生物七年级下册第三节 人体和外界环境的气体交换教学设计
展开《呼吸运动》教学设计
一、教学设计思想
新课程倡导改变学生的学习方式,科学探究强调的是一种过程体验,使同学们能积极地在观察中思考,主动获取知识,锻炼逻辑思维和语言表达能力。本节课的设计结合七年级学生的认知能力,为学生创设感受胸廓的扩大和缩小的情境,提供软尺、电动模型、自制教具模型、肺活量测试仪等资源,利用多媒体手段,让学生通过小组成员之间的合作,小组的探究、交流等形式,引导学生去感受、观察、思考、判断并联系新旧知识,进而建构对呼吸运动过程的认知。
二、教材内容分析
1.“呼吸运动”是《生物学》苏教版七年级下册第4单元第十章第三节第2课时。学习本节课主要是以呼吸系统的组成为基础,呼吸道和肺共同构成了人体的呼吸系统。掌握呼吸道和肺的结构与功能是学习呼吸运动的基础。
2.呼吸运动是实现肺和外界环境进行气体交换的前提。学习呼吸运动的过程是学习气体交换的基础,明确呼吸运动的过程,才能理解肺通气的原理,才能全面掌握呼吸的全过程。通过学习,要求学生能够概述呼吸运动的吸气和呼气过程,同时锻炼学生的动手能力和分析总结能力,提升团队合作精神。
鉴于本课的地位、教材的实际内容和七年级学生具有的知识水平,确定的教学重点和难点是:呼吸运动的过程。
三、教学目标
知识与能力:
1.说出呼吸运动的概念;
2.掌握人体吸入和呼出气体时胸廓的变化;
3.在模拟呼吸运动过程的基础上,理清胸廓的变化与人体完成呼吸的关系;
4.说出呼吸运动的过程;
5.说出肺活量的概念。
过程与方法:
1.通过小组合作测量胸围差,培养学生动手能力和合作意识;
2.通过呼吸运动的电动模型和自制教具模型,培养学生的观察能力,提出问题的能力,分析、解决问题的能力;
3.尝试使用肺活量测试仪测量肺活量。
情感态度与价值观:
1.关注空气质量,关注健康;
2.乐于探索生命的奥秘,培养学生实事求是的科学态度;
3.保护呼吸系统,珍爱生命,增强环保意识,培养学生养成自觉锻炼身体的好习惯。
四、教学问题诊断分析
【难点分析】
1.由于学生对引起呼吸运动的呼吸肌的分布和功能缺乏知识基础,而且呼吸运动的过程又较为复杂和抽象,学生较难真正理解。在理解呼吸运动的过程中,学生易形成一个错误的认识,认为吸气时膈肌向上运动、呼气时向下运动,而实际上正好相反。
2.在理解肺活量的概念时,有些同学已有的观念是,只要呼气就好,而科学的做法是应该先尽力吸气后再尽力呼出的气体量才是肺活量。
【难点突破方案】
1.教学中,利用各种手段,加强直观教学。例如电动模型、自制教具模型等模拟呼吸运动的各种模型进行演示,让学生在小组合作测量胸围差的探究活动中亲身体验,还可以要求学生把手放在自己两侧肋骨处,体验吸气和呼气时胸廓、肋骨的运动情况。
2.运用肺活量测试仪的指标,说明肺活量反应的是一个人的肺在一次呼吸运动中最大的通气能力,加强学生身体锻炼的意识。
五、教学支持条件分析
教学资源:教材、多媒体、网络资源
七年级的学生思想活跃,学习热情高,参与意识强,对学习生物学有较浓厚的兴趣,能够积极参加课堂活动。同时,通过上学期的学习和训练,具备了一定的科学探究意识和实验操作能力。他们对于鼻的吸气和呼气很熟悉,但对其中的原理并不了解。另外,七年级没有开设物理这门课,学生对“气压”这个概念及原理也不了解,对于理解呼吸运动中气压的变化有一定的难度。所以本节课采用小组合作、模型展示、小组讨论等各种手段帮助学生加深理解和认识。
另外,现在的孩子多数娇生惯养,在讲究呼吸卫生、加强体育锻炼方面做得并不是太好,因此还需要帮助他们纠正一些不良的呼吸卫生习惯,培养他们自觉参加体育锻炼,关注空气质量,从爱护环境做起。
六、教学过程
(一)创设情境,导入新课
呼吸系统由哪两个部分组成?
学生活动预期效果:呼吸道和肺。
肺是呼吸系统的主要器官。
教具展示:空塑料瓶。
假设空塑料瓶是肺,现在肺和外界进行气体交换了么?
生:没有。
怎样才能和外界进行气体交换呢?
生:挤压空塑料瓶。
【设计意图】复习呼吸系统的组成,指出肺的扩大和缩小与呼吸运动有关。
教师总结:是的,肺的扩大和缩小与今天学习的呼吸运动有关。
(二)教师引领,合作探究
1.呼吸运动
教师过渡:什么是呼吸运动呢?我们一起来学习呼吸运动的概念:
多媒体展示:
呼吸运动:人体胸廓有节律地扩大和缩小的运动,包括吸气过程和呼气过程。
【提出问题】
什么是人体的胸廓?胸廓由哪些组成部分呢?
【设计意图】通过呼吸运动的概念,先让学生了解胸廓,知道胸廓的组成部分,为下一步学生体会呼吸过程中,胸廓的实际变化做好铺垫,加深学习印象,有助于对呼吸运动概念的理解,强化学习。
多媒体展示:胸廓的组成
教师总结:胸骨、肋骨和脊柱等是构成胸廓的主要部分
【提出问题】
那么在呼吸运动过程中,胸廓发生了什么变化?我们可以通过实验来测量。
多媒体展示:小组合作:实验——测量胸围差
教师过渡:测量胸围差时,有哪些注意事项?
教师展示:请两名同学到讲台前,说明测量胸围差时的注意要点。
1.每组男女生各一组,并选出组长。测量胸围差前,受测者不用脱去外衣,取自然站立的姿势,双手自然下垂,不挺胸,不憋气,呼吸要均匀。
2.如图所示,测量者需要2人。一测量者面对受测者,用软尺围绕受测者的胸廓,软尺在胸前下缘与乳头上缘平齐;另一测量者在受测者背侧,将软尺固定在两肩胛骨的下角。软尺松紧要适宜并随着受测者的呼吸动作灵活收放。注意软尺不要有折转。
3.先让受测者尽力深吸气,记录下吸气终了时的胸围长度。再让受测者尽力深呼气,记录下呼气终了时的胸围长度。计算两次胸围长度之间的差数。测三次(应在同一位置测量),将胸围差数值记录在课前发给组长的表格中,并算出平均值。
学生小组活动:测量胸围差
学生活动预期效果:
测量胸围差的过程进行顺利,学生能按照要点进行测量并搜集数据。组内合作后,可进行组间的相互交流,找出胸围差不同的原因,与性别等因素有关。
小组合作:测量胸围差
次数 | 吸气时胸围长度 | 呼气时胸围长度 | 胸围差 |
1 |
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2 |
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3 |
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平均值 |
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小组交流:胸围差数据统计
组别 | 男生组胸围差 | 女生组胸围差 | ||||||
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 |
胸围差 |
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平均值 |
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【设计意图】呼吸运动与胸廓的变化密切相关,而胸廓什么时候扩大?吸气还是呼气?我们可以通过测量胸围差来进行测量。通过小组活动,体验呼吸运动过程中,胸廓的实际变化,锻炼了学生的动手能力和小组合作的能力。胸廓的变化过程是本节课学习的一个难点,学生不容易理解其中的变化。比如“肋骨在向上提升的同时也在向外扩展”,学生既不可能靠想象理解,知识点又比较抽象,所以要借助实验结果,把抽象的问题直观化。在实验过程中学生能够切实感觉到胸廓的变化,同时也锻炼了学生的动手能力,培养了学生的团队合作意识。最后让学生在教室内以小组为单位展示学习成果,在学习中有成就感,可以提高学生进一步学习的积极性。
教师总结:胸围差 = 尽力吸气终了时的胸围长度 - 尽力呼气终了时的胸围长度。所以我们可以得出,吸气时,胸廓前后左右径增大;呼气时,胸廓前后左右径缩小。
教师过渡:你的胸围差明显吗?相互比较,找出不同的原因。
学生活动预期效果:
胸围差的大小与年龄、性别、身材、健康状况等因素有关。
【提出问题】
胸围差能完全代表胸腔容积的变化吗?除胸廓前后、左右径的变化外,还可能有什么影响胸廓的容积?
学生活动预期效果:
胸廓的容积还可能与上下径的变化有关。
【设计意图】通过测量胸围差的过程中,学生发现吸气时,胸廓确实发生前后径、左右径都增大的变化,引导学生思考,胸骨和肋骨变化的原因是肋骨间的肌肉收缩和舒张引起的。通过进一步分析,胸廓除了横向的扩张以外,胸廓容积的变化还与纵向上下径的增大有关,提高学生分析问题解决问题的能力。
教师过渡:构成胸廓的骨骼的运动,是由肌肉的运动引起的。胸廓横向的变化是肋骨间肌肉收缩和舒张的结果。
多媒体展示:
呼吸运动主要与肋间肌和膈肌的运动有关。
肋间肌:肋骨间的肌肉。
膈肌:位于胸腔的底部,腹腔的顶部。
【提出问题】
肋骨和膈的运动之间有什么规律?
多媒体展示:呼吸运动的电动模型
学生活动预期效果:
生:肋骨向上向外运动的同时,膈顶部下降。
【设计意图】通过观察呼吸运动电动模型,提出肋骨变化和膈肌变化是什么样的关系,单独变化还是同时变化。通过观察,发现肋骨向上向外运动的同时,膈顶部下降,使学生得出当胸廓的前后、左右径增大的同时,胸廓的上下径也增大,最终导致胸廓的容积增大。学生观察电动模型的变化,能够一目了然的观察到这一现象。膈肌的变化过程是本节课学习的另一个难点,学生不容易理解“膈肌收缩还是舒张会导致膈顶下降?”,借助教师在黑板上的图形演示,把抽象的问题直观化,同时也培养了学生的观察能力和思考能力。
【提出问题】
胸廓的变化与呼吸有什么关系呢?是胸廓扩大导致吸气,还是吸气后导致胸廓扩大?
学生活动预期效果:
生:吸气导致胸廓扩大。
多媒体展示:自制教具模型
【提出问题】
自制教具模型中的各组成部分分别代表了呼吸系统的那些结构?
学生活动预期效果:
生:吸管代表气管,左右分叉的吸管代表支气管,气球代表肺,橡皮膜代表膈。
自制教具模型展示:
1.手向下拉橡皮膜时,气球变大,气体进入气球。
2.手向上推橡皮膜时,气球变小,气体排出气球。
教师过渡:回忆刚才的问题:胸廓的变化与呼吸有什么关系呢?是胸廓扩大导致吸气,还是吸气后导致胸廓扩大?
学生活动预期效果:
生:胸廓扩大导致吸气。
【启示】
胸腔容积的变化还和膈的活动有关,膈肌收缩,膈顶部下降,使胸廓的上下径也增大。呼气时,膈肌舒张,膈顶部回升,胸廓的上下径缩小。
【设计意图】胸廓扩大导致吸气,学生的认知可能与观察结果相反。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,你会感到呼吸有些吃力。这是为什么?古代有些女子将胸部和腰部束得很紧,以保持苗条的身材,但是呼吸受到影响,体质下降。通过这两个例子和自制教具的演示,使学生理解胸廓扩张与呼吸的关系。
多媒体展示:呼吸运动过程分析
| 吸气 | 呼气 |
肋间肌 |
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肋骨 |
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膈肌 |
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膈顶部 |
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肺 |
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小组讨论:以小组为单位,汇报讨论结果。
【设计意图】展示学习成果,学生将自己在小组内的学习成果在全班同学面前展示,一方面是肯定学生的学习成果,另一方面激发学生进一步学习。另外,通过学生自己的总结,强化知识的学习,牢固的掌握呼吸运动中肋间肌和膈肌发生的变化这个重难点。
2.人工呼吸
多媒体展示:
人工呼吸就是用人工方法让胸廓有节律地扩大和缩小,以帮助暂时停止呼吸或呼吸运动减弱的患者维持肺的通气功能。
在急救中,人工呼吸可以挽救生命。
3.肺活量
多媒体展示:
肺活量是指在尽力吸气后再尽力呼出的气体量。
肺活量是体格检查时常常要测量的一个指标,它反映肺在一次呼吸运动中最大的通气能力。
一个人肺活量的大小与其年龄、性别、身材、健康状况等因素有关。成年人的肺活量大约是2500~4000mL。
学生活动:测量肺活量
学生2人,受试者1人。受试者先做几次深呼吸后,做最大吸气,然后对着肺活量测试仪的吹嘴做最大呼气。测量3次。1人在黑板记录受试者3次的肺活量数值。
【设计意图】将呼吸运动的知识与生活相联系 ,从而养成自觉锻炼身体的良好的健康习惯。
【提出问题】
学习了本节课你有何收获?
【设计意图】让学生回顾学习内容,不仅锻炼了学生的语言表达能力,还强化了本节课的重难点,形成知识系统。
(三)课堂小结,提炼升华:
多媒体展示:课堂小结
一、呼吸运动:
1.概念:人体的胸廓有节律地扩大和缩小的运动。
2.呼吸运动包括:吸气过程和呼气过程。
3.吸气:肋间肌收缩→肋骨向上向外运动→胸廓前后径和左右径都增大;
膈肌收缩→膈顶部下降→胸廓的上下径增大;
胸廓的容积增大→肺扩张→外界空气进入肺。
4.肺活量:尽力吸气后再尽力呼出的气体量。
课外创新活动:自制肺量计
肺量计的制作材料,可选用小号保鲜袋(17 cm×25 cm)2~3个,用透明胶带首尾连接,中间相通,联成长筒状,再将塑料吸管用橡皮筋固定在袋口处即可。2个袋相连容积为3680 mL,3个袋相连容积为5520 mL。此方法简便易行,材料易得,可操作性强。
七、目标检测设计
1.请你按照下图所示自制模拟人体呼吸运动的模型,并回答下列问题:
(1)写出模型中各结构所代表的人体呼吸系统的结构名称:
①_____、②_____ 、③_____、④_____、⑤_____。
(2)此模型可以模拟_____的运动与呼吸运动的关系。
(3)当用手向下拉⑤时,内部的小气球_____,此时模拟的是人体_____的过程,说明_____。当手松开⑤时,内部的小气球_____,此时模拟的是_____的过程,说明_____。
试题分析:试题主要考查学生对本课基础知识的掌握情况。学生根据导学案上设置的相关题目,检测自己的学习效果。检测是为了让学生对本节课的学习有整体认识,再通过课堂练习强化和巩固学习效果,并为下节课的学习打基础。
八、教学反思
1.直观教具的使用在本节教学中起到了至关重要的作用,它凸显了过程,降低了难度,活跃了思维,对于理论性较强的生理知识的教学尤其适用。教学中通过“胸廓运动”的电动模型和自制“膈肌和肺运动”模型两个模拟实验,学生在实验中,观察模型各部分结构的变化,对比学习人体呼吸过程中胸廓和膈肌的变化。可以使书本知识直观的呈现出来,学生可以在课堂上充分发挥感性认知特点,高效的达成学习目标。
2.以探究为核心的多种教学方法,在教学中将学生分为若干个小组。学生在教师的引导下,在学习中以小组为单位,学生在小组内通过探究活动自主学习,再经过小组内相互讨论,达成学习目标。小组内完成学习任务之后在全班内展示自己的学习成果,提升自信心,进一步激发学生的学习兴趣,老师不仅可以针对学生的学习效果加以适当的点拨,而且可以组和组之间进行相互比较。教师本身应具有创新意识,更深入的研究学生、研究教材、不断开发课程资源,在如何有效地组织符合学生实际的探究活动上下功夫,设计出有助于激发学生学习兴趣与灵感的教学环境,才能成为学生领悟教学内容的领路人。
本课也存在一些不足之处,如活动多,时间紧,学生如能在课前进行充分的预习,就能保证课堂效果。吸气时肋间肌收缩的原因和气压的问题没有讲授。肋间肌收缩,可通过胸廓的模型进行说明(如下图所示);气压的问题可通过注射器为例,将注射器针头处堵住时,向内推动,推力为什么会越来越大,比较容积不同时针筒内气体所受的压力大小。引导学生总结针筒内气体量无变化时,容积变小,气压增大。学生动手感知,得出容积与气压成反比的关系。
九、板书设计:
第3节 呼吸运动
一、呼吸运动:
吸气时: 肋间肌收缩 膈肌收缩
↓ ↓
肋骨向上向外运动 膈顶部下降
↓ ↓
胸廓的前后、左右径增大 上下径增大
胸廓的容积增大
↓
肺扩张
↓
气体进入肺
二、肺活量:一次呼吸运动中最大的通气能力
十、教学资源
教学资源:教材、多媒体、网络资源
学习成果:
完成呼吸运动过程分析
| 吸气 | 呼气 |
肋间肌 | 收缩 | 舒张 |
肋骨 | 向上向外运动 | 向下向内运动 |
膈肌 | 收缩 | 舒张 |
膈顶部 | 下降 | 上升 |
肺 | 扩张 | 缩小 |
2021学年第三节 人体和外界环境的气体交换教案及反思: 这是一份2021学年第三节 人体和外界环境的气体交换教案及反思,共4页。教案主要包含了教学设计,教学目标,教学重难点,教学准备,教学过程,课堂小结,课外探究,教学反思等内容,欢迎下载使用。
苏教版七年级下册第三节 人体和外界环境的气体交换教学设计: 这是一份苏教版七年级下册第三节 人体和外界环境的气体交换教学设计,共10页。教案主要包含了教材分析,学情分析,教法学法,教学媒体与资源的选择与应用,教学过程,教学评价及教学反思等内容,欢迎下载使用。
生物苏教版第4单元 生物圈中的人第10章 人体内的物质运输和能量供给第三节 人体和外界环境的气体交换教学设计: 这是一份生物苏教版第4单元 生物圈中的人第10章 人体内的物质运输和能量供给第三节 人体和外界环境的气体交换教学设计,共6页。教案主要包含了教学目标,课前准备,教学过程,板书设计,教学反思等内容,欢迎下载使用。