4. 3.2發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換(第2課時)教學設計一、教材分析本節(jié)教學內(nèi)容選自人教版生物學七年級下冊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”，這兩個部分是有內(nèi)在關聯(lián)的統(tǒng)一整體，教學課時為2課時。上節(jié)課已 經(jīng)完成“肺與外界的氣體交換"的教學，引導學生構(gòu)建“肺通氣”的概念，學生 能準確概括肺通氣過程中的運動變化、概述肺與外界的氣體交換過程。本節(jié)課將 繼續(xù)完成“肺泡與血液的氣體交換”的教學，引導學生構(gòu)建重要概念“肺泡與血 液的氣體交換過程”，學生能夠正確的說出肺泡適于氣體交換的結(jié)構(gòu)特征、準確 概述肺泡與血液的氣體交換過程、準確概述概述呼吸的全過程。關于肺泡與血液的氣體交換，教材首先結(jié)合“想一想，議一議”活動的內(nèi)容， 引導學生分析氣體成分變化是怎樣發(fā)生的。要說明肺泡與血液之間的氣體交換是 怎樣發(fā)生的，首先要介紹肺泡適于氣體交換的結(jié)構(gòu)。結(jié)合圖片、文字材料，分析 討論肺與外界的氣體交換和肺泡與血液的氣體交換過程，形成結(jié)構(gòu)和功能相適應 的生命觀念。肺泡中的氧進入了血液，那么這些氧怎樣運輸?shù)饺砀魈?？教材?本節(jié)并未解釋這一問題，而是在旁欄用思考題引導學生先思考，為下一章的學習 埋下伏筆。原實驗教材在這一節(jié)安排了實驗“測量胸圍差"予以刪除，在實驗版教材中 本章安排的第三節(jié)空氣質(zhì)量與健康也予以刪除，原來在該刪除節(jié)之后的“科 學技術社會"欄目，其內(nèi)容和現(xiàn)在的第二節(jié)知識內(nèi)容關聯(lián)較緊密，故予以保 留并放在本節(jié)最后。二、教學目標1. 知識方面(1) 說出肺泡適于氣體交換的結(jié)構(gòu)特征；(2) 概述肺泡與血液的氣體交換過程；(3) 概述呼吸的全過程。2. 技能方面通過資料分析，提高提取信息和歸納的能力，培養(yǎng)學生良好的邏輯思維能力 以及運用所學知識解釋相關社會、自然現(xiàn)象的能力。3. 情感態(tài)度與價值觀方面(1) 認同結(jié)構(gòu)與功能相適應的生命觀念。(2) 在自主探究過程中，激發(fā)學習科學的熱情，體驗科學探究的樂趣，培養(yǎng)實 事求是的科學精神、主動的學習態(tài)度及健康的合作精神。三、教學重點和難點1. 教學重點(1) 肺泡適于氣體交換的特征；(2) 概述肺泡與血液的氣體交換過程；(3) 概述呼吸的全過程。2. 教學難點概.述肺泡與血液的氣體交換過程。四、學情分析七年級的學生對科學知識的學習興趣濃厚，對未知的世界具有強烈的探知 欲，對未知的事物具有強烈的好奇心。根據(jù)自己的生活經(jīng)驗，對呼吸有初步的感 性認識，知道肺的重要性，但對于肺內(nèi)的氣體交換的工作原理并不了解。而這個 階段的學生具有一定的觀察和分析能力，但是對于事物的理性分析和總結(jié)歸納能 力不強，本課需要學生較強的理解與想象力，對學生的學習有一定的難度。學習 難度體現(xiàn)在以下兩個方面。1. 學生在學習本節(jié)內(nèi)容之前有一些錯誤的前概念。錯誤的前概念：吸入 的空氣中沒有二氧化碳，呼出的氣體中沒有二所化碳。錯誤的前概念：呼吸的 全過程止于肺泡。2. 本節(jié)學習內(nèi)容涉及學生未學習的運動系統(tǒng)的相關知識、物理學知識。首先， 缺乏物理學知識，無法準確理解“肺通氣”的原理，也就無法準確理解呼吸時大 氣壓與肺內(nèi)氣壓的關系。其次，缺乏化學知識，無法準確理解“肺泡內(nèi)的氣體交 換''和“組織內(nèi)的氣體交換"的原理，也就無法準確比較呼吸時不同結(jié)構(gòu)間的氣 體濃度。因此，在教學設計過程中，應著重針對以上問題采取適當?shù)慕虒W策略來轉(zhuǎn)變 學生的錯誤的前概念，幫助學生理解晦澀難懂氣體交換的工作原理，才能更好的 理解呼吸的全過程。五、教學設計思路教材淡化了深入探討其中的物理學知識，因為學生沒有有關的物理學知識儲 備，收效甚微。學生學習新知識之前頭腦中已具備某種認知結(jié)構(gòu)，并試圖應用已 有的認知結(jié)構(gòu)同化新知識，一旦出現(xiàn)認知差異，就會引發(fā)認知沖突。這種沖突越 強烈，越容易引起學生的好奇心，激發(fā)學生的探知欲，對新知識就越關注。本節(jié)課將繼續(xù)完成“肺泡與血液的氣體交換”的教學，引導學生構(gòu)建重要概 念“肺泡與血液的氣體交換過程”，學生能夠正確的說出肺泡適于氣體交換的結(jié) 構(gòu)特征、準確概.述肺泡與血液的氣體交換過程、準確概述概,述呼吸的全過程。因此教師將根據(jù)教學內(nèi)容，設置不同梯度的問題創(chuàng)設情境引導學生進行深度 思維，深入探究，深化觀念。學生通過對問題串的解決，理清了呼吸全過程進行 氣體交換的原理，構(gòu)建概念體系的過程，也是教師與學生進行思維對話的過程， 有利于幫助學生形成科學思維的習慣。在問題解決過程中學生獲得成就感和滿足 感，體驗學生生物學習的樂趣。六、教學過程教學內(nèi)容教師活動學生活動教學意圖導入【創(chuàng)設情境】創(chuàng)設問題 情境引導學生構(gòu)建重要概 念肺泡 與血液的氣 體交換過程教師：通過上節(jié)課 的學習，我們知道呼出 的氣體中我氣含量減 少，二氧化碳和水的含 量增加了，為什么會發(fā) 生這樣的變化呢？創(chuàng)設問題情境引導 學生進行思考。這節(jié)課我們來探究 肺泡與血液的氣體交換 過程。【圖片展示】展示圖4-30肺泡 與血液之間的氣體交換 示意圖講解：吸入的氣體 順著氣管向下進入到肺 里的各級分支，最后到 達支氣管最細的分支末 端所形成的肺泡，氣體 就進入到肺泡里。肺泡是肺的功能單 位?！举Y料展示】在圖4-30肺泡與 血液之間的氣體交換示 意圖的基礎上，結(jié)合文 字資料引導學生用簡潔 的字詞概述肺泡適于進 行氣體交換的結(jié)構(gòu)特 征。1.：CtMflUK微進行思考?！舅伎紗栴}】 學生認真思考，嘗 試用已有的知識回答 問題。【觀察分析】學生認真觀察圖 片，思考問題。根據(jù)老師的講解， 分析得到氣體進入體 內(nèi)的路徑圖（主要突出 肺泡與血液之間的氣 體交換的部分）：氣體 氣管一 支氣管一 肺 泡。建構(gòu)重要概念一 肺泡是肺的功能單 位?！举Y料閱讀】根據(jù)圖文進行比 較分析可得肺泡適于 進行氣體交換的結(jié)構(gòu) 特征：1. 多（肺泡、毛 細血管）2. ?。ǚ闻荼?、 毛細血管壁）結(jié)合圖 片、文字材料, 分析討論肺與 外界的氣體交 換和肺泡與血 液的氣體交換 過程，形成結(jié) 構(gòu)和功能相適 應的生命觀 念。通過視頻 了解氣體的擴 散作用，獲得 基本的物理知 識做鋪墊，但 是不深入探 討。有一定的 物理知識鋪墊 將更好地理解 后面探討的 “呼吸全過程 的原理”?！厩稍O懸念】老師：那么氣體是 怎樣在肺泡里進行氣體 交換的呢？【追問】究竟什么是擴散作 用呢？【視頻播放】播放視頻“氣體的 擴散作用"。（不再深入探討其 中的物理學原理。）【觀看視頻】學生帶著疑問觀 看視頻，在視頻中找到 答案。學生嘗試歸納擴 散作用的特點。濃度高濃度低氣體總是由濃度 高的地方向濃度低的 地方擴散，直至平衡為 止。根據(jù)教學 內(nèi)容，設置不 同梯度的問題 引導學生進行 深度思維，深 入探究，深化 觀念。在問題 解決過程中學 生獲得成就感 和滿足感，體 驗學生生物學 習的樂趣，培 養(yǎng)進行學生科 學思維的良好 習慣。過程講解 當你吸氣時，肺 泡里的氧氣比血液中的 多，氧氣就透過毛細血 管壁和毛細血管壁進入 到血液，然后通過血液 循環(huán)運輸?shù)饺砀魈幍?組織細胞。 同時，血液中的 二氧化碳比肺泡的多， 然后隨著呼氣過程排出 體外?！究偨Y(jié)歸納】老師：這就是肺泡 氣體交換。在這兒，氣 體是通過擴散作用實現(xiàn) 氣體交換的?！練w納總結(jié)】學生根據(jù)講解進 行思考，嘗試歸納肺泡 里進行氣體交換的原 理。 肺泡里的氧氣 比血液中的多帥泡一血液 血液中的二氧 化碳比肺泡的多 血液二氧化碳一 R擊泡【資料展示】 通過流程圖的形式 展示呼吸的全過程。構(gòu)建重要概念呼吸的全過程第一個階段是外界 與呼吸道和肺的氣體交【資料閱讀】 根據(jù)講解，結(jié)合流文字講解 結(jié)合流程圖，程圖，學生自主構(gòu)建重 要概念 呼吸的全 過程。有利于學生自 主構(gòu)建重要概 念呼吸的 全過程。把抽 象的過程具象 化，有助于學 生構(gòu)建系統(tǒng)的 知識網(wǎng)絡。換，稱為肺的通氣。第二個階段是肺與 肺部毛細血管的氣體交 換，稱為肺泡內(nèi)的氣體 交換。第三個階段是指肺 部毛細血管與組織處的 毛細血管的氣體運輸， 稱為氣體在血液中的運 輸。第四個階段指的是 組織處的毛細血管與組 織細胞的氣體交換，稱 為組織里的氣體交換。【原理講演】結(jié)合呼吸全過程的 流程示意圖講解原理， 進行思維推理。I mar'*4* 中版曾'W妹【類比推理】學生結(jié)合呼吸全 過程的流程示意圖理 解原理，通過類比推理 內(nèi)化知識，建構(gòu)模型。構(gòu)建重要 概念“呼吸的 全過程”過程 中，通過質(zhì)疑 問難，適時誘 發(fā)認知沖突。 學生通過對問 題串的解決， 理清了呼吸全 過程的流程示 意圖的原理。 學生自主構(gòu)建 概念的過程 中，是教師與 學生進行思維 對話的過程， 可以幫助學生 形成總結(jié)概括 能力，鍛煉學 生的科學思 維。1. 肺通氣的動力 來自于氣壓差。氣壓大一氣體一氣壓小 【提問】請分析吸氣時， 大氣壓與肺內(nèi)氣體的關 系。呼氣時，大氣壓 與肺內(nèi)氣體的關系。2. 肺泡內(nèi)的氣體 交換與組織內(nèi)的氣體交 換的動力來自于濃度 差。濃度高二濃度低【提問】請分析就氣的濃 度最高的地方是？濃度 最低的地方是？那么二鬼化碳【回答】 吸氣時，氣體由 外界進入肺，據(jù)此判 斷：大氣壓肺內(nèi)氣壓。 呼氣時，氣體由 肺呼出外界，據(jù)此判 斷：大氣壓肺內(nèi)氣壓?！净卮稹?吸氣時，氧氣從 外界進入組織細胞， 氣濃度為外界最高，而 組織細胞處為最低。 呼氣時，二氧化 碳從組織細胞呼出外呢？【追問】請問為什么組織細 胞出的我氣濃度是最 高，而二氧化碳的濃度 是最高的？界，二氧化碳濃度組織 細胞出最高，外界為最 低?！舅伎肌拷?jīng)過思考分析，回 答問題。學生：進行呼吸作 用消耗了氧氣分解有 機物，產(chǎn)生了二氧化碳 和水，釋放能量。前呼后 應，通過學習 回答課前的問 題“我們知道 呼出的氣體中 氧氣含量減 少，二我化碳 和水的含量增 加了，為什么 會發(fā)生這樣的 變化呢？"有機物+軾氣一 VU匕碳+水+能咕教材直接 為學生提供了 一幅畫和一組 數(shù)據(jù)，以說明 吸入和呼出的 氣體成分變 化，這無法給 學生提供深刻 而全面的認知 體驗。通過實 驗設計，開展 探究活動，引 導學生深入思 考，凸顯生物 學學科核心素 養(yǎng)?！疽龑А楷F(xiàn)在你能理解為什 么呼出的氣體中中髭氣 會減少，而二氧化碳和 水卻會增加的的原因了 嗎？【任務布置】請設計一個探究 “呼吸時二真化碳成分 變化”的實驗。（參考： 將生成的氣體通入澄清 的石灰水，石灰水變渾 濁，證明該氣體為二氧 化碳。）【設計實驗】學生根據(jù)提示設 計探究實驗。實驗裝置如圖所 示，其中甲、乙兩個瓶 中都裝有澄清的石灰 水。在吸入氣體時，左 手捏緊橡皮管，右手松 開；在呼出氣體時，右 手捏緊橡皮管，左手松 開。歸納總結(jié)【任務布置】老師：同學們，請 你將本節(jié)課的學習內(nèi)容 以思維導圖的形式進行 總結(jié)?！練w納總結(jié)】 認真思考，嘗試用 思維導圖的形式對所 學內(nèi)容進行歸納總結(jié)。Itttlnr通過以思 維導圖的形式 進行知識總 結(jié)，引導學生 自主構(gòu)建自己 的知識體系。情感態(tài)度與 價值觀的教育【科學-技術社 會】老師：通過學習， 我們認識到肺的重要 性，我們應該好好的保 護我們的肺，建立良好 的生活習慣?！举Y料展示】1. 森林浴2. 有其運動3. 高壓氧治療【生生互動】1. 分享你對“森 林浴”、“有氧運動"、 “高壓氧治療”的認識。2. 分享自己的良 好與保護肺有關的生 活習慣。以“踐行 STSE理念”為 基本落腳點， 通過資料展示 讓學生了解科 學的社會知 識，建立健康 生活的生命觀 念。知識鞏固，即時反饋【斬關奪隘】T1-3是基礎題，對 答案不講評。T4-6較有難度，進 行簡要分析。T6圖甲圖乙（引導學生分析氣 流方向，從而判斷氣壓 大?。倔笇m折桂】這是一道綜合分析 題，考察學生從圖表獲 取信息的能力。K-峪【習題演練】 認真思考，做題?！净卮稹侩跫南?，即 為吸氣過程，氣體從外 界進入肺，氣壓應是b <c<ao【回答】學生通過認真思 考，分析比較進行回 答。圖一：是肺； 是呼吸道；是膈肌。圖二：物質(zhì)a從毛 細血管進入肺泡，為二 我化碳，物質(zhì)b是氧 氣。圖三：曲線AB表示大氣 壓大于肺內(nèi)氣壓，故為 吸氣過程。曲線BC表示肺內(nèi) 氣壓大于大氣壓，故為 呼氣過程。通過當堂 練習進行知識 鞏固，得到即 時反饋。有利 于老師了解學 生對本節(jié)課的 知識掌握程 度，有助于老 師進行個別輔 導。七、板書設計4. 3.2發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換（第2課時）肺泡適于進行氣體交換的結(jié)構(gòu)特征1）多2）薄呼吸的全過程織的細管組處毛血八、教學反思本節(jié)課通過創(chuàng)設問題情境吸引學生的關注，引導學生進行思考，主動加入課 堂教學中，自主構(gòu)建自己的知識體系。日常學習和生活中，人們常常會有想當然 的心理，對一些現(xiàn)象或規(guī)律的認同，不問出處，不論原因。例如學生對圖4-30肺 泡與血液之間的氣體交換示意圖中氧氣和二敦化碳的路徑認為是理所當然的，極 少有學生提出質(zhì)疑。對此，在教學中設置了問題：“肺泡與血液之間的氣體交換 是怎樣進行的呢”，為什么鼠氣會從肺泡進入血液，二我化碳從血液進入肺泡呢？ 設置追問：“肺泡與血液為什么會發(fā)生氣體交換呢，動力是什么呢？"教師的質(zhì) 疑誘發(fā)了學生的認知沖突，推翻學生想當然的心理激發(fā)學生的學習興趣，有利于 培養(yǎng)學生的質(zhì)疑精神。學生通過對問題串的解決，理清了呼吸全過程進行氣體交 換的原理，構(gòu)建概念體系的過程，也是教師與學生進行思維對話的過程，有利于 幫助學生形成科學思維的習慣。本節(jié)課內(nèi)容較多，以問題為主線引導學生進行概 念體系的自主構(gòu)建，但是留籍學生進行內(nèi)化的時間較少，有待改善。本節(jié)課的內(nèi) 容涉及到枯燥的原理分析，雖然有助于培養(yǎng)學生的科學思維，但是還是應該根據(jù) 內(nèi)容設置合理動手活動讓學生主動地參與到課堂中，讓學生獲得親身體驗，助力 學習。