教学设计《人体内的气体交换》

1 §7.2-2 人体内的气体交换

【学习目标】

1 了解气体交换的原理

2 掌握人体内气体交换的过程（重点）

【自主预习】

（预习教材P.120~P.123）

1 人体内的气体交换是通过 来完成的。

2 气体扩散：气体总是从____________的地方向_________的地方扩散，直到两边__________为止。

3 是人体呼吸功能的重要指标。

4 参加体育锻炼，可以增强 的力量，有利于 的生长发育和 的扩张。

【合作探究】

活动1：分析吸入气体和呼出气体的成分变化

分析P.121图7-10，思考讨论：

1 呼气时用夹子夹紧A试管橡皮管的目的是什么？

试管中出现什么现象？

2 （P.121表格）人体吸入和呼出的气体成分相同吗？

3 为什么人呼出的气体中二氧化碳增多而氧气却减少？

活动2：人体内的气体交换过程

观察图7-11，结合文字说明，分析下图：

1 图中A表示 ，B表示

（填气体名称）。

2 人体内共有 处气体交换：

① ；

② 。

3 人体内氧气浓度最高部位：

4 二氧化碳产生的部位：

5 气体交换的原理:

6 概括人体内气体交换的过程：

①

②

2 【课堂检测】

1 人体内二氧化碳浓度最大的地方是（ ）

A.肺泡 B.肺泡周围毛细血管 C.组织细胞 D.组织细胞周围毛细血管

一８０・　生物学教学２０１１年（第３６卷）第１２期　“人体内的气体交换’’的教学设计　恽亚叶　（江苏省常州市武进区前黄初级中学２１３１７２）　摘要以现案、探案、释疑结案为主线，展开教学过程，以探究实验为中心组织教学，让学生在体验、实验、角色扮演等主题活动　中整体建构知识。　关键词人体内气体交换教学设计　．　１教材分析和教学目标　１．１教材内容分析“人体内的气体交换”是苏教版初　中《生物》七年级下册第四单元第十章第四节的内容，属　于“生物圈中的人”主题。气体交换是人体呼吸过程的　重要组成部分，它是在学生学习完血液循环之后对动脉　血和静脉血有了一定了解的基础上安排的内容，通过学　习可以使学生明确静脉血和动脉血的转变原因，并为进　一步学习人体的能量供给奠定基础。肺泡内的气体交　换和组织里的气体交换的过程是人体内气体交换的两　个重要方面，但是过程抽象，它需要具备一定的物理和　化学知识作为理解的基础，还需要思维过程中的推理、　联想、分析、判断等的支持，所以是本节的重点和难点。　另外，探究人体呼吸时氧化碳体积分数的变化的实验设　计及其改进，学生从未接触过，难度较大，但能让学生学　习到如何运用探究法来研究问题，对学生探究意识、探　究能力的培养和创新能力、不断进取精神的提高具有很　重要的作用。因此，它也是教学的重点之一。　１．２教学目标①知识目标：理解气体交换原理，说　出肺泡内和组织里的气体交换过程；②能力目标：改进　实验，设计及实施探究过程，体验破案过程，分析和解　决问题；③情感态度与价值观目标：培养团队合作精神　和实事求是、积极探索的科学态度，形成爱科学、学科　学、用科学的思想素质。　２教学过程　２．１　惊现凶案，奋起追查“７・３１女童车内窒息死　亡”案件：２０１０年７月３１日上午８时３０分，西安某厂　幼儿园一司机疏忽大意，将１名幼儿锁在车内，至当日　下午４时发现，并经抢救，该幼儿已经死亡。法医检　查，死者无外伤。孩子死亡的真实原因是什么呢？请　同学们来当一次“福尔摩斯”。　设计思想：用贴近学生实际的时事“凶案”导入，　让学生当侦探，激起学生强烈的探案欲望，牢牢抓住学　生的注意力，使他们思维活跃起来，从而迅速参与到教　学过程中来。　２．２实验探案，寻找真相　还原现场：７月底的西安，　幼儿一人在车内，门窗紧锁，你有没有嗅到危险的气　息？　憋气体验：请同学们闭上嘴，用手捏住鼻子，看能　憋气多长时间。　实验探究：①小组合作设计呼吸时二氧化碳体积　分数的变化实验。提示：二氧化碳能使澄清石灰水变　浑浊。②展示交流实验方案。如将澄清的石灰水倒人　两个烧杯，标号１、２，准备两个气球，一个用嘴吹，另一　个用打气筒打，将用嘴吹盾勺气球通过塑料管通向１号　烧杯的石灰水里，将用打气筒打的插入２号烧杯的石　灰水中。探讨操作注意事项：塑料管一端不要插到烧　杯底部，以免影响吹气；吹气时间要适当，以吹至石灰　水浑浊为宜。③阅读教材中的探究实验，问题思考：你　认为其中的实验有不足之处吗？主要有哪些？你能将　实验稍加改进使它更加完善科学吗？通过这一系列问　题的思考，降低了进一步改进实验过程的难度，使学生　较顺利地指出该设计不足之处在于缺少对照，设计出教　材实验的对照实验。④根据讨论的设计方案，准备实验　材料，进行实验。⑤现象分析，得出结论：呼出的气体与　吸入的气体相比，氧气减少了，二氧化碳增多了。　设计思想：以探究实验为中心组织教学，让学生自　主设计实验方案和进一步改进实验设计，完整地参与　整个探究过程，关注细节，探讨交流，切实培养学生科　学探究能力。　２．３紧抓线索，乘胜追击进一步追查：少掉的氧气　哪去了？多出来的二氧化碳又是哪来的？　‘　活动体验：在教室前面喷适量的空气清新剂，请闻　到的同学举手？前后排学生交流闻到香味的情况。　演示实验：红墨水滴在水中，观察现象并描述。　学生列举生活中常见的气体扩散现象：如妈妈在　厨房炒菜，你在书房里，两处门都没关，你能嗅到炒菜　的香味吗？当一个人抽烟时，烟雾会向四周扩散，在其　周围我们可以闻到呛人的烟味等。　设计思想：通过体验和实验，创设多个生活场景，　使学生感受到物质微粒运动的过程，帮助理解气体扩　散作用原理：从高浓度向低浓度的地方扩散，直到平衡　为止。这一环节承上启下，为下面的气体交换的学习　做铺垫。　２．４角色扮演，深入探案

教学设计《人体内的气体交换》

教学目标：

1.了解人体内的气体交换的过程和机制。

2.理解呼吸器官的结构和功能。

3.掌握血液中氧气和二氧化碳的运输过程。

4.能够解释肺活量和呼吸频率对气体交换的影响。

5.培养学生的实验探究能力和科学思维能力。

教学准备：

教学PPT、模型、实验工具和材料、图表、多媒体设备等。

教学过程：

Step 1：导入（5分钟）

导入教学主题，引发学生对气体交换的思考。通过展示一张人体的组织结构图，引导学生思考人体是如何与外界进行气体交换的。

Step 2：讲解气体交换的过程和机制（15分钟）

使用PPT介绍人体气体交换的过程和机制。重点讲解肺的结构和功能，氧气和二氧化碳在肺内的交换，以及血液中氧气和二氧化碳的运输过程。通过图示和动画帮助学生理解。

Step 3：进行实验（25分钟） 安排学生分组进行实验。每个小组选择一名同学进行实验，其他小组成员负责观察记录和讨论。实验的内容是通过测量肺活量的变化来观察肺对气体交换的作用。具体操作步骤如下：

1.让学生深呼吸几次，估计肺活量。

2.然后让同学用吹气管吹气，连续吹气10秒，再次估计肺活量。

3.对每位同学进行记录，并统计出吹气前后的肺活量变化。

4.小组间比较结果，讨论肺活量的变化是否与气体交换有关。

Step 4：整理归纳（10分钟）

学生回答实验结果和结论的问题，引导学生发表自己的观点和归纳经验。引导学生认识到肺活量与气体交换之间的关系，并讨论肺活量和呼吸频率对气体交换的影响。

Step 5：展示认知（15分钟）

使用PPT和多媒体设备展示相关的图片和视频，帮助学生更加深入地理解气体交换的过程和机制。引导学生观察和分析实际场景中的气体交换，如运动员在运动中的呼吸过程。

Step 6：拓展应用（10分钟）

通过讨论和提问，拓展学生对气体交换的应用和相关领域的知识。例如，医学上常用的肺功能测试和治疗肺部疾病的方法。

Step 7：总结反思（5分钟）

1 / 2 第三节 人体和外界环境的气体交换（第2课时）

一、教学目标

1．说出呼吸运动的过程。

2．说出肺活量的概念。

3．尝试使用肺量计测量肺活量。

4．通过观察模型和演示实验，提高观察、判断、推理及科学实验能力。

二、重点难点

教学重点：

呼吸运动的过程。

教学难点：

呼吸运动的过程。

三、教学过程：

一、导入新课

学生活动：用手按在胸部两侧，深深地吸气，感受肋骨和胸廓的运动；再深深地呼气，感受肋骨和胸廓的运动。思考：人体是怎样将气体吸入的？

二、讲授新课

（二）呼吸运动

教师活动：演示呼吸运动模型，请学生从正面和侧面两个角度观察肋骨的位置、胸廓的大小变化。同时，引导学生思考：胸廓的变化和呼吸有什么关系？是由于胸廓扩大导致吸气，还是因为吸气后导致胸廓扩大？（由于没有物理基础，多数学生会认为是吸气后导致胸廓扩大）（建议播放视频：【教学实验】模拟胸廓的变化与呼吸的关系）

教师引导：会游泳的同学可能有这样的体会，刚下水时，如果水超过胸部，你会感到有些吃力。这是为什么？你能说出胸廓扩张与呼吸运动的关系吗？

演示实验：教师利用自制模型——模拟膈肌的运动（模型制作方法：将大雪碧瓶去底，套上橡皮膜，分别代表胸廓和膈肌，在瓶口处套上一个彩色小气球，并把小气球内陷瓶中，代表一个肺。操作时，上推橡皮膜，气球回缩，反之胀大）。

学生观察讨论：气球在什么情况下胀大？在什么情况下回缩？

总结：小组讨论后，全班进行概括总结：呼吸肌的收缩和舒张引起胸廓容积变化，容积

2 / 2 变化引起肺内气压变化，从而完成呼吸运动。

（三）肺活量

教师讲解：肺活量的概念、正常值及其意义。

学生实验：尝试用肺活量计或自制肺活量计测量肺活量。

教师指导实验要点：算体积、作标记、深呼吸、集气量、最大值。

三、课堂反馈

1．肺变化与呼吸的关系是（ B ）

A．肺扩张引起呼气 B．肺收缩引起呼气