【初中生物】人体细胞获得氧气的过程教案-2024-2025学年北师大版生物七年级下册

北师大版七年级下册生物第四单元第8章第2课教学设计第周星期年月日课题人体细胞获得氧气的过程课型新授课教学目标1.生命观念：深度剖析呼吸系统的结构与功能，从分子和细胞层面揭示人体通过呼吸系统实现氧气和二氧化碳交换的微观机制，深刻领悟这一过程对维持生命活动的关键意义。全面掌握气体扩散原理在肺泡与血液、血液与细胞间气体交换中的应用，构建起物质交换与生命活动维持之间的紧密联系，形成系统的生命观念体系。2.科学思维：运用物理模型、数学模型和概念模型等多种模型建构方法，深入分析呼吸运动与胸廓容积变化之间的定量关系；通过对实验数据和生活实例的分析，严谨地推理呼吸过程中气体的运动规律，培养逻辑思维能力。借助类比、归纳、演绎等科学思维方法，运用气体浓度梯度等概念，深入解释气体扩散的方向、速率及动态平衡过程，提升科学思维的深度和广度。3.科学探究：以项目式学习的方式开展制作“膈肌运动模型”和“胸骨、肋骨运动模型”的实践活动，在活动中提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与交流，全面探究呼吸过程中胸廓变化的机制，培养科学探究能力和创新精神。设计对照实验、对比实验等多种实验类型，观察血块颜色变化、气体扩散现象等，深入分析氧气与血红蛋白结合的原理以及气体交换的动态过程，提升实验设计、操作和分析能力。4.态度责任：深入了解人工呼吸的原理、操作流程及在急救中的应用案例，通过角色扮演、模拟急救等活动，掌握人工呼吸技能，增强在紧急情况下救助他人的能力和信心。开展关于呼吸系统健康与环境保护、生活方式关系的调查研究，认识到不良环境和生活习惯对呼吸系统的危害，形成关爱生命、保护环境、倡导健康生活方式的社会责任感。重点难点重点：全面掌握呼吸系统的组成结构及其对应的功能，包括各器官的形态、位置、组织结构以及在气体交换过程中的具体作用，如鼻腔的生理功能、气管的组织结构特点、肺泡的气体交换功能等。难点：透彻理解气体扩散的动态过程，包括气体在不同浓度区域之间的运动方向、速率以及达到平衡的过程，运用物理和化学原理深入解释气体扩散的微观机制，如分子热运动、气体分压等概念。教学过程一、导入（5分钟）1.情境提问：以学生熟悉的跑步场景为切入点，提出问题：“当我们跑步时，为什么会呼吸加快？氧气是如何进入体内并被细胞利用的？”引导学生从自身的运动体验出发，思考呼吸与生命活动的关系，激发学生的学习兴趣和探究欲望。2.生活实例：展示厨房香味扩散到客厅的现象，引导学生从生活经验出发，思考“气体扩散”的概念，通过类比的方式，将抽象的气体扩散概念与生活中的常见现象联系起来，自然地引出本节课的课题——人体细胞获得氧气的过程。二、新课讲授（25分钟）1.呼吸系统的结构与功能（结合图8-3、图8-4）活动一：结构拼图：为每个小组分发呼吸系统结构卡片，包括鼻、咽、喉、气管、支气管、肺等。学生分组进行拼图活动，并在卡片上标注各部分结构的功能。在学生活动过程中，教师进行巡视指导，及时解答学生的疑问，引导学生思考各结构与气体交换功能的适应性。关键点：运用多媒体资源，展示鼻腔内的鼻毛、黏膜和毛细血管的微观结构，讲解鼻腔的净化、温暖、湿润作用；通过动画演示，展示气管的黏液和纤毛的运动，讲解其清洁功能；利用3D模型，展示肺泡的薄壁和丰富的毛细血管，强调这些结构特点与气体交换功能的紧密联系。呼吸运动的机制（结合图8-5、图8-7）模型演示：教师首先展示“胸骨、肋骨运动模型”，通过缓慢、清晰的操作，演示肋间肌收缩与舒张时胸廓横径的变化情况，让学生直观地观察到胸廓的运动。随后，学生利用自制的“膈肌运动模型”（塑料瓶+气球）进行操作，观察膈肌收缩（下拉气球膜）时胸廓纵径的加长过程，亲身感受呼吸运动中胸廓的变化。教师引导学生记录操作过程中的观察结果，如气球的膨胀和收缩、胸廓的大小变化等。归纳总结：在学生观察和操作的基础上，教师引导学生共同归纳总结呼吸运动的过程。吸气时，肋间肌收缩，肋骨上提外展，膈肌收缩，膈顶下降，胸廓扩大，肺扩张，气压降低，气体入肺；呼气时，肌肉舒张，胸廓缩小，肺回缩，气压升高，气体排出。教师运用动画演示和物理原理，深入解释呼吸运动中气压变化的原因，帮助学生理解呼吸运动的本质。气体交换的原理（结合图8-8、图8-9）实验观察：教师展示血块，让学生观察血块表层（鲜红色）与内层（暗红色）的颜色差异，引导学生思考这种颜色差异产生的原因，从而分析氧气与血红蛋白的结合与分离过程。教师提供相关的实验数据和资料，如不同氧分压下血红蛋白的氧饱和度曲线，帮助学生深入理解氧气与血红蛋白的结合特性。气体扩散模拟：利用香水扩散实验类比肺泡与血液间的气体交换，在教室中喷洒香水，让学生观察香水气味的扩散方向和范围，强调“浓度梯度决定扩散方向”这一关键原理。教师运用数学模型，如菲克扩散定律，定量解释气体扩散的速率与浓度梯度、扩散距离等因素的关系，提升学生的科学思维能力。三、巩固练习（10分钟）1.任务一：要求学生绘制呼吸运动流程图，详细标注关键结构在呼吸运动过程中的变化，如肋间肌、膈肌、胸廓、肺等。通过绘制流程图，帮助学生梳理呼吸运动的过程，加深对呼吸运动机制的理解。教师提供优秀范例和评价标准，引导学生进行自评和互评。2.任务二：给出高原地区的案例，让学生分析为什么高原地区的人需要适应低氧环境，并结合气体扩散原理解释其中的原因。通过案例分析，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。教师引导学生查阅相关资料，了解高原地区的气候、地理环境以及人体的生理适应机制，拓宽学生的知识面。3.任务三：组织学生进行小组讨论，探讨人工呼吸的操作要点及科学依据。每个小组推选一名代表进行发言，分享小组讨论的结果，教师进行总结和点评。教师提供人工呼吸的操作视频和急救案例，让学生通过观看和分析，深入理解人工呼吸的原理和重要性。四、小结与拓展（5分钟）1.知识树：师生共同回顾本节课的主要内容，构建呼吸系统的“结构→功能→原理”逻辑链，形成完整的知识网络。教师利用板书或思维导图的形式，将知识体系清晰地呈现给学生，帮助学生巩固所学知识。教师引导学生思考各知识点之间的内在联系，培养学生的系统思维能力。2.社会责任拓展：播放急救视频片段，展示人工呼吸在急救中的实际应用，强调掌握人工呼吸技能的重要性，鼓励学生在课后学习更多的急救知识，培养学生关爱生命的意识。教师推荐相关的急救培训课程和学习资源，引导学生积极参与社会实践，提升学生的社会责任感。五、作业布置1.基础作业：完成教材P70“思考练习”题，通过对教材问题的解答，巩固学生对本节课基础知识的掌握。教师提供详细的参考答案和解题思路，帮助学生理解和掌握知识点。2.实践作业：用家中材料（如吸管、气球）制作简易呼吸模型，录制操作视频并解释原理。通过实践作业，培养学生的动手能力和知识应用能力，同时锻炼学生的表达能力。教师要求学生在视频中展示模型的制作过程、操作方法以及对原理的解释，鼓励学生创新和个性化表达。3.拓展阅读：查阅“雾霾对呼吸系统的影响”，撰写200字小报告。引导学生关注生活中的环境问题，了解呼吸系统与环境的关系，拓宽学生的知识面。教师提供相关的阅读资料和研究报告，指导学生如何筛选和整理信息，培养学生的信息素养和科学研究能力。作业设计板书设计1.结构：鼻→咽→喉→气管→支气管→肺泡1.结构：鼻→咽→喉→气管→支气管→肺泡2.呼吸运动：肋间肌+膈肌→胸廓变化→气压差3.气体交换：肺泡↔血液：氧气扩散入血（静脉→动脉）血液↔细胞：氧气扩散入细胞（动脉→静脉）4.应用：人工呼吸→胸廓被动扩张课后反思在本次教学中，通过模型建构、实验探究和案例分析等多种教学方法的综合运用，使学生能够较为直观地理解抽象的生理过程，取得了较好的教学效果。然