人教版（2024）七年级下册（2024）发生在肺内的气体交换第1课时教学设计

这是一份人教版（2024）七年级下册（2024）发生在肺内的气体交换第1课时教学设计，共8页。教案主要包含了教材分析，教学目标，教学重点和难点，学情分析，教学设计思路，教学过程，板书设计，教学反思等内容，欢迎下载使用。
教材在上一节介绍了外界空气经过呼吸道的处理进入肺，本节就接着介绍发生在肺内的气体交换。“发生在肺内的气体交换”这部分内容，是在《初中生物学课程标准（2011年版）》中提出的要求是：帮助学生构建重要概念“呼吸系统包括呼吸道和肺，其功能是从大气中摄取代谢所需的氧气，排出代谢所产生的二氧化碳”，具体内容是“概述发生在肺部及组织细胞处的气体交换过程”。本节教学内容选自人教版《生物学》七年级下册第四单元第三章第二节“发生在肺内的气体交换”。教材包括“肺与外界的气体交换”和“肺泡与血液的气体交换”，这两个部分是有内在关联的统一整体，教学课时为2课时。
本节课的教学任务是完成“肺与外界的气体交换”的教学，引导学生构建“肺通气”的概念，学生能准确概括肺通气过程中的运动变化、概述肺与外界的气体交换过程，教学课时为1课时。学生学习“肺通气”的知识有很大难度。首先，学生没有学习运动系统的知识，导致认识胸腔、胸廓的运动变化等内容有一定难度，对理解呼吸运动的结构基础造成障碍。其次，缺乏物理学知识，难以理解在呼吸运动中胸腔容积变化引起的肺内压变化，也就无法理解“肺通气”的原理。教材在阐述这一问题时，在原实验版教材的基础上作出较多精简，不再深入探讨其中的物理学原理。本节课在引导学生体验生命现象的基础上，以问题为主线通过多组课堂活动（一“摸”、二“看”、三“演示”）以不同形式认识“肺与外界的气体交换”的结构基础、物理学原理。本节课通过设置多样化的课堂活动倡导学生进行探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与，培养学生处理科学信息的能力，突出创新精神和实践能力的培养。
二、教学目标
1.知识方面
（1）概括肺通气过程中的运动变化；
（2）概述肺与外界的气体交换过程。
2.技能方面
通过设置多组课堂活动、进行模拟实验，提高动手、观察和交流合作能力。
3.情感态度与价值观方面
（1） 认同结构与功能相适应的生命观念。
（2）在自主探究过程中，激发学习科学的热情，体验科学探究的乐趣，培养实事求是的科学精神、主动的学习态度及健康的合作精神。
三、教学重点和难点
1.教学重点
（1）概括肺通气过程中的运动变化；
（2）概述肺与外界的气体交换过程。
2.教学难点
概述肺与外界的气体交换过程。
四、学情分析
七年级的学生对科学知识的学习兴趣浓厚，对未知的世界具有强烈的探知欲，对未知的事物具有强烈的好奇心。根据自己的生活经验，对呼吸有初步的感性认识，知道肺的重要性，但对于肺内的气体交换的工作原理并不了解。而这个阶段的学生具有一定的观察和分析能力，但是对于事物的理性分析和总结归纳能力不强，本课需要学生较强的理解与想象力，对学生的学习有一定的难度。学习难度体现在以下两个方面。
1.学生在学习本节内容之前有一些错误的前概念。错误的前概念①：呼出的气体中没有氧气，只有二氧化碳。错误的前概念②：吸气导致胸廓扩张。
2.本节学习内容涉及学生未学习的运动系统的相关知识、物理学知识。首先，学生没有学习运动系统的知识，对理解呼吸运动的结构基础造成障碍，难以理解“你所感觉到的胸廓的扩张和收缩，是肋骨间的肌肉收缩和舒张的结果”。其次，缺乏物理学知识，难以理解在呼吸运动中胸腔容积变化引起的肺内压变化，也就无法准确理解“肺通气”的原理。
因此，在教学设计过程中，应着重针对以上问题采取适当的教学策略来转变学生的错误的前概念，帮助学生理解晦涩难懂气体交换的工作原理。
五、教学设计思路
教材淡化了深入探讨其中的物理学知识，因为学生没有有关的物理学知识储备，收效甚微。学生学习新知识之前头脑中已具备某种认知结构，并试图应用已有的认知结构同化新知识，一旦出现认知差异，就会引发认知冲突。这种冲突越强烈，越容易引起学生的好奇心，激发学生的探知欲，对新知识就越关注。因此本节课设置多组课堂活动：1.摸，即用手感知呼吸运动的过程；2.看，通过图片、视频认识与呼吸直接有关的结构，理解呼吸运动的变化；3.演示，通过观察模拟实验让学生更好的理解呼吸运动中胸腔容积变化引起的肺内压变化，准确理解“肺通气”的原理。通过设置不同梯度的问题组织多组有趣的课堂活动诱发学生的认知冲突，让学生在解决问题中建构概念，引导学生主动学习、自主探究，转变角色意识，让学生在老师的引导下成为课堂真正的主人。
六、教学过程
七、板书设计
4.3.2 发生在肺内的气体交换
1.肺是呼吸系统的主要器官
2.肺与外界的气体交换过程
八、教学反思
现行义务教育生物学课程标准倡导探究性学习，并且将探究活动设定为生物新课程标准的十大主题之一。各个版本的新教材均通过编入大量的各种形式的探究活动，在考试内容中也设定专项题目“实验探究”，促进学生进行探究性学习，进而提高学生的生物科学素养。
相较于线下教学，线上课程限制了师生间的互动，容易变成“满堂灌”课程。而本节课在引导学生体验生命现象的基础上，以问题为主线通过多组课堂活动（一“摸”、二“看”、三“演示”）以不同形式认识“肺与外界的气体交换”的结构基础、物理学原理。本节课通过设置多样化的课堂活动倡导学生进行探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与，增加师生间的思维互动，有利于学生内化知识，有助于学生自主构建知识体系。本节课的模拟实验设置为演示实验，因其实验装置制作过程简单，有条件时可设置成以个人为单位的实验探究，提高学生课堂参与性，有助于培养学生的实验操作能力，培养科学思维和科学探究能力。教学内容
教师活动
学生活动
教学意图
导入
【创设情境】
俗话说：“生命不息，呼吸不止。”同学们，我们一起来数一数一分钟内自己的呼吸次数。（请注意呼气和吸气各一次才算完成一次呼吸。）
【归纳总结】
通过活动发现，人在平静时的呼吸频率大约是每分钟16次。紧张或运动时会有所增加，而呼吸的停止则代表生命的结束。
【课前活动】
学生数数自己一分钟内的呼吸次数。
【感受体验】
通过呼吸次数的数数体验呼吸对人类生存的重要性。
创设真实情境，体验呼吸 对人类生存的重要性。
构建核心概念——肺是呼吸系统的主要器官
【问题驱动】
同学们，请仔细阅读下表中的数据，分析呼出的气体成分发生了什么变化？
【归纳总结】
通过比较，我们知道呼出的气体中氧气的含量减少，二氧化碳和水的含量增加，而氮气、气体气体的含量则不变。
由此可知：外界的空气经过呼吸道的处理进入肺，在肺里与血液进行气体交换。
【图片展示】
肺是呼吸系统的主要器官。
【简要介绍】
（1）位于胸腔内，左右各一个，左肺有两叶，右肺有三叶；
（2）肺富有弹性，易于扩张和收缩；
（3）胸廓主要由胸骨、肋骨、胸椎构成的骨质笼状支架，保护肺和心脏等器官。
【观察思考】
学生认真分析、比较数据。
发现氧气含量减少，二氧化碳和水的含量增加，而氮气、其他气体的含量则不变。
【观察图片】
通过观察“肺的结构示意图”与“猪肺实物图”初步了解器官肺。结合文字介绍，自主构建核心概念——肺是呼吸系统的主要器官。
通过不同的图片展示了解器官——肺，使得抽象的概念具象化，有利于学生自主构建核心概念——肺是呼吸系统的主要器官。
重要概念的建构——肺与外界的气体交换过程

【自主探究】
活动一：“摸”
请大家双手放在胸部，做一个深深的吸气和呼气，有什么感觉？（肋骨和胸廓怎样变化）
知识补充：我们感受到的胸廓的扩张和收缩，是肋骨间的肌肉收缩和舒张的结果。
活动二：“看”
请大家通过视频观察我们呼吸时肋间肌、膈肌、膈顶以及胸廓上下径的运动变化。
请大家结合视频、图片进行分析。
【巧设悬念】
同学们，请问胸廓的变化与呼吸有什么关系呢？是由于胸廓扩大导致吸气还是因为吸气使胸廓扩大呢？
【模拟实验】
补充：针筒小实验
1.气体具有压力；
2.当温度一定，气体总量不变时，气体体积越小，气压越大；而气体体积越大，气压越小。
活动三：“演示”
请观看演示实验，观察实验中气球体积、橡皮膜位置变化的关系。
【实验分析】
手向上推→容积减小→瓶内气压增大→外界气体被压出球（呼气）；
手向下拉→容积增大→瓶内气压减小→外界气体被压入球（吸气）。
【提问】
你的结论是？
【自主探究】
活动一：“摸”
学生双手放在胸部，做一个深深的吸气和呼气，体验胸廓的运动变化。
【得出结论】
【观看视频】
认真观看视频。
【观看视频】
认真观察图片。
学生通过观看视频、观察图片，进行认真思考、分析得出结论。
【观看视频】
学生认真观看“针筒小实验”的视频，初步感知“气压”。在老师的引导下得出有关结论。
【模拟实验】
认真观看模拟实验视频，识别模拟装置中的各部分结构分别对应呼吸系统的各个结构。
【实验分析】
从实验中气球体积、橡皮膜位置变化进行思考与分析，在老师的引导下得出正确结论。
手向上推→容积减小→瓶内气压增大→外界气体被压出球（呼气）；
手向下拉→容积增大→瓶内气压减小→外界气体被压入球（吸气）。
【回答】
胸廓的扩大导致吸气。
活动一：“摸”
用手感知呼吸运动的过程，仔细体会呼吸过程中胸廓、肋骨的变化。把抽象的概念转化成最直观的感受，有利学生内化知识。
活动二：“看”
结合视频、图片直观感受呼吸时肋间肌、膈肌、膈顶以及胸廓上下径的运动变化，有助于学生对人体的呼吸过程有一个动态的、真实的、完整的认识。
巧设悬念，诱发认知冲突，引导学生进行深度思考。
缺乏物理学知识，无法准确理解“肺通气”的原理。补充“针筒小实验”使学生具有相应的物理知识进行知识铺垫。
从“针筒小实验”到理解模拟实验，符合学生从简单到复杂，由浅入深的认知规律，使学生在思辨中得到理性升华。
通过设置多样化的课堂活动倡导学生进行探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与。
内化知识，自主构建知识体系

【归纳总结】
我们通过三组实验探究活动了解了肺通气过程中的气体交换过程。现在我们可以用一个表格进行归纳总结。
肋间肌与膈肌统称为呼吸肌。
【提问】
通过学习后，同学们可以科学的概述概述肺与外界的气体交换过程吗？
（展示框架，引导学生回答）
【追问】
那么当肋间肌、膈肌舒张时，又是怎样呢？
【归纳总结】
学生通过老师的引导，以表格的的形式进行知识梳理。
【回答】
（根据框架，概述吸气过程）
肋间肌收缩，胸廓前后径、左右径增大；膈肌收缩，胸廓上下径增大。从而导致胸廓增大，肺扩张，肺内气压减小，导致肺内气体经呼吸道被压入肺，为吸气过程。
【回答】
肋间肌舒张，胸廓前后径、左右径减小；膈肌舒张，胸廓上下径减小。从而导致胸廓减小，肺回缩，肺内气压增大，导致肺内气体经呼吸道被压出肺，为呼气过程。
通过不同的形式进行知识的归纳总结，有利于学生内化知识，有助于学生自主构建知识体系。
知识巩固，及时反馈
【斩关夺隘】
T1-2是基础题，对答案不讲评。
T3-4较有难度，进行简要分析。
T3
（引导学生学会分析曲线，比较肺内气压与大气压的关系）
（引导学生学会分析图像）
【蟾宫折桂】
通过题目引导学生关注科技前沿，认识“抗疫神器”、“终极救命神器”——体外膜肺氧合装置ECMO。
【习题演练】
认真思考，做题。
【回答】
肺内气压小于大气压，故AB段为吸气。
肺内气压大于大气压，故BC段为呼气
甲图为呼气，乙图为吸气。
学生通过老师的引导关注科技前沿，初步认识体外膜肺氧合装置-ECMO，认真阅读题目中图像，尝试理解其工作原理。
通过当堂练习进行知识巩固，得到及时反馈。有利于老师了解学生对本节课的知识掌握程度，有助于老师进行个别辅导。
题目设置的难度不高，希望通过题目引导学生关注科技前沿，认识“抗疫神器”、“终极救命神器”——体外膜肺氧合装置。