第三节 人体和外界环境的气体交换
【设计依据与构想】
本节的中心问题是“人体是怎 ( http: / / www.21cnjy.com )样将气体吸入肺的？空气在入肺前经过了怎样的处理？”两个主要内容是： 呼吸系统的结构与功能，呼吸运动的过程。呼吸运动的过程复杂抽象，学生缺乏知识基础，理解起来难度较大，它既是重点也是难点。根据教学的内容特点及相互关系，对于呼吸系统的结构与功能这样相对简单的内容，采取阅读讨论（或表演课本剧）的自学形式，激发学习兴趣，促进主动学习；对于复杂抽象的呼吸运动，主要通过直观教具和实验的演示，化难为易，同时通过学生的体验活动，引起学生的直觉分析，从而锻炼学生的创造性思维能力。对于肺活量的测量这一实验，让学生自己动手设计完成，从而培养学生的实践能力。
【教材分析】
教学目标?
知识目标
1.说出呼吸系统由呼吸道和肺组成，说出肺是呼吸系统主要器官的结构特点。
2.说出呼吸运动的过程。
3.尝试使用肺活量测试仪测量肺活量。
能力目标
1.通过阅读分析（或课本剧表演）培养学生的自学能力和表现能力。
2.尝试使用自制的肺量计测量肺活量。
3.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。
情感态度与价值观目标
1.结合自编课本剧和自制肺量计活动，培养学生的创新精神。
2.关注空气质量，关注健康。
教学重、难点?
教学重点
1.呼吸系统的结构与功能（尤其是呼吸道的作用）。
2.呼吸运动的过程。
教学难点
1.呼吸运动的过程。
2.肺量计的设计。
?教学准备?
教师准备
1.肺的结构模型。
2.呼吸运动电动模型。
3.自制模型——模拟膈肌运动。
4.肺量计样本。
学生准备
1.课前预习呼吸道的作用，自编课本剧（形式、题目自拟）。
2.预习实验，参照教材自制肺量计。
【教学流程及分析】
一、导入新课
思考：为什么婴儿总是“啼哭”着来到人间？空气是怎样被吸入体内的？进入体内之前经过了哪些处理呢？
设计思想：开门见山，点出主题：“第一声 ( http: / / www.21cnjy.com )啼哭”——呼吸——呼吸系统——吸气与呼气——空气处理，不仅引出了本节课的中心问题，也让学生的思维动了起来，在一定程度上能激起学生渴求新知的欲望。
二、新课教学
（一）呼吸系统的组成
1.活动一：
方案一：课本剧表演——呼吸道的功能
学生：以小组为单位，结合教材和课外 ( http: / / www.21cnjy.com )阅读内容，根据呼吸道各器官的功能自编自演搞笑版课本剧。自拟题目或参考提示： 微尘的经历、呼吸道的阻截行动、特殊的清洁工、细菌的短暂之旅等。
教师：根据情况，酌情安排表演的组数，首先对学生的表演给予激情评价，补充完善学生的认识。
方案二：自学讨论——呼吸道对空气的处理
学生：阅读教材，小组讨论以下问题：
（1）为什么用鼻呼吸比用口呼吸好？
（2）为什么称“咽喉要道”？这个“要”是指什么？嘴巴是发生器官吗？
（3）痰是怎样形成的？为什么不能随地吐痰？
（4）呼吸道除了保证气流畅通外，还有哪些作用？
（5）有了呼吸道对空气的处理，人体就能完全避免空气中有害物质的危害吗？这说明了什么？
（6）北欧的冬天非常寒冷，那里生活的人和在赤道附近生活的人相比，鼻子的形状可能有什么不同？为什么？
2.教师讲解：结合肺的模型讲解肺的结构与功能，并对呼吸系统的功能作总结。
设计思想：安排课本剧的目的是活跃课 ( http: / / www.21cnjy.com )堂气氛、激发创作欲望、培植自信与创新精神，同时也为学生的自主学习和个性展示提供了较好的机会。阅读讨论内容让学生凭借已有的知识基础和生活经验（结构与功能的适应关系、锻炼和患病的感受）自己解决。
（二）呼吸运动
1.活动二：
学生体验：用手按在胸部两侧，深深地吸气，感受 ( http: / / www.21cnjy.com )肋骨的向上向外运动，胸廓扩大；再深深地呼气，感受胸骨的向下向内运动，胸廓缩小。然后思考： 人体是怎样将气体吸入的？
设计思想：让学生感受呼吸的 ( http: / / www.21cnjy.com )存在，引起学生直觉分析“人体是怎样将气体吸入的？”提出各种猜想和假设。尽管这些猜测和假设可能是有缺陷或不科学的，但对于创造性思维的形成却是一种锻炼。
教师活动：演示呼吸运动电动模型，请学生从正面和侧面两个角度观察肋骨的位置变化、胸廓的大小变化。同时，引导学生思考：“胸廓的变化与呼吸有什么关系吗？是由于胸廓扩大导致吸气，还是因为吸气后使胸廓扩大？”
设计思想：直观再现动态生理过程，变抽象为形象；通过质疑刺激学生产生探究欲望。
2.教学预测：由于没有物 ( http: / / www.21cnjy.com )理学方面的基础，多数学生会认为是吸气后使胸廓扩大，这不要紧，教师可以联系生活，进一步诱导分析：“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？你能说出胸廓扩张与呼吸的关系吗？”
3.演示实验：教师利用自制模型——模拟 ( http: / / www.21cnjy.com )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。）
4.观察讨论： 气球在什么情况下胀大？在什么情况下回缩？
设计思想：模拟实验不仅加深了直观印象，还降低了学生的学习难度。
5.概括小结：小组讨论后，全班进行概括小结： 呼吸肌的收缩和舒张引起胸廓容积变化，容积变化引起肺内气压变化，从而完成呼吸运动。
（三）肺活量
1.教师讲解：肺活量的概念、正常值及其意义。
2.活动三：学生实验——尝试用自制的肺量计测量肺活量（参照教材方法）。
教师指导实验要点：算体积，作标记，深呼吸，集气体，最大值。
设计思想：通过实践测量，感受每人在一次呼吸活动中肺的最大通气能力。小小实验家的成功体验，定能激发起学生热爱科学的美好情感。
三、小结
方案一：引导学生从知识和能力两方面总结本节内容，并做课后练习。
方案二：师生共同总结知识要点后，教师激情点评学生在课堂活动中的参与意识、合作精神以及智慧和勇气，以培养自信。
四、课外探究
鼓励学生创造性地设计一种与书中不同的肺量计，并再次测量自己的肺活量。
【教学感悟】
1.收获：生物课也能像语文课一样获得艺 ( http: / / www.21cnjy.com )术享受，课本剧的引入，让教和学都变得轻松而快乐，稚嫩的表演，幽默的语言，令课堂笑声不断，不经意间，演员与观众都获得了超越知识本身的美的教育。学生尤其喜欢这个展示风采的舞台！
2.经验：直观教具的使用在本节教学 ( http: / / www.21cnjy.com )中起到了至关重要的作用，它再现动态，凸显过程，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。
3.改进：肺量计的制作材料，可选用小号保 ( http: / / www.21cnjy.com )鲜袋（17×25㎝）2~3个，用透明胶带首尾连接，中间相通，连成长筒状，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3680mL，3个袋相连容积为5520mL。此方法简便易行，材料易得，可操作性强。
4.不足：活动多，时间紧，学生必须在课前进行充分的预习，才能保证课堂效果。第三节 人体和外界环境的气体交换
一、教学目标：
知识性目标：
1.说出呼吸系统由呼吸道和肺组成，说出肺是呼吸系统主要器官的结构特点。
2.说出呼吸运动的过程。
3.尝试使用肺活量测试仪测量肺活量。
技能目标：
尝试使用自制的肺量计测量肺活量，培养学生的创新思维能力。
情感目标：
认同肺活量是反映人体健康状况的一项指标。
二、教学准备：
1.学生准备：数学中圆的周长、面积和体积计算公式。
2.教师准备：肺泡的结构模型。
3.FLASH：（1）呼吸道的清扫作用；（2）呼吸运动的过程；
（3）氧气分子的呼吸系统之旅。
4.视频文件：（1）肺的结构；（2）人体内的气体交换。
三、教学过程：
教学内容 教师活动 学生活动
导入新课 [引言]：当你降生到这个世界时，你的第一 ( http: / / www.21cnjy.com )声啼哭就标志着开始从空气中获取氧气，并排出体内产生的二氧化碳。从此，你的生活就离不开空气，你的身体每时每刻都在通过呼吸系统与周围的空气进行气体交换。[出示]：呼吸系统组成示意图。[自学]：呼吸系统组成，并完成《评价手册》有关呼吸系统的填图。 认同呼吸系统能不断从空气中吸收氧气，排出二氧化碳。 观看示意图，完成课堂练习，对呼吸系统组成有大体认识。
教学内容 教师活动 学生活动
呼吸系统的组成 呼吸道 [小结]：鼻腔咽呼吸道 喉呼吸系统 气管支气管肺 [出示]：鼻的结构模式图。 [小资料]：鼻腔前部生有鼻毛；鼻腔内表面的黏膜，可以分泌黏液，黏膜中还分布有丰富的毛细血管。[分析]：鼻作为呼吸道的起始部分，有什么作用么？有哪些与功能相适应的结构？[小结]：鼻腔能使外界寒冷、干燥的空气变得温暖、湿润、清洁。[提问]：北欧的冬天非常寒冷，在那里生活的人和在赤道附近生活的人相比，鼻子的形状可能有什么特点？[自学思考]：（1）呼吸系统和消化系统共用的器官是什么？（2）呼吸道的各器官有什么作用？（3）“痰”是怎样形成的？为什么不能随地吐痰？[播放FLASH]：呼吸道粘膜上纤毛的清扫作用。[补充]：会厌软骨在人呼吸时像抬起的盖子，使空气畅通无阻；吞咽时，又像盖子一样盖住喉口，以免食物进入气管。有的人边吃饭 在书上的图示上利用大括号进行归纳。 鼻毛，阻挡空气中的灰尘；鼻粘膜内的丰富毛细血管可以温暖空气；粘膜分泌粘液能湿润空气。 积极思考，踊跃发言：北欧人的鼻子显得大一些。因为鼻子大，鼻腔也就相应长一些，这有利于预热寒冷的空气。 有了消化系统的知识基础，很快说出咽是共同的器官。气管和支气管内表面黏膜分泌的黏液粘连空气里的灰尘和细菌，经咳嗽咳出体外的就是“痰”。通过观看FLASH直观地发现粘毛清扫使痰咳出。讨论后一致认为呼吸系统的传染病都可以通过痰液进行传播，因此不能随地吐痰。
教学内容 教师活动 学生活动
肺 呼吸运动 边说笑，吞咽时会厌软骨来不及盖下，食物进入气管，就会引起剧烈咳嗽。[出示]：肺的X光片。[播放视频]：肺的结构。[出示]：肺泡的结构模型，肺的结构示意图。[讨论]：肺为什么是是呼吸的主要场所，这与它的结构有什么关系？[小结]：气体进入肺的路线：气管→支气管→细支气管→肺泡管→肺泡氧气肺泡 毛细血管二氧化碳[播放FLASH]：氧气分子的呼吸系统之旅。 [体验]：把手放在自己两侧肋骨处，体验一下 ( http: / / www.21cnjy.com )深深吸气和呼气时身体的变化。呼吸时胸廓扩大还是缩小？你感觉胸廓的扩大和缩小与身体哪部分的肌肉有关？[出示]：呼吸运动示意图，介绍肋间肌和膈肌。[播放FLASH]]：呼吸运动的过程。要求完成填表题。 吸气呼气肋间外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胸廓扩张缩小肺扩张缩小 [复述]：人在平静状态下的吸气和呼气过程。 通过观看对肺的外形有直观印象，对肺的结构有初步了解。 通过读图认识到肺泡壁由一层上皮细胞构成，每个肺泡的外面都缠绕着许多毛细血管。这有利于肺泡和血液之间进行气体交换。 观看，进一步理解呼吸系统的结构及发生在肺泡和血管之间的气体交换。 每个同学亲自体验，感觉到深深吸气时肋骨在向上向外运动，胸廓扩大；深深呼气时，感觉肋骨在向下向内运动，胸廓缩小。 直观地认识到呼吸运动与肋骨、肋间肌、膈肌、胸廓的关系。完成《评价手册》P34的填表题。 请同学指图讲解。
教学内容 教师活动 学生活动
肺活量 实验：测量肺活量 [提问]：每位同学在体检时常常要测量一个指标——肺活量，你还记得是如何进行测量的吗？ [讲述]：肺活量是指在尽力吸气后再尽力呼出的气体量，它能反映在一次呼吸运动中最大的通气能力。 [实验]：测量肺活量。 [自学]：整个实验的目的、器材和指导步骤。[思考]：如何制作4000—5000mL的长条状塑料袋。假设：塑料袋的周长为20cm，则根据圆周长 ( http: / / www.21cnjy.com )计算公式得出r=31.8mm，塑料袋的横截面积s=3175mm2，如果塑料袋为5000mL,h＝1575mm=1.575m。[要求]：本实验的制作较废时、废工，安排在课后进行。[小结]：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。[思考]：肺活量能代表肺容纳气体的最大量吗？为什么？请阅读课后思维拓展。[小结]：肺活量=肺总容量－肺残气量 回忆体检时用力吸气后，再用力呼气，装置在水中上升的刻度。 带着问题自学，小组同学互相讨论。结合数学圆的体积计算公式计算出制作5000mL的长条塑料袋，大概需要周长为20cm的塑料袋多长。 课后完成小制作，并进行肺活量测量实验。 通过阅读明确肺活量不能代表肺容纳气体最大量，因为即使尽最大力量呼气后，肺内尚有1500mL左右的残留气体。
