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國一上生物⏱ 約 20 分鐘PhETFc-IV-2Ba-IV-1

2.1 食物中的養分

任務簡報:小惠很愛吃東西,也常聽大人說「吃多少、動多少」。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

小欣老師
1讀故事情境先進入狀況
2動手玩實驗先看步驟再操作
3記錄與闖關填數據、答問題
4自我驗證最後回頭打勾⭐
1

情境引導

小惠同學
🧭 探險情境

小惠很愛吃東西,也常聽大人說「吃多少、動多少」。她好奇:不同食物到底含有多少熱量?運動又能消耗多少熱量?這些「熱量」和身體需要的能量有什麼關係?

2

實驗工作站:PhET

先把 5 個步驟讀完,再動手做!

💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。

🧑‍🏫 操作指導語(請依序完成)

小欣老師
  1. 1

    熟悉介面:打開模擬畫面後,先熟悉左側「飲食」面板與右側「運動」面板的操作方式。

  2. 2

    記錄食物熱量:從飲食面板中選擇至少 3 種不同食物(如水果、漢堡、甜點),記錄每種食物的熱量(卡路里)與養分比例(醣類/蛋白質/脂質)。

  3. 3

    記錄運動消耗:調整「運動」面板,選擇不同強度的運動(走路、跑步、游泳等),記錄消耗的熱量。

  4. 4

    組合觀察:嘗試組合「吃進的食物」與「進行的運動」,觀察體重(Mass)與 BMI 指標隨時間的變化。

  5. 5

    重複驗證:重複調整變因(例如只改變飲食,或只改變運動量),比較兩者對體重變化的影響。

💡 實驗小提醒
  • 每次只改變一個變因(飲食或運動),才能確定是哪個因素造成體重變化。
  • 模擬中的數值為示意,請專注在「熱量攝取」與「熱量消耗」的關係,而非追求精確醫學數據。

🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

phet.colorado.edu🔎 放大操作
這是經典版模擬,首次載入約需 10~20 秒,請耐心等候。實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟,手機操作更順手。 (模擬介紹頁)
3

數據實驗室

小惠同學

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!

📏 參考範圍:熱量(大卡) 約 0~100000。填的數字差太多時會出現橘色提醒——再量一次看看!

項目名稱類型(食物/運動)熱量(大卡)主要養分或消耗說明
4

探究關卡

小欣老師

用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!

探究 1觀察與定題

你觀察到哪些食物熱量特別高?哪些運動消耗熱量特別多?你想進一步探究的問題是什麼?

回到實驗艙或數據表,找找看:什麼現象讓你最意外、最好奇?
試著用「我觀察到……」開頭,再問一個「為什麼」或「跟什麼有關」的問題。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

學生應能觀察到高糖、高油食物(如甜點、漢堡)熱量較高,劇烈運動(如跑步、游泳)消耗熱量較多;可探究的問題例如「怎樣的飲食與運動組合最能維持體重平衡?」

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 2計劃與執行

這次比較中,操縱變因與控制變因分別是什麼?

想一想:這個實驗中你改變了什麼?哪些條件保持不變?
照著操作步驟回顧你實際做了哪些動作,把觀察到的結果寫下來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

操縱變因為「所選擇的食物種類/運動強度」;控制變因包含測量時間長度、初始體重設定等,確保熱量變化只反映飲食與運動的影響。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 3分析與發現

將你的資料整理成表格或圖表,熱量攝取與消耗之間有什麼關係?

看看你填的數據表:數字怎麼變化?有什麼規律或差異?
用「因為……所以……」把數據和背後的原因連起來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

整理後應可發現「熱量攝取 > 熱量消耗」時體重上升,「熱量攝取 < 熱量消耗」時體重下降,兩者接近時體重維持穩定。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 4討論與傳達

食物中的醣類、蛋白質、脂質如何轉換成身體活動所需的能量?這與能量形式的轉換(化學能→動能/熱能)有什麼關係?
若某人每天攝取熱量長期大於消耗熱量,可能對身體造成什麼影響?

想想看:生活中哪裡也看得到類似的現象或應用?
試著用這一課學到的科學詞彙,把想法說清楚給同學聽。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

食物中的醣類、蛋白質、脂質經消化分解後,可在細胞內經呼吸作用釋放化學能,轉換為身體活動所需的動能與維持體溫的熱能;長期熱量攝取大於消耗,多餘能量會以脂肪形式儲存,可能造成體重過重及相關健康問題。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

5

延伸挑戰(進階,選做)

還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!

🚀 延伸挑戰:比較不同年齡/性別的每日建議熱量 ▶

查詢衛福部或學校健康中心資料,比較國中生與成人每日建議攝取熱量的差異,並討論為什麼會有這些差異。

google.com · 查資料任務 🔎 開新分頁查

這一關是查資料任務(不是虛擬實驗),點下面按鈕用 Google 搜尋相關資料:

🔍 去查查看

查到資料後,試著用自己的話整理重點;記得回來繼續闖關!
🚀 延伸挑戰:使用 PhET「能量形式與轉換」模擬延伸探討 ▶

連結:https://phet.colorado.edu/en/simulations/energy-forms-and-changes 觀察化學能、熱能、動能之間如何互相轉換,並連結回「食物提供能量」的概念。

phet.colorado.edu🔎 放大操作
實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟,手機操作更順手。 (模擬介紹頁)
6

反思時光

最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!

反思 1學習反思

這次模擬和你平常吃東西、運動的經驗有什麼不同?模擬能幫助你理解哪些概念?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

這題沒有標準答案,寫下你的真實想法就很棒!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

反思 2學習反思

如果要設計一份適合自己的飲食與運動計畫,你會參考這次探究的哪些發現?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

這題沒有標準答案,寫下你的真實想法就很棒!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

🏁

自我驗證:我學會了嗎?

跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。

  • 🔁 回第 2 關
  • 🔁 回第 2 關
  • 🔁 回第 3 關
  • 🔁 回第 4 關
小惠同學小欣老師
🏆 探究迴圈完成!
你剛剛做了真正的科學探究:觀察 → 實驗 → 記錄 → 分析 → 表達 → 回頭驗證。
這就是科學家的一天。幫自己鼓掌!👏