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1、4. 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”。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

2、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)

3、(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)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)

4、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

5、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

6、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，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主探究，轉(zhuǎn)

7、 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。同學(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。）【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)。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【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。I;兢噤1即w?Q916LIJL【問題驅(qū)動(dòng)】同學(xué)們，請(qǐng)仔細(xì)閱 讀下表中的數(shù)據(jù)，分析 呼出的氣體成

8、分發(fā)生了 什么變化？【歸納總結(jié)】通過比較，我們知 道呼出的氣體中我氣的 含量減少，二我化碳和 水的含量增加，而氮?dú)狻?氣體氣體的含量則不 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。【簡(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；【感受體驗(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?！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，二就化碳和水的含 量增加，而氮?dú)?、其?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) 物圖初步了解器官 肺。結(jié)合文字介紹，自 主構(gòu)

9、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(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?！咀灾魈骄俊炕顒?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、

10、 圖片進(jìn)行分析。bw MVS助何肌Kill胸輯1:卜徑吸氣【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。助什胸廊吸1向上,向外運(yùn)動(dòng)擴(kuò)張呼氣向卜，向內(nèi)運(yùn)動(dòng)收縮肋骨胸廊助何肌嗷氣向h,向外遠(yuǎn)勸擴(kuò)張收堀呼氣向卜向內(nèi)垢曲收編舒張【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。助何肌MmHMIMt 1.卜役暇(枚蜿收墻FW梏大呼氣in編小學(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。活動(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

11、、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)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

12、的學(xué)習(xí)方 式，引導(dǎo)學(xué)生 主動(dòng)參與。導(dǎo)致吸氣還是因?yàn)槲鼩?使胸廓擴(kuò)大呢？【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?；顒?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)【實(shí)驗(yàn)分析】手向上推T容積減 小T瓶內(nèi)氣壓增大T外 界氣體被壓出球（呼 氣）；手向下拉T容積增 大T瓶內(nèi)氣壓減小T外 界氣體被壓入球（吸 氣）?！咎釂枴磕愕慕Y(jié)論是？【觀看視頻】學(xué)生認(rèn)真觀看“針 筒小實(shí)驗(yàn)的視頻，初 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

13、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)?！緦?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T容積 減小T瓶內(nèi)氣壓增大 T外界氣體被壓出球 （呼氣）；手向下拉T容積 增大-瓶內(nèi)氣壓減小 T外界氣體被壓入球 （吸氣）?！净卮稹啃乩臄U(kuò)大導(dǎo)致 吸氣?！練w納總結(jié)】我們通過三組實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)了解了肺通氣歸納總結(jié)】學(xué)生通過老師的 引導(dǎo)，以表格的的形式內(nèi)化知識(shí)，自 主構(gòu)建知識(shí) 體系過程中的氣體交換過 程?，F(xiàn)在我們可以用一 個(gè)表格進(jìn)行歸納總結(jié)。進(jìn)行知識(shí)梳理。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。藥BH

14、t urKUKA受人WK卜白下5 URtn mintHH肋間肌與隔肌統(tǒng)稱 為呼吸肌。【提問】通過學(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？（展示框架，引導(dǎo) 學(xué)生回答） 了M器iH-gS f【追問】那么當(dāng)肋間肌、膈 肌舒張時(shí)，義是怎樣 呢？【回答】（根據(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

15、出肺，為呼 氣過程。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)。T3-4較有難度，進(jìn) 行簡(jiǎn)要分析。T3肺內(nèi)壓鹽, 0.9/呼吸頻率（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）【習(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段為呼氣通過當(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)。，J甲甲圖為呼氣，乙圖 為吸氣。（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

16、裝置ECMOo學(xué)生通過老師的 引導(dǎo)關(guān)注科技前沿，初 步認(rèn)識(shí)體外膜肺我合 裝置-ECMO,認(rèn)真閱讀 題目中圖像，嘗試?yán)斫?其工作原理。學(xué)生通過老師的 引導(dǎo)關(guān)注科技前沿，初 步認(rèn)識(shí)體外膜肺我合 裝置-ECMO,認(rèn)真閱讀 題目中圖像，嘗試?yán)斫?其工作原理。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)的主要器官胸廓前后徑、左右徑增大 胸廊上下徑增大胸廓前后徑、左右徑增大 胸廊上下徑增大胸廊增大肺擴(kuò)張肺內(nèi)氣.肺內(nèi)氣體經(jīng)呼壓減小吸道被壓入肺肋間肌*魅瓣親、膈肌牛簌上卜徑胸廓爆小肺M綁一肺內(nèi)氣肺內(nèi)

17、氣體經(jīng)呼壓增大吸道被壓出肺一吸氣一呼氣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，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，增加師生間的思維互動(dòng)， 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。本節(jié)課的模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)置為 演示實(shí)驗(yàn)，因其實(shí)驗(yàn)裝置制作過程簡(jiǎn)單，有條件時(shí)可設(shè)置成以個(gè)人為單位的實(shí)驗(yàn) 探究，提高學(xué)生課堂參與性，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，培養(yǎng)科學(xué)思維和 科學(xué)探究能力。