基于探究實(shí)踐的信息化課程教學(xué)設(shè)計(jì)

徐岑鑫

［摘 要］在“合理的膳食”一節(jié)的教學(xué)中，將信息技術(shù)手段運(yùn)用到科學(xué)探究活動(dòng)中，通過引導(dǎo)學(xué)生填寫在線調(diào)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(shè)計(jì)食譜，使學(xué)生掌握并運(yùn)用合理膳食的原則，形成健康飲食的意識(shí)。

［關(guān)鍵詞］信息化；探究實(shí)踐；教學(xué)設(shè)計(jì)；合理的膳食

［中圖分類號(hào)］G633.91［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］?A［文章編號(hào)］ 1674-6058（2023）32-0090-03

一、 教材及學(xué)情分析

“合理的膳食”是蘇科版七年級(jí)上冊(cè)第3單元第5章第3節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)課內(nèi)容包括“將設(shè)計(jì)的食譜修訂得更加合理”和“青少年的合理膳食”。本節(jié)課設(shè)置在“飲食與營養(yǎng)”“營養(yǎng)物質(zhì)的作用”之后，學(xué)生已經(jīng)了解六大類營養(yǎng)物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)的主要作用。本節(jié)課為第4節(jié)“人體對(duì)食物的消化和吸收”做好鋪墊。本節(jié)課的學(xué)習(xí)，有助于處于生長發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期的青少年形成良好的飲食習(xí)慣，有利于學(xué)生辨別生活中食用哪些食物會(huì)對(duì)身體形成負(fù)擔(dān)，學(xué)會(huì)為自己和家人設(shè)計(jì)健康食譜?！疤骄繉?shí)踐”是解決真實(shí)情境中的問題或完成實(shí)踐項(xiàng)目的能力與品格，主要包括科學(xué)探究和跨學(xué)科實(shí)踐。結(jié)合信息技術(shù)的科學(xué)探究活動(dòng)，可使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，學(xué)會(huì)必要的信息技術(shù)技能，為將來更多的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)積累經(jīng)驗(yàn)。

二、 教學(xué)目標(biāo)

（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(duì)土豆和薯片能量的測定，形成物質(zhì)與能量觀。

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

三、 教學(xué)過程

（一）問卷調(diào)查，導(dǎo)入課堂

教師利用問卷星發(fā)放調(diào)查問卷，學(xué)生在平板電腦上點(diǎn)擊回答三個(gè)問題。問題1：當(dāng)上學(xué)準(zhǔn)備遲到時(shí)你是否會(huì)按時(shí)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(huì)用薯片等油炸食品代替正餐？教師當(dāng)堂收集并展示調(diào)查數(shù)據(jù)：80.1%的學(xué)生上學(xué)準(zhǔn)備遲到時(shí)也會(huì)按時(shí)吃早飯；58.3%的學(xué)生一日三餐吃得最多的是肉類，38.7%的學(xué)生吃得最多的是水果，3%的學(xué)生吃得最多的是蔬菜；3%的學(xué)生經(jīng)常用薯片等油炸食品代替正餐，44%的學(xué)生偶爾用薯片等油炸食品代替正餐，53%的學(xué)生從不用薯片等油炸食品代替正餐。由調(diào)查數(shù)據(jù)引出青少年要合理膳食。

設(shè)計(jì)意圖：利用在線調(diào)查問卷簡單調(diào)查學(xué)生的日常飲食情況，通過問卷調(diào)查數(shù)據(jù)導(dǎo)入課堂，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的課堂參與度，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。問卷星能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速收集，形成數(shù)據(jù)條形圖，直觀展示學(xué)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(qū)動(dòng)任務(wù)學(xué)習(xí)

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(xué)生結(jié)合課本第81頁和82頁的內(nèi)容，自行總結(jié)為實(shí)現(xiàn)合理膳食應(yīng)該怎樣做。學(xué)生結(jié)合圖片及課本文字，總結(jié)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(shí)定量、粗糧和細(xì)糧合理搭配。

接著，教師用PPT呈現(xiàn)材料一：大部分膳食纖維不能被人體消化和吸收，但能促進(jìn)腸道的蠕動(dòng)，促進(jìn)食物及殘?jiān)^腸道，使腸道內(nèi)有害物質(zhì)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(jìn)膽固醇的代謝，有利于預(yù)防心血管疾病。此外，對(duì)于體重超標(biāo)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(huì)增加體重，還有利于保持正常體形。

最后，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)材料一分析為什么要適量攝入蔬菜、水果。學(xué)生小組討論，提取材料一的關(guān)鍵語句，進(jìn)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(jìn)腸道蠕動(dòng)、預(yù)防心血管疾病、保持體形等，對(duì)人體的健康具有重要作用。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生結(jié)合中國居民平衡膳食寶塔和課本內(nèi)容，總結(jié)合理膳食的原則，提高學(xué)生的讀圖能力和歸納總結(jié)能力。通過文字材料介紹，讓學(xué)生了解到蔬菜、水果中含有膳食纖維，并總結(jié)食用膳食纖維的功能，從而培養(yǎng)學(xué)生閱讀文字、提取關(guān)鍵信息的能力。

2.分析比較粗糧和細(xì)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(xué)生區(qū)分出哪些是粗糧，哪些是細(xì)糧，并結(jié)合粗糧和細(xì)糧的營養(yǎng)成分表（如表1），思考為什么要粗糧和細(xì)糧合理搭配。

待學(xué)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(xiàng)分別拉入表示粗糧、細(xì)糧的方框中，并上傳教師端。學(xué)生通過粗糧和細(xì)糧的營養(yǎng)成分表發(fā)現(xiàn)，粗糧和細(xì)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(yīng)搭配食用不同種類和數(shù)量的粗糧和細(xì)糧。

設(shè)計(jì)意圖：通過圖片讓學(xué)生學(xué)會(huì)簡單分辨常見的粗糧和細(xì)糧，學(xué)生完成任務(wù)后將結(jié)果上傳至教師端，以便教師了解學(xué)生對(duì)常識(shí)性知識(shí)的掌握情況而繼續(xù)教學(xué)，也讓學(xué)生在對(duì)照其他組上傳的圖片時(shí)，學(xué)會(huì)糾正自己的前概念，這比直接傳輸知識(shí)效果更好。讓學(xué)生結(jié)合表格的數(shù)據(jù)分析粗糧和細(xì)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(xué)生分析數(shù)據(jù)、閱讀表格的能力，并讓學(xué)生說出不同食物中營養(yǎng)物質(zhì)的種類和含量存在差異以及粗糧和細(xì)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(diào)查結(jié)果顯示，部分學(xué)生偶爾會(huì)用薯片等油炸食品代替正餐。那么，食用同等質(zhì)量的薯片和土豆片，攝入的熱量相差多少？為了探究同等質(zhì)量的土豆片和薯片的熱量差異，某興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)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(biāo)簽，培養(yǎng)皿，燒杯，鐵架臺(tái)，電子溫度計(jì)（2個(gè)）。

實(shí)驗(yàn)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(gè)電子溫度計(jì)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(jì)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(diǎn)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(jì)示數(shù)；

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

（5）小組成員將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在活動(dòng)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(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

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

（2）用鑷子夾取實(shí)驗(yàn)材料灼燒時(shí)，要注意夾取的位置，避免火焰灼燒到手。

教師指出，該實(shí)驗(yàn)的操作步驟存在一些錯(cuò)誤，請(qǐng)同學(xué)們小組討論，找出錯(cuò)誤并嘗試糾正，同時(shí)說明理由。學(xué)生通過小組討論找出兩處錯(cuò)誤：一是步驟（3）應(yīng)將完全燃燒完的薯片丟入大燒杯，燃燒不充分會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差；二是步驟（4）應(yīng)該用鑷子夾著土豆干用酒精燈點(diǎn)燃，實(shí)驗(yàn)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(xué)生糾正實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤后，教師分發(fā)小組成員分工表，每一小組內(nèi)分別委派實(shí)驗(yàn)操作員（紀(jì)律管理員、酒精燈管理員、在線表格填寫員、發(fā)言員）。委派結(jié)束后，教師指示學(xué)生按照正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟小組分工進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并在每組提供的平板電腦上用Excel 表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳至教師端。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師請(qǐng)各小組成員觀察并分析各小組投屏的數(shù)據(jù)，找出有問題的數(shù)據(jù)，并分析出現(xiàn)問題的原因。

第二組學(xué)生代表指出，第一組干土豆片的數(shù)據(jù)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(diǎn)燃。第六組學(xué)生代表指出，第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有問題，原因是沒有將燃燒的實(shí)驗(yàn)材料置于試管底部合適位置進(jìn)行加熱，因此出現(xiàn)熱量的散失。

最后，教師請(qǐng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以得出什么結(jié)論，對(duì)健康飲食有何啟示。學(xué)生回答：同等質(zhì)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(yīng)少吃油炸食品，避免過度肥胖，做到健康飲食。

設(shè)計(jì)意圖：教師將有問題的實(shí)驗(yàn)步驟呈現(xiàn)給學(xué)生，通過“大家一起來找茬”的活動(dòng)形式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和辯證思維。通過燃燒薯片和土豆片，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的小組合作、動(dòng)手操作和探究實(shí)踐的能力。用Excel表格記錄數(shù)據(jù)并同步到大屏，有助于學(xué)生把控整個(gè)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度，也有助于教師及時(shí)了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展，及時(shí)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題進(jìn)行指導(dǎo)。

用騰訊文檔突破了時(shí)間的限制，提高了數(shù)據(jù)輸入效率?，F(xiàn)場統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和取平均值，使得出結(jié)論更為及時(shí)、有效、可靠［1］。將信息技術(shù)融入生物學(xué)實(shí)驗(yàn)探究過程中，讓學(xué)生現(xiàn)場處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小組討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可能存在的問題，使學(xué)生在交流與反思過程中領(lǐng)悟到科學(xué)探究是一個(gè)不斷總結(jié)失敗經(jīng)驗(yàn)的過程，有助于鍛煉學(xué)生的批判性思維能力和語言表達(dá)能力。

4.運(yùn)用“薄荷健康”軟件設(shè)計(jì)并評(píng)價(jià)食譜

當(dāng)今社會(huì)，人們?cè)跐M足基本生存需要的基礎(chǔ)上，更加注重飲食健康與食品安全。因此，教師先向?qū)W生介紹“薄荷健康”軟件是一種人們常用的監(jiān)測與規(guī)范自身飲食的軟件，然后選定每組一個(gè)學(xué)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(shù)據(jù)輸入，根據(jù)軟件相關(guān)提示及要求，小組討論設(shè)計(jì)屬于他的個(gè)性化一日食譜，并將設(shè)計(jì)好的食譜上傳至教師端。

食譜設(shè)計(jì)完成后，第四小組代表上臺(tái)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(shè)計(jì)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(dǎo)其他小組成員對(duì)該小組設(shè)計(jì)的食譜進(jìn)行評(píng)價(jià)，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(jìn)方案。

第三小組代表指出第四小組的食譜設(shè)計(jì)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(biāo)，三餐熱量占比應(yīng)符合3∶4∶3，因此應(yīng)將油煎荷包蛋減量，或者將油煎荷包蛋換為水煮蛋。

設(shè)計(jì)意圖：利用熱門健康食譜軟件，讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦進(jìn)行個(gè)性化的食譜設(shè)計(jì)，使學(xué)生意識(shí)到合理膳食、健康飲食在社會(huì)中得到人們的廣泛關(guān)注。利用真實(shí)的生活情境，不僅可以讓學(xué)生重視自身的健康問題，還可以對(duì)青少年合理膳食的原則進(jìn)行檢驗(yàn)和運(yùn)用，更明確了合理膳食在青少年成長中的重要性，使學(xué)生在日常生活中更加關(guān)注自己的飲食健康，促進(jìn)學(xué)生身心健康發(fā)展。

四、教學(xué)反思

本節(jié)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(yùn)用合理膳食的原則設(shè)計(jì)個(gè)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(xué)生體驗(yàn)到健康食譜的制定過程，形成健康飲食的意識(shí)。在本節(jié)課的教學(xué)中，多個(gè)活動(dòng)都設(shè)計(jì)了學(xué)生反思的環(huán)節(jié)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維。

本節(jié)課在填寫在線調(diào)查問卷收集學(xué)生飲食情況、在教師端展示學(xué)生的粗細(xì)糧分類、通過Excel表格收集并展示學(xué)生探究食物熱量的數(shù)據(jù)、利用“薄荷健康”軟件設(shè)計(jì)健康食譜等環(huán)節(jié)，都巧妙地將信息技術(shù)作為探究實(shí)驗(yàn)的工具融入課堂教學(xué)中，嘗試運(yùn)用跨學(xué)科教學(xué)的方式提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，讓學(xué)生明白知識(shí)并不是單一的，而是多學(xué)科融合的。本節(jié)課也引發(fā)教師思考，改革傳統(tǒng)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，嘗試與不同學(xué)科進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］? 邵紹元.“能量的釋放和利用”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)［J］.生物學(xué)教學(xué)，2020（9）：30-31.

（責(zé)任編輯 黃春香）