跨学科理念下初中生物学课堂教学实践——以“人体的营养”教学为例

一、教材分析

“人体的营养”是鲁科版七年级生物学下册第六单元“人体生理与健康（一）”第二章内容，承接六年级上册第二单元“生物体的结构层次”第一章第三节“细胞的生活”的 知识，是学生从微观细胞认知过渡到宏观人体生命活动的关键内容。本章以“ 食物—营养—消化—吸收—健康”为主线，系统呈现“食物中的营养物质”“ 消化和吸收 ”“ 合理营养与食品安全 ”三大核心板块，既是生物学知识体系的重要组成，也是连接生命科学与日常生活、健康生活方式的重要桥梁。

教材和学生的日常生活紧密相连，从学生的日常饮食、食物加工、消化过程等切入，可将抽象的生理知识转化为与日常生活相接近的、可感知的具体生活细节。在“ 食物中的营养物质”板块，教材结合化学学科中的物质组成、能量转化等相关知识，为学生阐述了糖类、脂肪、蛋白质、水、无机盐、维生素六类营养物质的功能、食物的来源以及缺乏症；同时将 物理 学科中的能量测定实验融入课堂，让学生更真切、更直观地理解营养物质与生命活动的内在关联。在“消化和吸收”板块，教材从解剖结构知识出发，结合物理性消化与化学性消化原理，串联起消化系统组成、消化液作用、营养物质吸收部位等相关知识，渗透结构与功能相适应的生物学核心观念。在“ 合理营养与食品安全 ”板块，教材添加了营养学、公共卫生学 、化学食品安全检测等生物学领域的知识，引导学生将生物学知识应用于生活，树立科学饮食、健康生活的理念。

二、学情分析

本节课授课对象是初中七年级学生，该阶段的学生正处于青春发育的关键时期，无论是抽象思维的发展还是理论知识体系的搭建都处于黄金时期。七年级学生探究性强、好奇心重，且对自身健康和日常饮食有较强的兴趣。在知识储备上，经过小学阶段的学习，学生已初步了解食物中含有多种营养，知道简单的消化器官名称，并具有一定的生活实践经验；学习了细胞的物质和能量供应相关知识，为本章节的学习奠定了基础。

七年级学生对人体内部生理结构的认识还较为浅显，特别是对消化吸收酶的作用等抽象概念还难以理解，容易将消化和吸收两个概念相混淆；对 营 养物质的化学本质、消化过程的微观变化等也没有具象感观的认知。除此之外，学生的实验探究能力和跨学科学习能力还处于起步阶段，整合多学科知识的能力不足，容易导致知识割裂或是逻辑不清。从日常生活来讲，还有部分学生存在挑食、忽视食品安全等问题，缺乏将生物学知识转化为健康生活行为的意识和能力。在跨学科教学中，部分学生还未真正意识到多学科之间的关联，甚至未认识到跨学科学习的积极作用。因此，教师可 创设丰富的教学情境，设置趣味性的实践活动，引导学生打破学科壁垒，形成跨学科融合思维。

三、整体教学目标与课时目标

（一）整体教学目标

1.说出食物中的六类营养物质及其功能，描述消化系统的组成与食物消化、营养吸收的过程，阐明小肠适于消化和吸收的结构特点，掌握合理营养的基本要求与食品安全常识。

2.通过实验探究、数据分析、模型制作等活动，提升实验操作、观察分析与归纳总结能力；能整合生物学、化学、物理、数学等学科知识，解决饮食健康、营养搭配等实际问题，发展跨学科思维。

3.认同结构与功能相适应的生物学观念，养成合理饮食、关注食品安全的健康生活习惯，树立珍爱生命、关爱自身与他人健康的意识，体会生物学与生活、社会的密切联系。

（二）课时目标

本章整合为3课时，遵循“概念构建—探究深化—应用拓展”的 跨 学科教学逻辑，合理分配教学内容。

第1课时（概念种子课）：食物中的营养物质教师结合化学物质组成、物理能量测定知识，引导学生识别食物中的六类营养物质，说出各类营养物质的主要功能与食物来源，通 过“ 测定食物中的能量”实 验 ，理解营养物质为生命活动提供物质和能量；能运用数学知识处理实验数据，分析实验误差，建立生物学与化学、物理、数学等学科的关联。

第2课时（生长课）：消化和吸收教师依托人体解剖结构知识，结合物理性消化与化学性消化原理，引导学生掌握消化系统的组成，描述淀粉、蛋白质、脂肪的消化路径以及各类营养物质的吸收部位。教师通过“口腔对馒头的消化作用”“胆汁的乳化作用”实 验 ，帮 助 学生理解消化酶与消化液的功能，认同小肠结构与吸收功能相适应的生物学观念，渗透生物学与物理、化学的跨学科关联。

第3课时（拓展提升课）：合理营养与食品安全教师融合营养学、公共卫生学与化学食品安全知识，引导学生设计科学食谱，辨别食品安全隐患，运用跨学科知识评价自身饮食习惯，制订健康饮食方案，将生物学知识应用于生活实践，树立健康生活理念。

四、教学设计

（一）导入新课

课堂伊始，教师结合生活情境与跨学科素材创设问题情境：“ 同学们，我 们每天都要吃饭，米饭、馒头、牛奶、蔬菜等都是常见的食物。大家有没有想过，这些食物能为我们的身体提供什么？运动员赛前为什么要补充含糖类的食物？多喝牛奶为何能助力小朋友长高？”

教师展示跨学科素材：先展示化学视角下糖类、脂肪、蛋白质等营养素的物质组成图片，再播放物理学科“ 食 物 燃 烧 释 放 能 量 ”的实验视频，继而抛出问题：“ 食物中的营养不仅是生物学知识，还与化学、物理、数学学科紧密相关。今天我们将学习‘人体的营养’，运用多学科知识解开食物与健康的秘密。”教师从亲身感官体验出发提出问题：“ 我们咀嚼馒头时会慢慢感觉到甜味，这是为什么？”学生结合生活经验踊跃发言。教师顺势引出本节课重点内容：“这一现象背后藏着消化与营养的奥秘，接下来我们就从食物中的营养物质开始，逐步揭开人体营养的神秘面纱。”

（二）新知探究

1.食物中的营养物质（第1课时）

教师引导学生结合生活经验列举常吃的食物，并尝试说出其中的营养成分。

学生讨论回答：“ 牛奶富含蛋白质、米饭有糖、蔬菜含有维生素。”

教师融合化学学科知识进行讲解：“ 从化学角度看，食物中的营养物质分为有机物和无机物。糖类、脂肪、蛋白质是有机物，也是构成细胞的重要物质；水和无机盐是无机物，维生素是特殊的有机物。”为帮助学生理解各类营养物质的功能，教师开展 跨 学科融合教学：结合化学中“物质的作用”讲解糖类是主要供能物质，脂肪是备用能源物质，蛋白质是机体生长及修复受损组织的原料；结合物理“能量转化”知识，演示“食物燃烧释放热量”的实验原理，说明食物中储存着化学能，且该能量可转化为人体生命活动所需的能量。

在探究实验环节，教师组织学生开展“测定几种食物中的能量”实 验 ，融 合 物理实验操作规范 与数学数据处理方法开展教学。

教师讲解实验原理：1毫升水每升高1℃需吸收4.2 焦的热量，可通过测量水温变化计算食物所含能量，同时强调实验安全准则，讲解设置重复组、减小实验误差的科学方法。

学生分组操作：称量花生、玉米种子的质量，点燃种子加热锥形瓶中的水，记录燃烧前后的水温数值，用数学公式计算食物所含能量，并分析实验产生误差的原因。

实验结束后，各小组分享数据，教师引导学生总结：“不同食物储存的能量不同，脂肪含量高的食物储存的能量更多，这正是生物学与物理、数学知识的融合应用。”

讲解无机盐和维生素部分，教师结合化学元素知识，讲解钙、铁、碘等无机盐的作用，展示缺乏症图片，让学生匹配对应的食物来源；结合公共卫生知识，介绍维生素A、维生素C、维生素D的功能，结合生活中的“夜盲 症”“ 坏血病 ” 等案例，帮助学生理解维生素对人体的重要性，完成生物学与化学、体育与健康的跨学科联结。

2.消化和吸收（第2课时）

基于上节课，教师提问：“我们吃进去的食物，营养物质是如何被身体吸收利用的？”引发学生思考，自然导入“ 消化和吸收”的学习。教师展示人体消化系统解剖模型，结合生物体结构知识，讲解消化道与消化腺的组成，标注口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠等器官，以 及 唾液腺、肝脏、胰腺等主要消化腺，引导学生明确结构是功能的基础。

为突破“消化”这一教学难点，教师融合物理与化学知识，区分物理性消化和化学性消化：物理性消化是牙齿咀嚼、舌搅拌、胃肠蠕动，将食物磨碎、混合，仅改变食物形态，属于物理变化；化学性消化是消化液中的酶将大分子有机物分解为小分子物质，生成新物质，属于化学变化。随后，教师组织学生开展“口腔对馒头的消化作用”探究实验，设置三组对照实验：馒头碎屑+唾液、馒头碎屑+清水、馒头块+唾液。教师引导学生分析牙的咀嚼、舌的搅拌、唾液的作用，理解唾液淀粉酶可将淀粉分解为麦芽糖的化学原理，解释“咀嚼馒头变甜”的 原因。

在讲解脂肪的消化时，教师演示“ 胆汁的乳化作用”实验，通过对比植物油分别与胆汁和清水混合后的状态差异，说明胆汁虽不含消化酶，但能乳化脂肪，增大脂肪与消化酶的接触面积，融合物理乳化现象与化学消化原理完成跨学科教学。针对蛋白质消化，教 师结合化学中蛋白质的分解反应，讲解胃液、胰液、肠液中的蛋白酶可将蛋白质分解为氨基酸的过程。

在营养物质的吸收教学环节，教师先展示小肠内壁皱襞、小肠绒毛的放大图，再运用数学面积知识计算小肠绒毛展开后的表面积，直观论证“小肠长 5~6 米、有大量皱襞和绒毛”的 结构特点，明确小肠是人体消化与吸收的主要器官。

3.合理营养与食品安全（第3课时）

应用拓展阶段，教师展示青少年不良饮食习惯的案例，结合营养学知识讲解合理营养的要求：全面而均衡的饮食原则，明确三餐能量比例3:4:3，坚持食物多样、谷类为主、荤素搭配。教师引导学生融合生物学营养知识、数学比例知识、体育与健康知识，分组设计“一日健康食谱”，要求兼顾营养均衡、能量合理。各小组展示后，师生共同点评，优化食谱方案。

在食品安全部分，教师融合化学食品安全检测、公共卫生知识，展示过期食品、三无食品、农药残留超标蔬菜的图片，讲解食品安全的注意事项：购买食品要看生产日期、保质期，蔬菜清洗要去除农药残留，生熟食物要分开存放等。教师创设食品安全辨别情境，引导学生判断生活中的食品安全问题，运用跨学科知识分析原因，提出解决方法，将书本知识转化为生活能力。

最后，教师组织学生复习本章节所学内容，把生物学、化学、物理、数学、体育与健康等学科中有关“人体的营养”的知识串联起来，构建起“人体的营养”跨学科知识网络，梳理归纳营养物质类别、食物消化与吸收、合理营养的内在联系。

（三）巩固练习

教师设计有层次、有变化的习题，既帮助学生巩固基础知识，又提升学生的学科能力。

基础层习题以生物学基础知识为载体，引导学生说出六类营养物质的功能、消化系统的组成、小肠有利于营养吸收的特点，夯实基础知识。

提高层习题融合跨学科内容，从化学角度分析“淀粉消化的变化”，用物理知识解释“胆汁乳化脂肪的原理”，根据营养学比例搭配设计早餐食谱，培养学生的跨学科知识迁移能力。

实践层习题与生活实际紧密结合，让学生回家调查家庭一日饮食，用所学知识评价饮食的合理性，提出改进方案，真正让课堂知识落地生根。

习题练习环节，学生独立完成习题后开展小组互查。教师针对共性问题集中讲解，重点引导学生运用跨学科思维分析问题，如分析“为什么儿童要多补充含钙食物和维生素D”这一问题时，串联生物学中无机盐的作用、化学中钙元素的功能、维生素D促进钙吸收的原理，让学生形成完整的知识逻辑。

（四）总结提升

课堂尾声，教师用跨学科思维导图梳理本章节的知识脉络，以“人体的营养”为中心，分出“食物中的营养物质”“消化和吸收”“合理营养与食品安全”等分支，各分支联结化学、物理、数学、体育与健康等学科知识。

教师引导学生自主总结：在本章节中，我们学到了生物学知识，学会了用化学看物质组成，用物理看能量转化，用数学算营养比例，用体育与健康培养生活习惯，跨学科学习有利于全面认识生命、主动关爱健康。

随后，教师升华主题：“人体的营养是生命活动的基础，跨学科知识能帮助我们科学饮食、守护健康，希望大家把所学知识运用到生活中，养成良好的饮食习惯，做自己健康的守护者。”

本文为节选。

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