Интегрированный урок "Использование Excel при построении модели рационального питания"
методическая разработка по информатике и икт (10 класс) по теме

Урок «Рациональное питание» в 10 классе

5 урок в модуле «Моделирование в ЭТ»

составлен по материалам УМК:

Учебник        Информатика и ИКТ. 10 класс. Базовый уровень. Под редакцией профессора Н.В. Макаровой. - СПб.: Питер, 2007.

Программа         Н.В. Макарова.  Программа по информатике и ИКТ (системно-информационная концепция). - СПб.: Питер, 2007.

Всего на изучение:                                         34 часа

Тема урока: Рациональное питание

Тип урока: урок комплексного применения ЗУН учащихся, комбинированный, интегрированный (биология).

Вид урока: лабораторный практикум.

Используемые технологии: проблемно-исследовательская, элементы игровой технологии.

Цель урока:

1. Реализовать знания, умения и навыки решения задач с использованием ЭТ.
2. Оценить возможность применения ЭТ в биологии;
3. Научиться сопоставлять и анализировать результаты вычислений с использованием ЭТ
4. Раскрыть необходимость рационального режима питания, сбалансированного  по составу белков, жиров и углеводов

Задачи урока:

1. Образовательные – отработать навыки использования расчетных формул при работе с электронными таблицами, стимулировать интерес учащихся к применению ЭТ в практических бытовых задачах и в частности в биологии.

1. Развивающие – развить умение оценивать результаты выполненных действий,  развить умение применять полученные знания при решении задач различной направленности, развитие познавательного интереса, интеллектуальных и творческих способностей средствами ЭТ.
2. Воспитательные – развитие внимания и аналитического мышления, воспитание информационной культуры, избирательного отношения к полученной информации.

Оснащение урока:

Доска: Тема урока

ТСО: компьютерный класс, оснащенный современной техникой, видеопроектор.

Дидактический материал:

1. Презентация: «Рациональное питание»
2. Файл – заготовка для учителя в электронной таблице «Меню»

Раздаточный материал для учащегося:  

3. Конспект для учащегося: «Лабораторный практикум: Рассчет  суточного рациона питания с учетом норм».
4. Файл - заготовка в электронной таблице: «Меню для учащихся».

План урока

1. Ввод проблемы  (10 мин).
2. Самостоятельная практическая работа учащихся  на ПК  (22 мин).
3. Обсуждение и анализ результатов вычислений (5 мин).
4. Подведение итогов (3 мин).

Подготовительный этап

Домашнее задание к данному уроку:

Составить меню на день (завтрак, обед и ужин), используя выданный список продуктов, в предложенном бланке. Проставить только массу продуктов.

Отчет:

Вывод:____________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

1. Ввод в проблему. (10 мин)

Учитель:

Здравствуйте, ребята!

В настоящее время проблема правильного рационального питания является злободневной не только для россиян, но и для жителей всей планеты.

Много факторов влияет на наше здоровье, одним из основных является  питание.

Обратимся к народным поговоркам, кладезю мудрости человеческой (прочитать поговорки).

1. Какой смысл Вы видите в этих мудрых народных поговорках? (На экране первый слайд презентации «Рациональное питание».)

Ответ: Питаться, не причиняя вреда здоровью.

Учитель:

Правильно. Тема нашего сегодняшнего урока так и называется "Рациональное питание".

2. Вид урока – лабораторный практикум. Что означает практикум?

Ответ: Лабораторный практикум - значит, что в практической работе будут присутствовать элементы анализа, исследования.

Учитель:

Известно, что в теле взрослого человека, массой около 70 кг, содержится примерно 40 кг воды, 15 кг белка, 7 кг жира, 3 кг минеральных солей, 0,7 кг углеводов.

Но организм — это не склад, где все заложенное хранится в неприкосновенном виде. В организме человека постоянно происходят процессы обмена, одни вещества сгорают, окисляются, выводятся, и взамен их должны поступать новые. Роль пищи в процессе непрерывного обновления человеческого тела может быть охарактеризована следующими цифрами: подсчитано, что в среднем за 70 лет жизни человек выпивает 50 т воды, съедает 2,5 т белка, 2,3 т жира, свыше 10 т углеводов, почти 300 кг поваренной соли.

Белки, жиры, углеводы, минеральные соли и витамины — вот те основные вещества, которые необходимы для жизни. Современные представления о качественных и количественных потребностях человека в пищевых веществах получили отражение в концепции сбалансированного питания. Согласно этой концепции, для осуществления нормальной жизнедеятельности организм человека нуждается не в конкретных продуктах питания, а в необходимом количестве энергии и определенных комплексах питательных веществ, входящих в эти продукты.

Учитель: 

Делаем вывод. (Параллельно едет демонстрация через видеопроектор.)

Учитель: 

Вам было предложено дома составить свое суточное меню. Сейчас мы составим план наших действий по расчету энергетической ценности и составу вашего рациона. Это первая задача.

Вторая задача, сравнив полученные данные с научно обоснованными рекомендациями питания для вашего возраста, подобрать суточный набор продуктов. 

На экране параллельно объяснению учителя показана схема этапов моделирования.

Учитель: 

1 этап. Описание задачи

Имеется список продуктов. Для каждого продукта указан состав по белкам, жирам и углеводам на 100 грамм продукта. Необходимо составить таблицу, позволяющую быстро рассчитать калорийность потребляемой пищи в сутки и ее состав по компонентам: белкам, жирам и углеводам.

Рассматриваем упрощенную информационную модель, в которой не учитывается состав меню по витаминам и минеральным солям.

2 этап. Определение целей моделирования

1. Автоматизировать расчет суточного потребления продуктов.
2. Исследовать полученный результат и предложить реальный набор продуктов, соответствующий норме питания и возрастному диапазону человека.

3 этап. Разработка информационной модели расчета суточного рациона питания с учетом норм.  

Необходимо определить, что для нас является исходными данными, что необходимо рассчитывать и что будет результатом.

3. Какие данные в нашей задаче  являются исходными данными?

Ответ: На любом покупаемом нами продукте указан его состав. То есть количество белков, жиров и углеводов в 100 грамм продукте нам известно – это исходные данные.

Учитель:

Уточним, мы выбираем продукт, который будет входить в меню, а он имеет параметры: количество белков, жиров и углеводов. Это исходные неизменяемые для продукта величины. Но продукт имеет массу, можно выбрать любую массу продукта – это тоже исходная величина,  но изменяемая величина.

Учитель:

4. Какие данные будут результатом?

Ответ: Энергетическую ценность, масса белков, жиров и углеводов в составленном нами меню. Это результат и эта величина является расчетной.

Учитель:

5. Какие ещё данные в нашей задаче  являются расчетными?

Ответы учащихся: энергетическую ценность  и количественный состав по компонентам: белкам, жирам и углеводам каждого продукта, входящего в состав меню –  это расчетные величины.

Учитель:

6. Найденные данные будут являться окончательным результатом?

Ответ: Нет. Нам нужно проверить, будут ли полученные данные соответствовать нормам, и если нет, то продолжить поиск верного решения.

Учитель: Обратите внимание, что в раздаточном материале указаны физиологические нормы суточной потребности в пищевых веществах и энергии.

4 этап.- Разработка компьютерной модели.

1. С помощью какой программной среды можно решать поставленную информационную задачу?

Ответ: Расчет можно провести с помощью электронной таблицы.

Учитель по гиперссылке из презентации загружает на экран файл-заготовку для учащихся.

Учитель:

Перед вами подготовленная таблица с исходными данными, в которой указаны продукты и их состав на 100 гр. Указано также, какие величины исходные, изменяемые, а какие расчетные.

В ячейки столбца Е вводится масса продукта, согласно вашей домашней раскладки.

В ячейку F4 необходимо ввести формулу, которую позволит рассчитать массу белка в зависимости от массы продукта, указанного в ячейке E4.

2. Объясните смысл этой формулы.

Ответ:           (Белки в 100г)*(Масса в граммах) /100

Учитель:

3. Введите формулу так, чтобы ее можно скопировать и вправо (ячейки G4, H4), и затем вниз (строки с 5 по 85). Какай вид ссылки  должна содержать формула?

Ответ: Формула должна содержать смешанную ссылку.

Учитель:

Существуют справочные данные. Они указаны в вашем раздаточном материале, и сейчас мы их видим на экране.

Энергетическая ценность 1 гр. белков составляет 17,2 кДж (1калория=4,1868 Дж).

Энергетическая ценность 1 гр. углеводов составляет 17,2 кДж.

Энергетическая ценность 1 гр. жиров составляет 39,1 кДж,

По этим данным энергетическая ценность продукта, записанного в ячейку A4,  рассчитывается по формуле:

17,2*(белки + углеводы)+39,1*жиры, т.е.

в ячейку  I4  заносится формула     =17,2*(F4+H4)+39,1*G4

Копируем формулы вниз. В ячейки диапазона F87:I87 записываем формулы для нахождения суммарных величин.

5 этап – Исследование компьютерной модели.

Каждый из нас не застрахован от ошибок. Даже если алгоритм информационной модели построен верно, возможна ошибка в написании формул или введенная формула при копировании дает неверный результат. Поэтому на следующем этапе вам необходимо протестировать введенные формулы на заранее известном примере  (обратите внимание на 4 строку.) При правильном вводе формулы энергетическая ценность продукта «борщ», массой 200 грамм составляет 127, 55 ккал.

Результат получен. Необходимо провести анализ полученных данных.

Технология работы расписана в вашем раздаточном материале.

2. Самостоятельная практическая работа учащихся за компьютером. (22 мин)

Учитель обращает внимание, что в раздаточном материале для учащегося указаны критерии оценки выполнения работы, план выступления учащегося и физиологические нормы суточной потребности в пищевых веществах и энергии для школьников.

При составлении отчета о проделанной работе необходимо заполнить лист «отчет» в электронной таблице данными методом копирования, ввести свою фамилию, указать физиологические нормы суточной потребности в пищевых веществах и энергии количественный состав продуктов  в зависимости от вашего пола и возраста. Результат распечатать по сетевому принтеру.

Учитель проговаривает ход выполнения лабораторной работы.

Учащиеся приступают к выполнению работы.

Ход работы постоянно на экране.

3. Обсуждение и анализ результатов вычислений (5 мин).

Учащимся предлагается сравнить потребности организма со своим рационом, т. е. проанализировать данные строк 16 и 19 и сделать вывод.

Каждый учащийся выясняет для себя, что при выбранном рационе питания он или недополучает питательные вещества, или получает их в избытке, продумывает рекомендации по изменению своего рациона.

4. Подведение итогов (3 мин).

1. Реализовали ли знания и навыки решения задач с помощью ЭТ,  какие затруднения и ошибки возникли в ходе работы, как справлялись с трудностями, остались ли какие-нибудь нерешённые вопросы?
2. Как вы оцениваете возможность применения ЭТ в биологии?
3.  В чем вы видите  необходимость рационального режима питания, сбалансированного  по составу белков, жиров и углеводов?

Учитель:

Выводы. Человек должен получать столько энергии, сколько затрачивает ее в течение дня, т. е. в организме должно соблюдаться энергетическое равновесие. Если человек получает недостаточно энергии по сравнению с затратами, он худеет. В тех случаях, когда приток энергии с пищей превышает энергозатраты организма, неизбежно отложение жира. Как же избежать ожирения? Как определить энергетические потребности любого из нас и как построить рацион питания, соответствующий потребностям?

Потребность человека в энергии зависит, прежде всего, от индивидуальных особенностей организма (пола, возраста, роста, веса, уровня обменных процессов), от физической нагрузки, от занятий спортом, игр и т. п. Также должны быть приняты во внимание климатические условия. Все эти факторы влияют на количество энергии, расходуемой организмом.

Учащимся предлагается изменить свой суточный рацион так, чтобы он примерно соответствовал их потребностям.

Более точные расчеты нормальных величин основного обмена проводят физиологи по специальным таблицам.

Домашнее  задание: 

1. Внести изменения в суточный рацион, добавив новые продукты и  просчитать потребности в белках, жирах, углеводах и энергии для членов семьи.
2. Предложить иную более подробную информационную модель расчета вашего рациона питания.
3. Рассмотреть возможность использования темы: «Применение электронных таблиц для обработки числовых данных» для своего проекта на примере задач из различных предметных областей.  

?