初中生物 七年級(jí) 發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換（第1課時(shí)） 【 微課】（第1課時(shí)）教案

1、深圳市初中生物教學(xué)資源建設(shè)精品課 發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換教學(xué)設(shè)計(jì) 編制：張麗娟 20220115PAGE PAGE 84.3.2發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換（第1課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析教材在上一節(jié)介紹了外界空氣經(jīng)過呼吸道的處理進(jìn)入肺，本節(jié)就接著介紹發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換?！鞍l(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換”這部分內(nèi)容，是在初中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）中提出的要求是：幫助學(xué)生構(gòu)建重要概念“呼吸系統(tǒng)包括呼吸道和肺，其功能是從大氣中攝取代謝所需的氧氣，排出代謝所產(chǎn)生的二氧化碳”，具體內(nèi)容是“概述發(fā)生在肺部及組織細(xì)胞處的氣體交換過程”。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容選自人教版生物學(xué)七年級(jí)下冊(cè)第四單元第三章第二節(jié)“發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換

2、”。教材包括“肺與外界的氣體交換”和“肺泡與血液的氣體交換”，這兩個(gè)部分是有內(nèi)在關(guān)聯(lián)的統(tǒng)一整體，教學(xué)課時(shí)為2課時(shí)。本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)是完成“肺與外界的氣體交換”的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建“肺通氣”的概念，學(xué)生能準(zhǔn)確概括肺通氣過程中的運(yùn)動(dòng)變化、概述肺與外界的氣體交換過程，教學(xué)課時(shí)為1課時(shí)。學(xué)生學(xué)習(xí)“肺通氣”的知識(shí)有很大難度。首先，學(xué)生沒有學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的知識(shí)，導(dǎo)致認(rèn)識(shí)胸腔、胸廓的運(yùn)動(dòng)變化等內(nèi)容有一定難度，對(duì)理解呼吸運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)造成障礙。其次，缺乏物理學(xué)知識(shí)，難以理解在呼吸運(yùn)動(dòng)中胸腔容積變化引起的肺內(nèi)壓變化，也就無法理解“肺通氣”的原理。教材在闡述這一問題時(shí)，在原實(shí)驗(yàn)版教材的基礎(chǔ)上作出較多精簡(jiǎn)，不再深入探

3、討其中的物理學(xué)原理。本節(jié)課在引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)生命現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，以問題為主線通過多組課堂活動(dòng)（一“摸”、二“看”、三“演示”）以不同形式認(rèn)識(shí)“肺與外界的氣體交換”的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、物理學(xué)原理。本節(jié)課通過設(shè)置多樣化的課堂活動(dòng)倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，力圖改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，培養(yǎng)學(xué)生處理科學(xué)信息的能力，突出創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。二、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)方面（1）概括肺通氣過程中的運(yùn)動(dòng)變化；（2）概述肺與外界的氣體交換過程。2.技能方面 通過設(shè)置多組課堂活動(dòng)、進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，提高動(dòng)手、觀察和交流合作能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀方面（1） 認(rèn)同結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。 （2）在自主探究過程中，激發(fā)

4、學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)精神、主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度及健康的合作精神。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1）概括肺通氣過程中的運(yùn)動(dòng)變化；（2）概述肺與外界的氣體交換過程。2.教學(xué)難點(diǎn) 概述肺與外界的氣體交換過程。四、學(xué)情分析七年級(jí)的學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣濃厚，對(duì)未知的世界具有強(qiáng)烈的探知欲，對(duì)未知的事物具有強(qiáng)烈的好奇心。根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)呼吸有初步的感性認(rèn)識(shí)，知道肺的重要性，但對(duì)于肺內(nèi)的氣體交換的工作原理并不了解。而這個(gè)階段的學(xué)生具有一定的觀察和分析能力，但是對(duì)于事物的理性分析和總結(jié)歸納能力不強(qiáng)，本課需要學(xué)生較強(qiáng)的理解與想象力，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有一定的難度。學(xué)習(xí)難度體現(xiàn)在以

5、下兩個(gè)方面。1.學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前有一些錯(cuò)誤的前概念。錯(cuò)誤的前概念：呼出的氣體中沒有氧氣，只有二氧化碳。錯(cuò)誤的前概念：吸氣導(dǎo)致胸廓擴(kuò)張。2.本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容涉及學(xué)生未學(xué)習(xí)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)、物理學(xué)知識(shí)。首先，學(xué)生沒有學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的知識(shí)，對(duì)理解呼吸運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)造成障礙，難以理解“你所感覺到的胸廓的擴(kuò)張和收縮，是肋骨間的肌肉收縮和舒張的結(jié)果”。其次，缺乏物理學(xué)知識(shí)，難以理解在呼吸運(yùn)動(dòng)中胸腔容積變化引起的肺內(nèi)壓變化，也就無法準(zhǔn)確理解“肺通氣”的原理。 因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)著重針對(duì)以上問題采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略來轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤的前概念，幫助學(xué)生理解晦澀難懂氣體交換的工作原理。五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路教材

6、淡化了深入探討其中的物理學(xué)知識(shí)，因?yàn)閷W(xué)生沒有有關(guān)的物理學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備，收效甚微。學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)之前頭腦中已具備某種認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并試圖應(yīng)用已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化新知識(shí)，一旦出現(xiàn)認(rèn)知差異，就會(huì)引發(fā)認(rèn)知沖突。這種沖突越強(qiáng)烈，越容易引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的探知欲，對(duì)新知識(shí)就越關(guān)注。因此本節(jié)課設(shè)置多組課堂活動(dòng)：1.摸，即用手感知呼吸運(yùn)動(dòng)的過程；2.看，通過圖片、視頻認(rèn)識(shí)與呼吸直接有關(guān)的結(jié)構(gòu)，理解呼吸運(yùn)動(dòng)的變化；3.演示，通過觀察模擬實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生更好的理解呼吸運(yùn)動(dòng)中胸腔容積變化引起的肺內(nèi)壓變化，準(zhǔn)確理解“肺通氣”的原理。通過設(shè)置不同梯度的問題組織多組有趣的課堂活動(dòng)誘發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，讓學(xué)生在解決問題中建構(gòu)概念，引

7、導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主探究，轉(zhuǎn)變角色意識(shí)，讓學(xué)生在老師的引導(dǎo)下成為課堂真正的主人。六、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖導(dǎo)入【創(chuàng)設(shè)情境】俗話說：“生命不息，呼吸不止?！蓖瑢W(xué)們，我們一起來數(shù)一數(shù)一分鐘內(nèi)自己的呼吸次數(shù)。（請(qǐng)注意呼氣和吸氣各一次才算完成一次呼吸。）【歸納總結(jié)】通過活動(dòng)發(fā)現(xiàn)，人在平靜時(shí)的呼吸頻率大約是每分鐘16次。緊張或運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)有所增加，而呼吸的停止則代表生命的結(jié)束。 【課前活動(dòng)】學(xué)生數(shù)數(shù)自己一分鐘內(nèi)的呼吸次數(shù)?！靖惺荏w驗(yàn)】通過呼吸次數(shù)的數(shù)數(shù)體驗(yàn)呼吸對(duì)人類生存的重要性。創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，體驗(yàn)呼吸 對(duì)人類生存的重要性。構(gòu)建核心概念肺是呼吸系統(tǒng)的主要器官【問題驅(qū)動(dòng)】同學(xué)們，請(qǐng)仔細(xì)閱讀下表

8、中的數(shù)據(jù)，分析呼出的氣體成分發(fā)生了什么變化？【歸納總結(jié)】通過比較，我們知道呼出的氣體中氧氣的含量減少，二氧化碳和水的含量增加，而氮?dú)狻怏w氣體的含量則不變。由此可知：外界的空氣經(jīng)過呼吸道的處理進(jìn)入肺，在肺里與血液進(jìn)行氣體交換?！緢D片展示】肺是呼吸系統(tǒng)的主要器官?！竞?jiǎn)要介紹】（1）位于胸腔內(nèi)，左右各一個(gè)，左肺有兩葉，右肺有三葉；（2）肺富有彈性，易于擴(kuò)張和收縮；（3）胸廓主要由胸骨、肋骨、胸椎構(gòu)成的骨質(zhì)籠狀支架，保護(hù)肺和心臟等器官?！居^察思考】學(xué)生認(rèn)真分析、比較數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)氧氣含量減少，二氧化碳和水的含量增加，而氮?dú)?、其他氣體的含量則不變?！居^察圖片】通過觀察“肺的結(jié)構(gòu)示意圖”與“豬肺實(shí)物圖”初步

9、了解器官肺。結(jié)合文字介紹，自主構(gòu)建核心概念肺是呼吸系統(tǒng)的主要器官。通過不同的圖片展示了解器官肺，使得抽象的概念具象化，有利于學(xué)生自主構(gòu)建核心概念肺是呼吸系統(tǒng)的主要器官。重要概念的建構(gòu)肺與外界的氣體交換過程 【自主探究】活動(dòng)一：“摸”請(qǐng)大家雙手放在胸部，做一個(gè)深深的吸氣和呼氣，有什么感覺？（肋骨和胸廓怎樣變化）知識(shí)補(bǔ)充：我們感受到的胸廓的擴(kuò)張和收縮，是肋骨間的肌肉收縮和舒張的結(jié)果?；顒?dòng)二：“看”請(qǐng)大家通過視頻觀察我們呼吸時(shí)肋間肌、膈肌、膈頂以及胸廓上下徑的運(yùn)動(dòng)變化。請(qǐng)大家結(jié)合視頻、圖片進(jìn)行分析。 【巧設(shè)懸念】同學(xué)們，請(qǐng)問胸廓的變化與呼吸有什么關(guān)系呢？是由于胸廓擴(kuò)大導(dǎo)致吸氣還是因?yàn)槲鼩馐剐乩獢U(kuò)大呢

10、？【模擬實(shí)驗(yàn)】補(bǔ)充：針筒小實(shí)驗(yàn)1.氣體具有壓力；2.當(dāng)溫度一定，氣體總量不變時(shí)，氣體體積越小，氣壓越大；而氣體體積越大，氣壓越小。活動(dòng)三：“演示”請(qǐng)觀看演示實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)中氣球體積、橡皮膜位置變化的關(guān)系?！緦?shí)驗(yàn)分析】手向上推容積減小瓶?jī)?nèi)氣壓增大外界氣體被壓出球（呼氣）；手向下拉容積增大瓶?jī)?nèi)氣壓減小外界氣體被壓入球（吸氣）?！咎釂枴磕愕慕Y(jié)論是？【自主探究】活動(dòng)一：“摸”學(xué)生雙手放在胸部，做一個(gè)深深的吸氣和呼氣，體驗(yàn)胸廓的運(yùn)動(dòng)變化。【得出結(jié)論】【觀看視頻】認(rèn)真觀看視頻?！居^看視頻】認(rèn)真觀察圖片。學(xué)生通過觀看視頻、觀察圖片，進(jìn)行認(rèn)真思考、分析得出結(jié)論?！居^看視頻】學(xué)生認(rèn)真觀看“針筒小實(shí)驗(yàn)”的視頻，初

11、步感知“氣壓”。在老師的引導(dǎo)下得出有關(guān)結(jié)論?！灸M實(shí)驗(yàn)】認(rèn)真觀看模擬實(shí)驗(yàn)視頻，識(shí)別模擬裝置中的各部分結(jié)構(gòu)分別對(duì)應(yīng)呼吸系統(tǒng)的各個(gè)結(jié)構(gòu)。【實(shí)驗(yàn)分析】從實(shí)驗(yàn)中氣球體積、橡皮膜位置變化進(jìn)行思考與分析，在老師的引導(dǎo)下得出正確結(jié)論。手向上推容積減小瓶?jī)?nèi)氣壓增大外界氣體被壓出球（呼氣）；手向下拉容積增大瓶?jī)?nèi)氣壓減小外界氣體被壓入球（吸氣）?！净卮稹啃乩臄U(kuò)大導(dǎo)致吸氣?；顒?dòng)一：“摸”用手感知呼吸運(yùn)動(dòng)的過程，仔細(xì)體會(huì)呼吸過程中胸廓、肋骨的變化。把抽象的概念轉(zhuǎn)化成最直觀的感受，有利學(xué)生內(nèi)化知識(shí)?；顒?dòng)二：“看”結(jié)合視頻、圖片直觀感受呼吸時(shí)肋間肌、膈肌、膈頂以及胸廓上下徑的運(yùn)動(dòng)變化，有助于學(xué)生對(duì)人體的呼吸過程有一個(gè)動(dòng)

12、態(tài)的、真實(shí)的、完整的認(rèn)識(shí)。巧設(shè)懸念，誘發(fā)認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度思考。缺乏物理學(xué)知識(shí)，無法準(zhǔn)確理解“肺通氣”的原理。補(bǔ)充“針筒小實(shí)驗(yàn)”使學(xué)生具有相應(yīng)的物理知識(shí)進(jìn)行知識(shí)鋪墊。從“針筒小實(shí)驗(yàn)”到理解模擬實(shí)驗(yàn)，符合學(xué)生從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由淺入深的認(rèn)知規(guī)律，使學(xué)生在思辨中得到理性升華。通過設(shè)置多樣化的課堂活動(dòng)倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，力圖改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與。內(nèi)化知識(shí)，自主構(gòu)建知識(shí)體系 【歸納總結(jié)】我們通過三組實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)了解了肺通氣過程中的氣體交換過程。現(xiàn)在我們可以用一個(gè)表格進(jìn)行歸納總結(jié)。肋間肌與膈肌統(tǒng)稱為呼吸肌?！咎釂枴客ㄟ^學(xué)習(xí)后，同學(xué)們可以科學(xué)的概述概述肺與外界的氣體交換過程嗎？（展

13、示框架，引導(dǎo)學(xué)生回答）【追問】那么當(dāng)肋間肌、膈肌舒張時(shí)，又是怎樣呢？【歸納總結(jié)】學(xué)生通過老師的引導(dǎo)，以表格的的形式進(jìn)行知識(shí)梳理?！净卮稹浚ǜ鶕?jù)框架，概述吸氣過程）肋間肌收縮，胸廓前后徑、左右徑增大；膈肌收縮，胸廓上下徑增大。從而導(dǎo)致胸廓增大，肺擴(kuò)張，肺內(nèi)氣壓減小，導(dǎo)致肺內(nèi)氣體經(jīng)呼吸道被壓入肺，為吸氣過程?！净卮稹坷唛g肌舒張，胸廓前后徑、左右徑減??；膈肌舒張，胸廓上下徑減小。從而導(dǎo)致胸廓減小，肺回縮，肺內(nèi)氣壓增大，導(dǎo)致肺內(nèi)氣體經(jīng)呼吸道被壓出肺，為呼氣過程。通過不同的形式進(jìn)行知識(shí)的歸納總結(jié)，有利于學(xué)生內(nèi)化知識(shí)，有助于學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)體系。知識(shí)鞏固，及時(shí)反饋【斬關(guān)奪隘】T1-2是基礎(chǔ)題，對(duì)答案不講評(píng)

14、。T3-4較有難度，進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。T3（引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析曲線，比較肺內(nèi)氣壓與大氣壓的關(guān)系）（引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析圖像）【蟾宮折桂】通過題目引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技前沿，認(rèn)識(shí)“抗疫神器”、“終極救命神器”體外膜肺氧合裝置ECMO?！玖?xí)題演練】認(rèn)真思考，做題?！净卮稹糠蝺?nèi)氣壓小于大氣壓，故AB段為吸氣。肺內(nèi)氣壓大于大氣壓，故BC段為呼氣甲圖為呼氣，乙圖為吸氣。學(xué)生通過老師的引導(dǎo)關(guān)注科技前沿，初步認(rèn)識(shí)體外膜肺氧合裝置-ECMO，認(rèn)真閱讀題目中圖像，嘗試?yán)斫馄涔ぷ髟怼Ｍㄟ^當(dāng)堂練習(xí)進(jìn)行知識(shí)鞏固，得到及時(shí)反饋。有利于老師了解學(xué)生對(duì)本節(jié)課的知識(shí)掌握程度，有助于老師進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)。通過題目引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技前沿，認(rèn)識(shí)“抗疫神器”、“終極救命神器”體外膜肺氧合裝置。七、板書設(shè)計(jì)4.3.2 發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換1.肺是呼吸系統(tǒng)的主要器官2.肺與外界的氣體交換過程八、教學(xué)反思現(xiàn)行義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，并且將探究活動(dòng)設(shè)定為生物新課程標(biāo)準(zhǔn)的十大主題之一。各個(gè)版本的新教材均通過編入大量的各種形式的探究活動(dòng)，在考試內(nèi)容中也設(shè)定專項(xiàng)題目“實(shí)驗(yàn)探究”，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，進(jìn)而提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。相較于線下教學(xué)，線上課程限制了師生間的互動(dòng)，容易變成“滿堂灌”課程。而本節(jié)課在引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)生命現(xiàn)象的基礎(chǔ)上