优质课大赛初中生物2022年度一等奖

第十届全国中小学信息技术与课程整合优质课大赛《发生在肺内的气体交换》教学设计人教版中学生物七年级下册天津市西青区杨柳青第四中学刘晶《发生在肺内的气体交换》教学设计本课在教材中的地位和设计理念《发生在肺内的气体交换》选自人教版七年级生物下册第三章第二节，这一课时是一个承上启下的知识重点，它发生在体内，比较抽象，而七年级学生感性思维仍占主导地位，所以我本着面向全体同学，着眼于学生全面发展和终身发展的需要，并根据学生特点和本节知识的难易程度，采用了启发引导与探究相结合的方式来讲解这节课。首先让学生亲自体验胸廓在呼吸时有节奏的改变，获得第一手材料，以激发学生的学习兴趣，调动其积极性，主动参与课堂。接下来又通过测量胸围差，使学生初步学会生物学研究的方法，以形成科学的态度，提高其生物科学素养。另外，再由几组探究实验，引导学生乐于探究，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力，获取新知识的能力，分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等。在教学中力求体现学生的主体性和教师的主导性，通过问题的预设和生成，不断激发学生的探究欲望，提高学生分析和解决问题的能力。教学分析（一）教学内容分析学生已了解呼吸系统的组成以及呼吸道的作用，知道了肺是呼吸系统的气体交换场所。所以本节课主要讲述了外界气体是如何在肺部发生交换的，气体进入肺部以后，在肺泡与血液之间又怎样发生了气体交换。指导学生初步了解外界气体是如何进入人体细胞的，为以后学习血液循环过程打下基础。（二）教学对象分析1、学生已经了解了人体生殖系统和消化系统等有关知识2.学生初步具备了一定的小组合作学习方法3.有强烈的好奇心，具有很强的求知欲望，但是还缺乏一定的抽象思维、逻辑思维能力（三）教学环境分析本课内容抽象，根据教材内容，无法让学生对“发生在肺内的气体交换”这一生理现象有一个全面系统的理解，必需补充一些动画和视频材料，并和教材内容重新进行整合，这些工作的完成必然离不开电脑这一教学工具，所以根据需要，制作课件，利用多媒体进行有效教学。二．教学目标（一）知识与技能1.认识呼吸运动的过程及原理。2.掌握肺泡与血液之间的气体交换过程及意义。（二）过程与方法1.通过测量胸围差等活动，能概述肺与外界气体交换的过程。2.通过观察模型和演示实验，提高观察、判定、推理以及科学实验能力。3.通过资料分析等活动，能概述肺泡与血液之间的气体交换的过程。（三）情感态度与价值观1.关注呼吸在生活中的作用。2.培养关注环境中空气质量的自觉性。三、教学重点、难点重点：1.呼吸运动的过程。2.肺泡与血液的气体交换。难点：呼吸运动过程。开始四、教学过程开始（一）教学流程图创设情境引入新课创设情境引入新课图片图片肺的位置以及胸廓结构提出问题：人在吸气和呼气时，胸廓发生了怎样的变化？提出问题：人在吸气和呼气时，胸廓发生了怎样的变化？小组合作自主探究小组合作自主探究提出问题：呼吸运动过程中胸廓容积为什么发生这样的变化？提出问题：呼吸运动过程中胸廓容积为什么发生这样的变化？动画呼吸过程中肋间肌和膈肌的变化动画呼吸过程中肋间肌和膈肌的变化提出问题：胸廓的变化是如何导致吸气和呼气的？提出问题：胸廓的变化是如何导致吸气和呼气的？动画呼吸运动的过程动画呼吸运动的过程动画气体体积和压力的关系提出问题：为什么肺容积的变化会导致吸气和呼气？动画气体体积和压力的关系提出问题：为什么肺容积的变化会导致吸气和呼气？小组合作得出结论小组合作得出结论教师提问：肺内气体是如何发生变化的？教师提问：肺内气体是如何发生变化的？通过实验和图表分析得出结论通过实验和图表分析得出结论教师提问：进入肺泡内的气体与血液之间怎样进行交换的呢？教师提问：进入肺泡内的气体与血液之间怎样进行交换的呢？动画动画肺泡与血液之间的气体交换运用新知巩固练习运用新知巩固练习回顾总结拓展延伸回顾总结拓展延伸结束结束注：流程图所用标记的含义：教师活动学生活动媒体运用逻辑判断教学过程一、创设情境，引入新课我们每一个人都是哭着来到这个世界的，这一声啼哭意味着呼吸的开始，而且从此每时每刻都离不开呼吸，那么呼吸的主要器官是什么？肺是怎样实现与外界的气体交换的？从而引出课题。（整合点一：在新课开始我创设一个贴近生活的情景，利用一声声啼哭引领学生联系自身来获取感性认识。并在此基础上发现问题，提出疑问，激发学生探索知识的兴趣。“学习有得必先有疑”，善于发现并提出问题也是人的一项重要素质。）二、小组合作自主探究1、肺与外界的气体交换教师出示多幅图片，引导学生观察、讨论，描述肺的位置以及认识胸廓上的一些结构——肋骨、胸骨、胸椎、肋间肌、膈肌。让学生用双手轻触自己胸侧的肋骨处，做深呼吸，感受自己在吸气和呼气时胸廓的变化。问题：你在吸气和呼气时，胸廓是否发生变化？发生了怎样的变化？引导学生得出：深吸气肋骨在向上向外运动，胸廓扩大。深呼气肋骨在向下向内运动，胸廓缩小。我们有时候感觉不一定准确，引出测量胸围差的必要性。（1）测量胸围差师生讨论测胸围差的用具、方法、步骤及注意事项，达成共识，请学生示范操作后，三人一组做实验，将实验数据填在表格内。测量后引导学生讨论实验中提出的讨论题。学生通过感知和测量，知道吸气时，胸廓扩大了；呼气时，胸廓缩小了，吸气和呼气都与胸廓变化有关。（2）外界气体是怎样进出肺的。教师指出：吸气和呼气这两个动作合起来就是呼吸运动。老师演示多媒体动画——呼吸过程中膈肌、肋间肌的变化，学生观察并讨论呼吸运动时，主要哪些肌肉的收缩、舒张引起了胸廓容积的变化在呼吸肌收缩和舒张时，胸廓容积发生了怎样的变化？引导学生回答问题，老师提出疑问，学生进一步讨论回答问题，最后得出结论，肋间肌的收缩和舒张分别导致了胸廓横向的扩张和收缩，膈肌的收缩和舒张分别导致了胸廓上下径的增大和缩小。那么随着胸廓容积的变化，肺的容积发生了怎样的变化？与呼吸有什么关系呢？带着问题老师与学生共同做演示实验——模拟膈肌的运动，老师指出模型的各部分分别代表的部分。学生相互讨论，老师引导学生观察回答，手向下拉橡皮膜时，气体进入气球还是排出？橡皮膜回缩时，气体进入气球还是排出？同时通过播放动画——呼吸过程，老师以此逐步进行引导，学生相互讨论得出结论：膈肌收缩时，胸廓容积扩大，肺的容积变大，气体被吸入膈肌舒张时，胸廓容积缩小，肺的容积缩小，气体被排出为什么肺容积的变化会导致吸气和呼气？教师播放动画——气体中普遍存在着压力，从而得出结论：这是由于肺的容积变大时，气压减小，从而低于外界气压，空气被吸入；肺的容积变小时，肺内气压增大，从而大于外界气压，空气被压出。学生和老师共同分析、归纳肺与外界气体交换的原理和过程，学生完成如下表格：

肋间肌膈肌胸腔容积肺容积肺内气压气体吸气

呼气

最后师生共同总结：吸气时，肋骨间的肌肉收缩，胸廓的前后径、左右径增大；同时膈肌收缩，膈顶部下降，胸廓的上下径也增大，胸腔容积变大，肺随着扩张，肺内气压缩小，气体入肺；呼气时正好相反。（整合点二：采用动画演示呼吸过程中膈肌、肋间肌的变化，使学生观察起来形象、生动、直观，为学生探究呼吸过程的原理做铺垫。）（整合点三：通过形象直观的媒体动画和教师演示实验，学生将抽象的问题直观化，突出重点，突破难点。强调学生在观察动画时要有目的、有重点、有次序、有对比地观察，培养良好的观察习惯。同时展开了小组合作探究学习，小组讨论后，通过层层推理，依次说出吸气的过程，并利用表格来进行总结。至于呼气的过程正好与吸气相反就可以了，指导学生采用对比记忆。）（整合点四：在探究肺容积与气压的关系时，学生理解起来有一定困难。通过动画演示可以直观的感受到容积变化时压力也随之改变，有助于发现规律，从而培养学生观察、分析、归纳能力。）气体在呼吸运动作用下进入了肺，这只是完成外界气体和肺泡内气体之间交换，它不是呼吸的结束，只是呼吸的第一步，只有肺泡内气体与血液间的气体进行交换了，而血液又与组织细胞之间的气体进行交换才是呼吸的实质。那么进入肺泡内的气体与血液之间是怎样进行交换的呢？下面我们一起来探究：肺内气体发生的变化。2、肺内的气体交换教师演示喷洒香水的实验，引导学生领会气体交换的原理：一种气体总是由多的地方向少的地方扩散，直至平衡为止。下面我们一起来探究：肺内气体发生的变化。展示多媒体动画——资料分析的实验操作过程，老师与学生共同明确实验过程。带着资料分析后的讨论题指导学生阅读资料分析，老师巡回指导，学生相互讨论问题结果并思考——这个实验说明了什么。让学生回忆做种子呼吸时释放二氧化碳的实验，也见到了试管中石灰水变浑浊的现象，分析石灰水变浑浊的原因：由于澄清的石灰水遇到二氧化碳后会变得浑浊。甲乙瓶中石灰水的浑浊程度不同，说明了呼出的气体中含二氧化碳多于吸入气体中的二氧化碳。引导学生观察环境中的气体与呼出的气体成分对照表，从图中分析出：呼出气体中的氧含量，少于吸入气体中的氧含量；呼出气体中的二氧化碳含量，多于吸入气体中的二氧化碳含量。最后得出结论：呼出的气体成分发生了变化，氧气含量减少，二氧化碳含量增加，这种变化是怎样产生的？引导学生观察课文中的“肺泡和血液之间的气体交换”图，并观看演示动画：肺泡和血液之间的气体交换过程。师生探讨：肺泡内的气体交换是怎样进行的？让学生明确二氧化碳由血液进入肺泡，氧由肺泡进入血液的道理。（整合点五：通过多媒体动画的形式来展示肺泡和血液之间的气体交换这个微观的生理动态，突破重点。这里同时用了层层提问的方式，侧重的是对学生分析问题和解决问题的思维能力的培养。）小结：引导学生从知识和能力两方面小结本节内容。三、练习反馈，温故知新1．人体内与呼吸有关的主要肌肉是（） A．胸部的肌肉B．腹部的肌肉 C．肋骨间的肌肉和膈肌D．背部的肌肉2．当我们呼气的时候，肋骨间的肌肉、膈肌的活动状态是（） A．收缩舒张B．舒张收缩 C．收缩收缩D．舒张舒张3.在学校体检中，强强同学三次肺活量的测试结果分别是：3100毫升、3800毫升和3600毫升。请问强强的肺活量应是（）A.3100毫升B.3500毫升C.3600毫升D.3800毫升四、学生总结，拓展延伸为同学们布置网上作业，与我交流互动。同时利用网络搜集与本节课知识相关的生活常识，比如“人工呼吸”等，拓展学生知识层面。（整合点六：课后延伸，利用网络获取知识，处理信息，培养学生多思考日常生活中的现象，将所学的知识运用到日常生活中。）五、回顾课堂课后反思为了适应现代教学手段，我利用视频和动画等直观的手段，让学生理解呼吸运动的原理和肺内的气体交换的过程，动与静相结合，宏观与微观相结合，形象生动，突出重点，