【核心素养目标】4.3人体的呼吸教学设计人教版七年级生物下册

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人教版七年级生物下册第三单元《人体的呼吸》教学设计
　
第一节　呼吸道对空气的处理
本节内容是本章的第一节，是学生探究本章内容的基础，特别是呼吸系统的组成，这部分内容是贯穿本章的主体，同时对学生探究呼吸系统卫生保健有非常重要的作用，可以为进一步学习下节课《发生在肺内的气体交换》打下基础，做好知识铺垫。
七年级的学生对于人体时刻进行的呼吸司空见惯，学生已有一定的认知基础，表现在两个方面：一是知道人的生命和呼吸作用息息相关。且在剧烈运动时，呼吸会更加急促；二是大体知道呼吸系统的组成。但并不是十分清楚呼吸与人体健康的关系，对各呼吸器官的实际结构与功能了解不深。
生命观念 建立呼吸道的结构与功能相统一的生命观念。
科学思维 1.概述人体呼吸系统的组成。 2．运用已有的知识和生活经验分析相关资料，概括呼吸道的作用。
探究实践 制作胸腔、呼吸系统的模型，认识胸腔与肺、呼吸道的关系。
态度责任 认同呼吸道对空气的处理能力是有限的，关注空气质量与人体健康的关系。
教学重点：呼吸系统的组成；呼吸道的作用。
教学难点：呼吸道的作用。
多媒体课件、相关图片和视频。
一、导入新课
多媒体播放一段新生儿啼哭着来到世界的短视频。
提出问题：(1)为什么新生儿总是啼哭着来到世界？
(2)如果自己用手捏鼻子同时闭嘴，有何感受？大家晚上睡觉是否也要进行呼吸呢？
学生认真观看视频资料，积极动脑，思考问题，讨论后自由发言。
提示：(1)啼哭标志着从空气中获取氧气，并排出二氧化碳。
(2)憋气不能呼吸。每个人每时每刻都要进行呼吸。
教师：同学们说得好，婴儿第一声啼哭标志着呼吸作用的开始，从此，我们每个人的生活都离不开空气，我们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。今天我们就来学习关于呼吸的知识。
二、探究新知
探究一　呼吸系统的组成
教师讲解：人体的呼吸系统是由呼吸道和肺组成的。呼吸系统具有适合与外界进行气体交换的结构。
多媒体展示呼吸系统的组成示意图：
学生观察图片，说一说呼吸系统是由哪些器官组成的，呼吸道又是由什么组成的。
教师讲解：呼吸道是气体进出肺的通道，肺是进行气体交换的主要场所。
探究二　呼吸道的作用
教师过渡：呼吸道中哪些结构能够保证气体通畅地进出肺？
1．请学生用食指按住鼻梁，有什么感觉？再摸摸鼻翼，又有什么感觉呢？同样是鼻子的一部分，为什么一部分软一部分硬呢？
教师讲解：鼻梁由骨组成，鼻翼由软骨组成。由于有骨和软骨作支架，保证了呼吸道的气流畅通。
多媒体出示气管软骨的结构示意图。
2．教师过渡：呼吸道除了保证气流的通畅外，还有哪些作用？这些作用是如何实现的？
(1)教师提问：鼻腔里有什么结构？鼻毛有什么作用？黏膜的功能是什么？黏膜为什么有湿润的功能？ 黏液还具有什么功能？毛细血管有什么作用？
多媒体展示鼻毛图片，介绍鼻腔前端生有鼻毛，气体通过鼻腔时，空气中混杂的细菌和尘埃，大多数被鼻毛阻挡在外。
多媒体展示鼻纤毛动图，介绍鼻纤毛不断地向后摆动，将鼻黏膜分泌的黏液及黏液附着的细菌、灰尘等运送到鼻后部，保持鼻腔环境的洁净。
多媒体展示鼻涕图片，介绍鼻涕就是鼻黏膜分泌的黏液，鼻涕流不尽的时候就是因为鼻黏膜在疯狂地分泌黏液。鼻干则是因为鼻黏膜分泌的黏液变少，鼻腔内变得干燥。
多媒体展示鼻腔内毛细血管图片，介绍鼻腔内含有丰富的毛细血管，温度较低的空气进入鼻腔时与暴露在鼻腔表面温度相对较高的毛细血管进行了热交换，从而避免冷空气对肺的刺激。
教师小结：呼吸道中的鼻毛、鼻纤毛，具有清洁空气的作用。鼻黏膜分泌的黏液具有湿润空气的作用。鼻腔内毛细血管具有温暖气体的作用。
【链接生活】思考：①跑步时，用嘴呼吸会有什么感受？为什么？用嘴呼吸好还是用鼻呼吸好？②用手指掏鼻孔对鼻子有什么伤害？③在炎热的地方(如亚洲的热带)和寒冷的地带(如北欧地区)的人的鼻子有什么不同？为什么？
学生思考后，积极回答。
提示：①嘴呼吸时间久了，会口干舌燥，嘴在湿润空气时失去了大量水分。而用鼻呼吸不会觉得鼻干，因为鼻腔内有黏液，能对吸入的空气起到湿润的作用。同时用鼻呼吸对吸入空气还有温暖、清洁的作用，因此用鼻呼吸比较好。②会损伤鼻腔中的毛细血管和黏膜，长此以往，有可能导致毛细血管壁增厚。③寒冷地带的人的鼻子大一些，鼻腔也就相应长一些，有利于预热寒冷的空气。
(2)教师提问：气管和支气管是如何分支的？有什么结构特点呢？它们有什么功能？
多媒体出示气管和支气管图：
介绍气管下端分成左右支气管，分别通向左右肺。支气管在肺叶中一再分支，成为各级支气管，越分越细，越分支气管壁越薄。
多媒体展示气管壁纵切图片：
教师讲解：气管壁内纤毛向咽喉方向不停地摆动，把外来的尘粒、细菌等和黏液一起送到咽部，通过咳嗽排出体外，这就是痰。气管壁腺细胞分泌黏液，使气管内湿润；黏液中含有能抵抗细菌和病毒的物质。
教师小结：管壁内纤毛和腺细胞分泌的黏液具有清洁和湿润空气的作用。
【链接生活】思考：为什么不要随地吐痰？
学生思考后回答。
提示：痰中含有大量的病菌，随着尘埃漂浮在空气中，易引起人体疾病的传播，同时也不文明。
教师归纳总结：呼吸道不仅仅是气体的通道，它还能对吸入的气体进行处理，使到达肺部的气体温暖、湿润、清洁，减少对肺部的刺激。
3．教师进一步提问：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？你能列举一些生活实例来说明吗？
学生思考后，尝试回答。
提示：不能完全避免。因为呼吸道处理空气的作用是有限的。例如：哮喘、肺炎、尘肺等疾病。
多媒体出示以下资料：
资料1　哮喘：哮喘是支气管感染或者过敏引起的一种疾病，通常是由于吸入花粉、灰尘等物质引起。患哮喘时，由于气体进出肺的通道变窄，会出现呼吸困难。
资料2　肺炎：是一种由细菌、病毒等感染引起的严重疾病，常表现为发烧、胸部疼痛、咳嗽、呼吸急促等。
资料3　尘肺：是长期在粉尘比较多的场所工作的人容易患的一种职业病。尘肺发展到一定程度时，患者会出现胸闷、呼吸困难等症状，目前还没有令人满意的疗法。
资料4　当发生沙尘暴时，人们往往要戴口罩以减少尘埃的吸入。重污染天气应尽量减少户外活动。在呼吸道传染病暴发时，戴口罩可有效降低感染风险。在一些存在剧毒气体的环境中，则需要佩戴防毒面具。
学生阅读资料，了解呼吸道相关疾病。
教师总结：呼吸道并不能完全避免空气中的有毒物质，呼吸道对气体的处理能力是有限的。所以我们一定要做好防护。
4．教师提问：跟咽有关的结构有哪些？为什么我们吃饭的时候食物不会进入气管而进入食道呢？
多媒体展示会厌软骨与吞咽和呼吸的关系图：
　　
教师讲述：咽是食物和空气进入体内的共同通道。呼吸时，会厌软骨像抬起的盖子，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。
【小活动】将手放在喉处，咽口水，感受喉的运动。
多媒体展示吞咽和呼吸的关系动画，让学生理解吃饭的时候食物不会进入气管而进入食道。
【链接生活】思考：吃饭时大说大笑会出现什么情况？为什么吃饭时不能大说大笑？
学生思考后回答：吃饭时大说大笑会引起咳嗽。吃饭时大声谈笑使会厌软骨来不及盖下，食物进入气管，就会引起剧烈的咳嗽。
教师进一步提问：刚才我们提到了如果边吃饭边说笑，会厌软骨来不及盖住喉口，那么食物误入气管，就会引起剧烈咳嗽，那咳嗽又是怎么回事呢？
教师讲解：咳嗽是人体的一种自我保护的动作，咳嗽具有清除呼吸道异物和分泌物的保护性作用。
5．教师提问：请思考我们说笑的声音是如何产生的？
多媒体展示声带和发声图片：
教师总结：声音是由喉部的声带发出的。声带拉紧时，中间的空隙缩小，从肺部呼出的气流振动了声带，就发出了声音。青少年在变声期声带会有显著的变化，很容易受伤，所以我们要保护好声带，避免大声喊叫，避免长时间大声说话，不吸烟、不喝酒。
【拓展1】了解胸腔的结构。
多媒体展示胸腔的结构图：
(1)人体胸腔主要是由胸骨、胸椎、肋骨、膈肌、肋间肌等结构围成的封闭的空腔。
(2)通过呼吸道等结构与外界相连。
(3)胸腔内主要有心、肺等器官。
【拓展2】如果出现喉或气管被异物卡住，我们应该怎么办？
多媒体播放海姆立克急救法，介绍海姆立克急救法的原理。
三、课堂小结
通过本节课的学习，你们都掌握了哪些知识？对呼吸道的作用有哪些新的认识？引导学生总结。
第一节　呼吸道对空气的处理
一、呼吸系统：
1．呼吸道(气体进出肺的通道)：鼻、咽、喉、气管、支气管
2．肺(呼吸的主要器官、气体交换)
二、人体呼吸道的作用
1．保证气体顺畅通过
2．使到达肺部的气体温暖、湿润、清洁
见课件
本节课的教学内容与人体的生理活动密切相关。通过“资料分析”中不同问题的学习讨论，重点掌握呼吸道的作用、会厌软骨与吞咽和呼吸的关系。通过视频动画，使学习过程更容易理解，知识掌握更轻松自如，整节课气氛和谐，学生学习兴趣浓厚。
第二节　发生在肺内的气体交换
本节包括肺与外界的气体交换、肺泡与血液的气体交换两个部分，是《呼吸道对空气的处理》内容的延伸，同时也为以后学习血液循环系统奠定了基础，起承上启下的作用。
七年级的学生已经学习了半年生物学，有少量的基础，对生物学的学习兴趣浓厚，但是逻辑思维能力、推理能力还不强。学生学习这节内容储备知识还不足，例如：对于物理学中气体容积与气压的关系和生物学肌肉的特点接触不多。
生命观念 构建结构与功能相统一的生命观念。
科学思维 1.概述肺与外界的气体交换过程。 2．概述肺泡与血液的气体交换、组织细胞和血液的气体交换过程。 3．归纳总结呼吸的全过程。
探究实践 1.利用注射器、矿泉水瓶、水槽等，理解气体容积变化与气体流动的关系。 2．制作肺泡与毛细血管的模型，理解气体交换的过程。
态度责任 1.知道溺水是阻碍肺与外界的气体交换，做到远离陌生水域，保护生命。 2．一氧化碳中毒是阻碍氧气与肺泡之间的气体交换，做到关闭气源、开窗通风，避免危险。
教学重点：肺与外界的气体交换过程。
教学难点：肺与外界的气体交换过程。
多媒体课件、相关图片和视频。
一、导入新课
我们每个人时时刻刻都需要呼吸，那么外界的空气是如何进入肺泡的，肺部的氧气又是怎样到达全身各处的呢？这节课就让我们一起学习《发生在肺内的气体交换》。
二、探究新知
探究一　肺与外界的气体交换
1．多媒体出示肺的图片：
教师介绍：肺是呼吸系统的主要器官。
(1)位置：它位于胸腔内。
(2)组成：左右各一个，左肺有两叶，右肺有三叶。
(3)有节奏地自主吸气和呼气，一分钟大约呼吸16次。
2.【活动】学生自己感受呼吸时胸部的变化。
引导学生将双手按在胸部两侧感受，并用多媒体播放呼吸时胸廓的变化的视频。
学生尝试回答呼吸时胸部的变化：深吸一口气，可以感觉到肋骨在向上向外运动，胸廓扩大；再深深地呼气，你可以感觉到肋骨在向下向内运动，胸廓缩小。
教师讲述：你所感觉到的胸廓的扩展和收缩，是肋骨间的肌肉收缩和舒张的结果。
3．教师过渡：胸廓容积的变化，还与膈的运动有关。
多媒体出示膈肌的运动图片：
　　　
教师讲述：膈位于胸腔的底部(即腹腔的顶部)，是将胸腔和腹腔分隔开的结构，主要由肌肉组织构成。在吸气时，膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓的上下径增大；呼气时正好相反，膈肌舒张，膈顶部回升，胸廓的上下径缩小。
4．教师过渡：胸廓的变化与呼吸有什么关系呢？是由于胸廓扩大导致吸气，还是因为吸气后使胸廓扩大呢？我们可以通过下面的演示实验进行探究。
教师进行实验演示，学生根据实验，进行思考讨论：
(1)橡皮膜、两个气球、玻璃钟罩分别代表什么？
(2)手向下拉橡皮膜时，气体进入气球还是排出？
(3)橡皮膜回缩时，气体进入气球还是排出？
学生观看实验，进行交流讨论。
教师多媒体出示图片，并参照图片进行讲解。
教师进一步提问：(1)胸廓容积变大后肺内的气体发生了怎样的变化？
(2)胸廓容积变小后肺内的气体发生了怎样的变化？
学生思考后回答。
提示：(1)呼吸肌收缩，胸廓容积变大，肺富有弹性，随胸廓变大而变大，肺容积变大，肺内的气压会变小，小于外界大气压，气体总是从压强大的地方向压强小的地方流动，所以气体从外界被压入肺内，从而完成吸气运动。
(2)呼吸肌舒张，胸廓容积变小，肺容积变小，肺内的气压会变大，大于外界大气压，所以气体从肺压入到外界，从而完成呼气运动。
多媒体出示表格，帮助学生梳理呼吸运动。
肋间肌、膈肌 胸廓容积 肺容积 肺内气压 气流方向 呼吸运动
收缩 变大 变大 变小 外界到肺 吸气
舒张 变小 变小 变大 肺到外界 呼气
探究二　肺泡与血液的气体交换
教师过渡：通过呼吸运动肺与外界进行了气体交换，那究竟交换了哪些气体，又发生了怎样的变化呢？
1．多媒体展示资料：
气体成分 吸入气体中的含量 呼出气体中的含量
氧气 21% 16%
二氧化碳 0.03% 4%
氮气 78% 78%
水 0.07% 1.1%
　　思考：仔细阅读上表中的数据，分析吸入和呼出气体成分有什么不同，发生了什么变化？
学生阅读资料并分析气体成分的变化：呼出的气体中，氧气含量明显减少了，二氧化碳含量明显增多了。
2．教师讲述：为什么氧气含量减少，二氧化碳含量增多了呢？这是因为肺中的肺泡与血液发生了气体交换。
多媒体出示肺的结构图：
学生观察图片，思考讨论：肺泡的哪些结构特点有利于与血液进行气体交换？
提示：①肺泡数量多，气体交换面积大。②肺泡壁非常薄，仅由单层细胞构成。③肺泡外有丰富的毛细血管。这些结构都有助于肺泡进行气体交换。
3．教师提问：在肺泡处，气体交换的情况是怎样的？
多媒体展示教材P47图4—30肺泡与血液之间的气体交换示意图。
教师讲解：气体可以从浓度高的一侧向浓度低的一侧进行运动，这个过程就是气体的扩散作用。(展示扩散作用动图，也可借助生活中的实例，如喷洒香水，帮助学生理解扩散作用。)
教师提问：同学们，你们能够尝试解释为什么肺泡中的氧气进入血液了吗？
引导学生利用气体扩散原理解释肺泡与血液进行气体交换的过程。
教师讲述：当你吸气时，许许多多肺泡都像小气球似的鼓了起来，肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液；同时血液中的二氧化碳也通过这些毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡，然后随着呼气的过程排出体外。进入血液中的氧，通过血液循环输送到全身各处的组织细胞里。
4．多媒体出示图片：
拓展补充：我们再来看一下血管中血液成分的变化，肺动脉中的血液是含氧较低的静脉血，当肺动脉中的静脉血流经肺部毛细血管的时候，氧气扩散到血液中，含氧较低的静脉血变成了含氧较高的动脉血。
气体在体内由血液进行运输，氧气会与血液红细胞中的血红蛋白结合，以氧合血红蛋白的形式运输。氧气随着血液输送到全身各处的组织细胞里，这时血液就会与组织细胞进行气体交换。
5．教师进一步提问：进入血液中的氧气，最终在细胞中的什么部位被利用？
学生回忆线粒体呼吸作用相关知识。
教师讲解：氧气最终在细胞中的线粒体参与呼吸作用消耗掉。同时产生的二氧化碳排出到血液中随着血液运送到肺，通过肺泡与血液的气体交换和肺与外界的气体交换排出体外。
三、课堂小结
师生共同回顾本节课所学知识，教师展示呼吸的全过程，帮助学生进行梳理。
第二节　发生在肺内的气体交换
二、肺泡与血液的气体交换：肺泡血液
见课件
本节课需要以许多的物理知识来辅助理解，学生在没有接触任何物理知识的前提下理解气体压力与容积的关系比较难，为了便于学生理解，通过演示实验让学生感受气体存在压力。从而可以通过吸气、呼气动作明白呼吸肌的收缩和舒张；模拟膈的运动，体会肺的扩大与回缩。由于本节课内容抽象，较难理解，为了完成本节课的教学目标，留给学生的思考、讨论时间不足，没有达到预期的教学效果。