广东省中山市七年级生物下册探究肺与外界气体交换过程和原理实验教案新人教版

研究肺与外界气体互换的过程和原理一、使用教材本课选自人教版初中生物学教材2012年10月第1版，七年级下册第四单元第三章第二节《发生在肺内的气体互换》，本课叙述第一课时：肺与外界的气体互换。二、实验器械透明水槽，水，胶头滴管、灌肠器、喂药器等，注射器、橡皮塞，短木棍；软尺，长条木板，废旧电线，红色毛线，拉簧，纽扣；实心球，糖果罐，拉环，Y型管，气球。三、实验创新重点（一）原实验不足之处膈肌运动模拟装置价钱昂贵，此中气球简单破坏且难以改换。膈肌运动模拟装置的膈肌是一个平面的橡胶膜，不可以很好的帮助学生理解膈肌的穹窿形构造及其缩短运动对胸廓变化的影响。“肋间肌缩短舒张对胸廓变化的影响”、“肺扩充和缩短时肺内压力的变化”两个抽象知识点没有直观的教具和实验帮助学生理解。（二）实验创新重点学生自主设计模拟肺呼气、吸气的活动指导学生设计能够模拟肺内压力变化的实验自制的肋骨运动模拟装置自制的穹窿形膈肌运动模拟装置四、设计思路本节课内容比较抽象，波及到气压、容积等物理学识题，七年级学生还没有接触，学习过程中对知识的理解较困难。本节课主要采纳设计模型和实验的方法，帮助学生变抽象为具体，先获取感性的认识再进行知识的梳理。并合时联系前后知识，形成肺与外界气体互换的连续过程。五、实验教课目的课标要求：课标中第五个一级主题下第2个二级主题中明确要求：概括发生在肺部的气体互换过程。联合课标要求、教材特色及学生状况，教课目的以下：（一）知识与技术：概括肺与外界气体互换的过程并理解其发生原理初步掌握设计实验的能力（二）过程与方法：学会用察看、丈量、模拟等方法进行生物学研究（三）感情态度与价值观：培育学生谨慎的科学态度，形成呼吸系统的构造与其功能相适应的看法，并关注呼吸系统的健康六、实验教课内容研究肺扩充和缩短时气体的流动研究肺扩充和缩短时肺内压力的变化研究呼吸时胸廓横向的变化研究肋骨间的肌肉缩短和舒张与胸廓变化的关系研究膈肌缩短和舒张与胸廓容积变化的关系七、实验教课过程第一认识肺的主要构造和功能，以及肺和胸廓、膈的地点关系。过渡：肺富裕弹性，能够缩短和扩充，肺在什么时候吸气，什么时候呼气呢？研究肺扩充和缩短时气体的流动步骤:学生现场挤压和松开洗耳球（或自选其余资料）。现象:挤压时气体流出，松开时气体流入（利用水或面粉察看气体的流动）。结论:肺扩充时吸气，肺缩短时呼气。设计企图：本实验相对简单，因此我给学生供给器械，让学生自己设计实验。同时鼓舞学生发散思想设计出更多方案，培育学生自主研究的能力。（图1）图1模拟肺的资料过渡：为何肺的扩充和缩短会负气体出入肺呢？气体的流动是遇到力的作用而发生的，气体一般会从压力高的地方流向压力低的地方。气体出入肺的运动也是由肺内压力的变化惹起的。研究肺扩充和缩短时肺内压力的变化议论后采纳在注射器推杆上打孔并插入小木棍的方式精准的控制其容积的变化，并利用水来察看气体的流动反响此中压力的变化。（图2）2图2注射器推杆打孔步骤1:将注射器活塞拉到必定地点（如30ml），用橡皮塞堵住注射器口，将活塞向外拉到必定地点（如70ml），固定活塞（预先在活塞推杆上打有一排小孔，插入一段木棍即可固定）。记录体积变化（增大40ml）后将注射器针口没入水中，去除橡皮塞。现象1:有水流被吸入注射器管内。原理1:关闭空间内，气体的体积增大，压力降低，而气领会由压力高的地方流向压力低的地方。步骤2:将注射器活塞拉到必定地点（如80ml），用橡皮塞堵住注射器口，将活塞向内推到必定地点（如50ml），插入一段木棍使活塞不可以持续推动并用手压紧活塞推杆。记录体积变化（减小30ml）后将注射器针口没入水中，（或对着面粉），去除橡皮塞。现象2:有气体被推出注射器管外。原理2:关闭空间内，气体的体积减小压力增高，而气领会由压力高的地方流向压力低的地方。结论:肺扩充时肺内压力降低；肺缩短时肺内压力变大。由实验1和实验2可知：肺扩充时肺内压力降低，此时吸气；肺缩短时肺内压力增高，此时呼气。过渡：肺位于胸廓和膈围成的胸腔里，肺扩充和缩短时胸廓有无变化呢？研究呼吸时胸廓横向的变化步骤：用一根软尺水平围在胸部，丈量此时的胸围，被测者吸气和呼气，察看胸围如何变化？现象：吸气时，胸围变大；呼气时，胸围变小（恢复）；结论：吸气时胸廓横向是扩大的，呼气时胸廓横向是减小的。本实验特别简单，将问题抛给学生：呼吸时胸廓是如何变化的？让学生自己设计实验方法。最后提示学生：如何获取正确的实验现象和实验数据？使学生形成谨慎的实验3态度。本实验不要求精准计算胸围差，意在经过胸围变化认识呼吸时胸廓变化。过渡：胸廓横向的变化是如何产生的呢？这主要和肋骨间肌肉的运动相关。研究肋骨间的肌肉缩短和舒张与胸廓变化的关系步骤：小组议论利用所给资料设计一个模拟肋间肌运动的胸廓模型。（图3）图3胸廓模型原理：肌肉在缩短时变得短粗，可牵拉相应的骨运动。用绳索或弹簧的长短变化模拟肌肉的缩短和舒张。结论：肋骨间的肌肉缩短时，肋骨向上向外运动，胸廓横向扩大；肋骨间的肌肉舒张时，肋骨向下向内运动，胸廓横向减小；由实验3和实验4可知：肋骨间的肌肉缩短，胸廓扩大，此时吸气；肋骨间的肌肉舒张，胸廓减小，此时呼气。过渡：这是胸廓横向的变化，呼吸时胸廓容积纵向也有变化，这主要和膈的运动有关。研究膈肌缩短和舒张与胸廓变化的关系步骤：演示自制的膈肌运动模拟器。（图4）图4膈肌运动模拟器原理：膈呈穹窿形向上隆起，缩短时膈顶下移。4结论：膈肌缩短时，膈顶降落，胸廓扩大（上下径），此时吸气；膈肌舒张时，膈顶上升，胸廓减小（上下径），此时呼气。最后，经过膈肌运动装置认识：是因为胸廓的扩大致使了吸气。综合以上研究活动，学生能够描绘并理解肺与外界的气体互换过程为：肋骨间的肌肉和膈肌缩短→胸廓扩大（胸腔容积扩大）→肺扩充→肺内压力降低→吸气肋骨间的肌肉和膈肌舒张→胸廓减小（胸腔容积减小）→肺缩短→肺内压力增高→呼气八、实验成效评论实验教课中，为学生创建丰富的实验情境指引学生主动参加，表现直观清楚的实验现象帮助学生建立知识系统，激发学生主动研究的热忱，拓展学生的思想空间。在教材实验基础上改良后的实验主要有以下几方面长处：分知识点打破，目标更明确，理解更简单。实验资料来自生活，废物利用，经济环保。充散发挥校本课程的作用，方案设计活动在兴趣小组活动中睁开，实验成就投入到惯例讲堂中使用。既切合《新课程标准》中面向全体学生，指引学生主动