初中生物北师大版七年级下册第2节 人体细胞获得氧气的过程教案

这是一份初中生物北师大版七年级下册第2节 人体细胞获得氧气的过程教案，共9页。教案主要包含了设计理念，概念体系，学情分析，教学目标，教学重点和难点，教学设计思路，教学方法，课前准备等内容，欢迎下载使用。
 第三章   人体的能量供应第二节 《人体细胞获得氧气的过程》教学设计 一、设计理念本节课以外界空气中的氧气如何进入到组织细胞为主线，将肺通气、肺的换气、组织换气等概念串联。在强调初中生物课程标准中围绕生物学重要概念来组织和开展教学的同时，通过自主学习、模型建构、类比推理等方式更为直接地传递较为抽象的生物学概念，使学生在深刻理解所学新概念的同时，锻炼学生抽象逻辑思维能力，提高学生的建模意识，培养学生知识的迁移能力。而概念图是本节课教学内容之间结构关系的另一种表现形式，它更加清晰地表现了肺通气和呼吸运动，肺的换气和气体扩散等生物学术语之间的逻辑关系。因此，本节课以归纳概念图的方式进行小结，帮助学生建立知识的图式结构。二、概念体系  本节教学中，三维目标的预设与达成、教学过程的设计与实施都要围绕着本节的重要概念展开。本节内容涉及一个重要（上位）概念，但每一个上位概念的建设都涉及到次位概念。每个概念所在的位置表明其与其他概念的关系和地位。现将其总结如下：上位概念：在循环系统的参与下，通过肺通气、肺部气体交换、组织细胞处气体交换等过程，细胞获得氧气。下位概念：（1）              人体通过胸廓的扩大和缩小完成外界与肺泡之间的气体交换。（2）              肺泡与血液之间通过气体扩散进行氧气和二氧化碳的交换。（3）              氧气和二氧化碳在血液中运输。（4）              血液与细胞之间通过气体扩散进行氧气和二氧化碳的交换。三、教材分析：模块分析：  本模块是北师大版七年级下册生物第4单元《生物圈中的人》的内容。教材以人的各种生命活动为主线展开，选取了人从生物圈中摄取营养物质，以满足自身对物质和能量的需求；人吸收的营养物质需要通过循环系统运送到身体各组织、器官；人体产生的代谢废物也需要通过循环系统、呼吸系统和泌尿系统等的协调活动排出体外；人的各种生命活动受神经系统和内分泌系统的调节等知识，主要阐明人体结构和功能相适应的关系。章分析：本章《人体的能量供应》以呼吸作用的实质为主线展开的，主要讲述了食物中贮存的能量，人体吸入和呼出的气体成分变化以及外界气体进入组织细胞的全过程。本章内容对于学生理解细胞的呼吸作用以及人体吸入氧气和排出二氧化碳的原理有着重要意义。本章的内容与其他章节有紧密的联系。根据呼吸作用的概念，本章讲述的有机物分解释放能量的部分需要第八章《人体的营养》作为铺垫。气体在血液中的运输则需要第九章《人体内的物质运输》进行引导。而本章讲述的呼吸作用产生二氧化碳和接下来的章节中讲述的尿的排出、汗液的排出都属于人体代谢废物的排泄途径。人体的各种活动又都需要受到神经系统和内分泌系统的的调节。因此，人体各个系统只有相互联系、相互协调，才能完成生命活动。节分析：    本节内容主要是《人体细胞获得氧气的过程》。是在学习了绿色植物呼吸作用、细胞呼吸作用、呼吸系统的结构和功能、肺是进行呼吸作用的主要场所等内容的基础上进一步探究人体细胞与外界环境进行气体交换的过程和原理。由于重点内容较多，逻辑性较强，因此分为两个课时进行。本课时以呼吸运动的模型进行演示活动，将模型中的结构与胸廓的结构对应起来，通过模型演示呼吸运动，同时为后期“运动系统”的学习打下基础。气体进入肺泡后需要经过扩散才能运输到血液中，本课时以清新剂的香味很快溢满全屋为例，讲解气体扩散的原理，通过实例辅助教学，使抽象的过程变得更为直观。四、学情分析：七年级的学生思维活跃且好动，并且有着很强的求知欲望，但思维发展水平处于形象思维往抽象思维过渡的阶段，抽象思维较弱。对于“胸廓容积变化引起呼吸和吸气”、“呼吸肌的收缩和舒张”等相关内容都难以理解。同时，由于该阶段学生还未学习物理，对于有关体积与压力的关系等物理知识的学习也具有一定的难度和挑战。因此，在教学中需要尽可能运用多种手段将教学内容形象直观化。学生在之前的学习过程中，已明白生物结构与功能相适应的特点，所以可以通过实例使学生明确呼吸系统对人体健康的重要性。五、教学目标：知识目标：1、从模型入手尝试解释并概述呼吸与胸廓容积变化的关系。2、说出呼吸时胸廓容积变化的原因。3、描述肺泡与血液之间、血液与组织细胞之间气体交换的过程。4、概述气体在血液中的运输。 能力目标：1、     通过阅读和观察，了解胸廓、呼吸运动等名词，形成自主学习能力、空间思维能力和语言表达能力；2、     通过呼吸运动的模型进行模拟实验，探究呼吸运动，多角度理解呼吸的过程和原理。培养观察能力、分析问题能力和形象思维能力。3、通过小组合作探究，进行类比推理，提高自主合作、探究学习的能力和知识迁移能力。情感态度与价值观：1、通过自主探究和类比推理，体验科学探究过程和科学思维过程。2、认同体育锻炼能加强呼吸功能，渗透适量进行体育锻炼的意识。六、教学重点和难点：1、教学重点：（1）呼吸运动实现肺通气的原因。              （2）肺泡与血液之间、血液与组织细胞之间气体交换的过程。2、教学难点：呼吸与胸廓容积变化的关系及原理。七、教学设计思路：    本节课的导入以学生感受教室内花露水的香味开展，让学生回忆之前所学习的呼吸道组成的内容，通过一系列问题串导出肺通气的概念。对于胸廓的结构，学生可以通过自学完成，因此课堂上让学生自主阅读课本相关文字，阅读过程中思考问题，并完成相应练习，培养学生自主学习的能力。教师通过提问、学生集体回答的方式对学生自主学习的内容进行巩固和纠正。由于本节课的重要概念较为抽象，在教学中首先采用膈肌舒缩模型来演示膈运动引起胸廓容积变化，通过模型的仿真模拟使学生能够直观地感受实验结果，更好地理解重要概念，同时培养学生知识的迁移能力，提高学生建模意识。其次，以注射器作为小组活动的材料，让学生通过切身感受了解体积与压力的变化，从而了解胸廓容积的变化引起呼吸，突破重难点。对于气体扩散的原理，本节课采用类比推理的方法，以教师在教室前排喷洒花落水，后排同学开始闻不到香味，过一段时间可以闻到为例，总结出气体总是从浓度高向浓度低的方向扩散。类比推理氧气和二氧化碳在肺泡和毛细血管间、毛细血管间与组织细胞间的扩散方向从而培养学生知识迁移能力。最后，本节课以概念图的方式让学生总结本节课的重要概念，帮助学生建立知识的图式结构。八、教学方法：1、教法：情景教学法、启发式教学、类比推理法、模型建构2、学法：自主学习法、合作探究法九、课前准备：1、    教师准备：膈运动引起胸廓容积改变的模型；真空注射器；花露水；多媒体课件；导学案2、   学生准备：课本、笔课时：一课时    十、教学过程：教学步骤教师活动学生活动设计意图  创设情景，导入新课        讲授新知识 一、肺通气      呼吸时胸廓的变化                                    呼吸运动引起肺通气                            胸廓变化的原因                        二、肺的换气           三、气体在血液中的运输           四、组织的换气 教师在学生走进教室时，对教室门口喷洒适量花露水，使学生能够闻到香味。待学生回到座位安静后提问：同学们在走进教室时是否能够闻到一股清香扑鼻而来？为什么我们能够感受到空气中弥漫着的气味是香味？呼吸道的成员中除了“鼻”还有谁？肺是呼吸道的成员吗？肺作为气体交换的主要场所有哪些特点是与它的功能相适应的呢？通过一系列的问题串，引入课题。肺泡与外界之间的气体交换就是肺通气，也就是呼吸。 设置疑问：肺通气是怎样完成的呢？请学生阅读课本第54-55页关于胸廓的结构和呼吸运动实现肺通气的相关内容，思考：1）、了解胸廓、呼吸运动等名词。 2）、肺通气（呼吸）是怎样实现的。并完成导学案相应内容。 教师通过PPT展示胸廓的结构，并讲解胸廓由脊柱、肋骨、胸骨及肋间肌构成。讲解过程中，将胸廓比喻为足球，用形象生动的语言描述足球的足球壁相当于胸廓和膈，足球内部的空间就相当于胸廓和膈形成的封闭腔室---胸腔。而肺就位于胸腔中。教师设置疑问：呼吸时肋骨如何运动的呢？指导学生深呼吸，将双手放在胸两侧肋骨的位置上，感受呼吸时胸廓的变化。教师引导学生自己总结：当吸气时，肋骨向上向外运动，胸廓扩大；当呼气时，肋骨向下向内运动，胸廓缩小。   设疑问:肋骨能自己运动吗？需要靠谁的迁移？我们在感受呼吸时，吸气更轻松还是呼气更轻松？并通过相应的图片引导学生总结：      吸气时，肋间外肌收缩，膈顶下降，膈肌收缩 ,胸廓扩大。呼气时，肋间外肌舒张，膈顶上升，膈肌舒张 ,胸廓缩小。   教师总结：胸廓扩大和缩小的运动就叫做呼吸运动。    教师以手中的气球为例子，气球有一个口与大气相通，但外界的气体不能自己进入到气球中使气球胀大，它需要一个动力，才能使得气体进入气球内部。我们人体也是一样，气体不能主动进入肺部，需要动力才能使气体进入肺泡，这个动力来自于胸廓的扩大和缩小。模型：膈肌舒缩模型设疑问：1、模型各个部分分别代表胸廓的哪些结构？2、是胸廓的扩大导致吸气or吸气导致胸廓扩大？得出结论：胸廓扩大导致吸气胸廓变化影响呼吸举例：人工呼吸中卧压胸法通过有规律的按压胸部引起病人自主呼吸。游泳时，身体进入水中会感觉呼吸困难。 设置疑问：外界的气体是如何进入肺部？活动设计：探究体积与压力的关系活动内容：以相邻的两名同学为一个小组，同学甲将注射器的活塞向外拉，使得空筒内容有一定的体积。同学乙用手指堵住注射器乳头。同时，同学甲用力将活塞往里推，推到推不动再放手，感受活塞的运动方向。一组活动完成后，两名同学互换身份感受活塞的运动。活动结束，完成导学案的第三题。稍后教师派代表上台阐述体积和压力的关系。学生总结：规律1：一定的条件下，气体体积变小，             压力升高。规律2：一定的条件下，气体体积变大，             压力降低。教师总结：胸廓缩小时，胸腔内气体体积变小，压力升高，气体排除肺部，完成呼气。胸廓扩大时，胸腔内气体体积变大，压力下降，气体进入肺部，完成吸气。 设疑过渡：1、气体到达肺泡后，又会与肺泡周围的毛细血管进行哪些气体交换？2、为什么氧气能够自觉地从肺泡往毛细血管里走，二氧化碳又为什么自觉地从毛细血管往肺泡里走？举例：教师在前排喷洒花露水，后排同学闻不到香味，课时过段时间后排同学就能够闻到了，这是为什么？说明了什么？教师总结肺地换气是由于浓度差引起地气体扩散，所以在肺泡周围地毛细血管中由静脉血变为动脉血。 教师引导学生回忆红细胞的作用，引出氧气能和红细胞中含铁的血红蛋白结合，形成氧合血红蛋白，从而运输氧气。同时PPT中呈现相关视频，引导学生观察视频中二氧化碳的运输方式。由于该部分内容与肺的换气原理相同，PPT中呈现相应的表格，让学生自己总结并解释原理。     学生积极参与并体验。     学生思考后回答：因为我们的鼻腔内有嗅觉细胞。          学生动手做笔记。       根据思考题，认真阅读课本内容，找到了答案的地方用横线划出。     认真倾听并思考胸廓的结构，将导学案错误的地方进行修正。       学生积极做老师提示的动作，深呼吸，感受胸廓的变化，并进行总结。                      学生认真观察、思考。              认真观察老师的演示模型，在教师的引导下讨论得出结论。        观察，思考，与生活实际例子相结合               学生积极参与体验活动的全过程。                      学生回答：氧气和二氧化碳。   学生回答：香味从浓度高地地方向浓度低的方向扩散。      学生认真观察，思考。            学生自己总结    设置情境，激发兴趣。     通过复习，导入新课。     问题串的问题环环相扣，紧密联系，层层导入，引发学生不断思考。          培养学生的阅读能力和自主学习能力。        采用比喻地方法，用贴近生活的实例“足球”比喻成胸廓，采取类比的方式将胸廓的概念直观化。      通过切身体会，明确学习内容。      一系列问题串激发学生的求知欲使每一个问题都顺理成章的得出，有助于学生获取知识。                 利用形象、客观的比喻来刺激学生的潜在思维能力，突破教学中“重点和难点知识”，完成知识的迁移。        体验模型演示的可操作性，并培养观察能力和分析问题的能力。             知识拓展：培养学生知识迁移能力，学以致用。     培养学生的小组合作精神，锻炼学生分析问题的能力。        通过知识的迁移，使学生理解教学中难点知识。                       与现场活动相联系，加深学生对抽象知识的理解。              培养学生观察与归纳的能力。         回顾所学知识，及时并巩固新知识。   课堂总结通过概念图总结这节课学到的知识，最后，课堂讲评并布置相关练习。学生回顾知识点，完成导学案中的概念图。培养学生对知识的归纳、梳理的能力，帮助学生建构知识框架。板书设计第十章  人体的能量供应第二节 人体细胞获得氧气的过程   十一、教学反思1、本节课始终围绕着“在循环系统的参与下，通过肺通气、肺部气体交换、组织细胞处气体交换等过程，细胞获得氧气”这个上位概念展开，采用不同的教学方法来凸显重要概念。2、本节课采用了导学案，在理念上模仿了翻转课堂的先学后教的方式，通过学生自主阅读课本并完成相应习题，达到对知识的传递，又通过课堂的讲解来内化知识并订正练习，同时培养学生的自学能力。3、由于胸腔和胸腔的概念较为抽象，本节课采用比喻地方式将其形象地比喻为足球。利用形象、客观的拟人化手段来刺激学生的潜在思维能力，突破教学中“重点和难点知识”，完成知识的迁移。4、采用物理模型的建构来凸显重要概念的传递，通过模型的仿真模拟使学生能够直观地感受实验结果，更好地理解重难点，同时在学习的过程中培养学生知识的迁移能力，提高学生建模意识。5、气体扩散的原理采用现场喷花落水的活动通过类比推理的方式讲解，让学生拥有切身体会，从而更加深刻地理解重要概念。6、不足之处：教学过程中，粉笔字应采用不同颜色标注，以体现本节课的重要内容；对于学生在活动时间外使用活动材料的行为应适当给予提醒；本节课可以采用氧气和二氧化碳在不同结构中含量变化的物理模型进行复习，使学生对本节课内容印象更加深刻。