1 g），用酒精燈點燃，置于試管B底部加熱，加熱結束后讀取電子溫度計示數；

（5）小組成員將實驗數據記錄在活動單上，再匯總填入Excel表格（如表2）中。

表2 土豆片和薯片的熱量差異記錄表

[ 食物名稱 起始溫度/℃ 最終溫度/℃ 溫度上升值/℃ 干土豆片 薯片 ]

實驗注意事項：

（1）使用酒精燈時，注意避免火焰灼燒到電子溫度計，使用完后用燈帽蓋滅酒精燈，并將酒精燈放在遠離手肘處，避免打翻；

（2）用鑷子夾取實驗材料灼燒時，要注意夾取的位置，避免火焰灼燒到手。

教師指出，該實驗的操作步驟存在一些錯誤，請同學們小組討論，找出錯誤并嘗試糾正，同時說明理由。學生通過小組討論找出兩處錯誤：一是步驟（3）應將完全燃燒完的薯片丟入大燒杯，燃燒不充分會導致實驗數據誤差；二是步驟（4）應該用鑷子夾著土豆干用酒精燈點燃，實驗探究要遵循單一變量原則，薯片和干土豆片的重量要一樣。

學生糾正實驗操作錯誤后，教師分發小組成員分工表，每一小組內分別委派實驗操作員（紀律管理員、酒精燈管理員、在線表格填寫員、發言員）。委派結束后，教師指示學生按照正確的實驗操作步驟小組分工進行實驗，并在每組提供的平板電腦上用Excel 表格記錄實驗數據，同時將實驗數據上傳至教師端。實驗結束后，教師請各小組成員觀察并分析各小組投屏的數據，找出有問題的數據，并分析出現問題的原因。

第二組學生代表指出，第一組干土豆片的數據有問題，原因是干土豆片燃燒不充分或干土豆片沒有完全脫水，因此難以點燃。第六組學生代表指出，第三組實驗數據有問題，原因是沒有將燃燒的實驗材料置于試管底部合適位置進行加熱，因此出現熱量的散失。

最后，教師請學生根據實驗數據分析可以得出什么結論，對健康飲食有何啟示。學生回答：同等質量的土豆片和薯片，薯片所含的熱量比土豆片高得多，因此要避免用薯片等油炸食品代替正餐，日常生活中應少吃油炸食品，避免過度肥胖，做到健康飲食。

設計意圖：教師將有問題的實驗步驟呈現給學生，通過“大家一起來找茬”的活動形式，培養學生的科學思維和辯證思維。通過燃燒薯片和土豆片，獲取實驗數據，培養學生的小組合作、動手操作和探究實踐的能力。用Excel表格記錄數據并同步到大屏，有助于學生把控整個實驗的進度，也有助于教師及時了解學生的實驗進展，及時對學生實驗過程中存在的問題進行指導。

用騰訊文檔突破了時間的限制，提高了數據輸入效率。現場統計數據和取平均值，使得出結論更為及時、有效、可靠［1］。將信息技術融入生物學實驗探究過程中，讓學生現場處理實驗數據，小組討論實驗數據可能存在的問題，使學生在交流與反思過程中領悟到科學探究是一個不斷總結失敗經驗的過程，有助于鍛煉學生的批判性思維能力和語言表達能力。

4.運用“薄荷健康”軟件設計并評價食譜

當今社會，人們在滿足基本生存需要的基礎上，更加注重飲食健康與食品安全。因此，教師先向學生介紹“薄荷健康”軟件是一種人們常用的監測與規范自身飲食的軟件，然后選定每組一個學生，按照PPT中提供的操作步驟將他的身高、體重、年齡、性別等基本數據輸入，根據軟件相關提示及要求，小組討論設計屬于他的個性化一日食譜，并將設計好的食譜上傳至教師端。

食譜設計完成后，第四小組代表上臺介紹本組成員的基本信息，指出由于該成員體重偏重，因此為他設計一日減重食譜，即早餐攝入300克油煎荷包蛋，100克全麥面包，200毫升牛奶；午餐攝入120克番茄炒雞蛋，120克米飯，100克生菜，150克水煮雞胸肉；晚餐攝入120克米飯，50克炒蠶豆，200克水煮蝦，100克紅燒魚，100克蘑菇炒青菜。

教師引導其他小組成員對該小組設計的食譜進行評價，找出該食譜符合合理膳食的哪些原則，并且指出其不足之處，提出改進方案。

第三小組代表指出第四小組的食譜設計符合主副食合理搭配、三餐合理搭配、葷素合理搭配等原則，但是早餐熱量的總攝入量超標，三餐熱量占比應符合3∶4∶3，因此應將油煎荷包蛋減量，或者將油煎荷包蛋換為水煮蛋。

設計意圖：利用熱門健康食譜軟件，讓學生動手、動腦進行個性化的食譜設計，使學生意識到合理膳食、健康飲食在社會中得到人們的廣泛關注。利用真實的生活情境，不僅可以讓學生重視自身的健康問題，還可以對青少年合理膳食的原則進行檢驗和運用，更明確了合理膳食在青少年成長中的重要性，使學生在日常生活中更加關注自己的飲食健康，促進學生身心健康發展。

四、教學反思

本節課從歸納合理膳食的原則，到燃燒干土豆片、薯片測定熱量，再到運用合理膳食的原則設計個性化健康食譜并完善食譜，整堂課邏輯清晰，具有條理性，也讓學生體驗到健康食譜的制定過程，形成健康飲食的意識。在本節課的教學中，多個活動都設計了學生反思的環節，有助于培養學生的辯證思維。

本節課在填寫在線調查問卷收集學生飲食情況、在教師端展示學生的粗細糧分類、通過Excel表格收集并展示學生探究食物熱量的數據、利用“薄荷健康”軟件設計健康食譜等環節，都巧妙地將信息技術作為探究實驗的工具融入課堂教學中，嘗試運用跨學科教學的方式提高學生的科學探究能力，讓學生明白知識并不是單一的，而是多學科融合的。本節課也引發教師思考，改革傳統的生物學實驗教學方式，嘗試與不同學科進行跨學科教學，提高學生的綜合素質。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［1］? 邵紹元.“能量的釋放和利用”一節的教學設計［J］.生物學教學，2020（9）：30-31.

（責任編輯 黃春香）