3.3.2.2《体内的气体交换》教学设计

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课题名称 3.3.2.2《体内的气体交换》 课型 新授课
教学内容分析 1、教材地位与作用 本节课是人教版七年级下册第三单元“人体生命活动的调节与保健”中第三章“呼吸”的核心内容之一。在学生已掌握“肺与外界的气体交换”（肺通气）的基础上，本节课进一步深入探讨“体内的气体交换”，包括肺泡与血液之间、血液与组织细胞之间的气体交换，以及气体在血液中的运输，最终形成对“呼吸全过程”的整体认知。该内容是理解人体新陈代谢与内环境稳定的关键，也是学习循环系统、能量供应等后续知识的重要基础。 2、教学分析 本节课以“验证人体呼出气体含较多二氧化碳”的实验探究为切入点，引导学生从现象出发，逐步理解气体交换的原理（扩散作用）与过程。教材通过图示、对比分析、生活实例等方式，系统阐述了呼吸全过程的四个环节，并联系生活实际强调了环境因素（如二氧化碳浓度、一氧化碳）对气体交换的影响，体现了“科学探究—知识建构—生活应用”的完整学习路径。 3、教学重点难点 重点： 通过实验验证人体呼出气体中二氧化碳含量高于空气。 说明肺泡内和和组织里的气体交换过程及原理（扩散作用）。 概述呼吸全过程（四个环节）及其意义。 难点： 理解气体交换的动力——浓度差（分压差）驱动的扩散作用。 区分呼吸过程中不同环节发生的位置、物质变化与能量关系。
学情分析 学生已学习了呼吸系统的组成、肺与外界的气体交换，对“呼吸”有了初步的整体认识，知道呼吸与生命活动密切相关。他们具备一定的实验操作能力和观察分析能力，但对体内微观的气体交换过程缺乏直观认识，对“扩散作用”这一抽象概念理解起来可能存在困难。教学中应充分利用实验、类比（如香味扩散）、动画演示等手段，将微观过程宏观化、抽象概念具体化。
学情目标 生命观念：概述肺泡内和组织里的气体交换过程，说明气体交换的原理，形成对呼吸全过程的结构与功能相适应的认识。 科学思维：通过对比实验的设计与现象分析，理解变量控制的方法；运用扩散原理解释气体交换的方向与动力。 探究实践：能合作完成“验证人体呼出气体含较多二氧化碳”的实验，观察、记录并分析实验现象。 态度责任：认识环境中气体成分变化对人体健康的影响，树立安全防范意识（如预防一氧化碳中毒、地窖危险）。
学习评价 自我评价
项目 评价内容 掌握情况
很好 一般 不好
科学知识 1 能正确描述肺泡内和组织里气体交换的过程与方向。
2 能解释“扩散作用”是气体交换的动力。
探究能力 能说出实验中气球A和气球B分别代表的气体，并解释石灰水变化不同的原因。
科学态度 能举例说明哪些环境或行为会影响体内的气体交换，并提出简单的预防建议
小组评价表
评价内容 得分标准 成员一 成员二 成员三
团队精神 5分：能高效分工合作完成任务 3分：重大问题能有效沟通 1分：各自独立，不能完成任务
实施能力结果展示能力 5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。
结果展示能力 5分：表述清晰完整，科学、客观、简洁。 3分：表述完整度和清晰度一般。 1分：不能有效表述实验结果和结论。
总分
设计思路 本节课以“一呼一吸间的秘密”为探究主线，采用“生活情境—实验验证—原理探究—过程建构—安全警示”的教学逻辑。从“教室长时间封闭会头晕”的生活体验出发，引导学生猜想原因并设计实验验证；在此基础上，通过类比和动画，深入探究气体交换的微观原理（扩散作用）；然后系统梳理呼吸全过程的四个环节，构建完整知识体系；最后回归生活，讨论环境因素对气体交换的干扰及安全防护，实现知识的迁移与应用。
教学流程 导入——知识探究（任务驱动的形式）——课堂练习——课堂小结——布置作业
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情景导入 创设生活情境： “同学们，大家有没有过这样的经历：在门窗紧闭的教室里上一节又一节课，到了后半段，会感到头昏脑胀，注意力难以集中？” （学生通常会点头或回应有类似体验）。 引导学生思考： “你们觉得这是为什么呢？和我们正在进行的呼吸有关吗？” 归纳与聚焦： 总结学生的猜想（如：“是不是氧气不够了？”“是不是我们呼出的气有问题？”），并指出：“大家的猜测很有道理。这提示我们，我们呼出的气体和吸入的空气成分可能不同，并且气体在我们体内发生了复杂的变化。今天，我们就来当一回小侦探，先验证这个猜测，再深入探究‘体内的气体交换’这个神秘过程。” 回忆并分享个人体验。积极思考并大胆提出自己的假设。明确本节课的学习任务和探究主线。 从学生最熟悉的校园生活情境切入，迅速引发共鸣和思考，激发探究欲望。将课堂定位为一次“侦探活动”，增加学习趣味性。
探究实践 实验探究 提出明确任务： “要证明我们的猜测，最有力的办法就是做实验。今天我们就来亲手验证：人体呼出的气体是否真的比吸入的空气含有更多的二氧化碳。” 讲解实验原理与设计： 原理： 板书或课件展示化学方程式：CO + Ca(OH) → CaCO ↓ + H O。讲解二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的特性。 材料与变量： 展示实验材料，并引导学生分析：本实验的“不同条件”（自变量）是气体来源（气球A：呼出气；气球B：空气）；我们要观察的“结果”（因变量）是石灰水的浑浊程度。强调气球B（空气）作为对照的重要性。 安全与操作提示： 提醒学生吹气球时不要过于用力导致头晕；使用打气泵注意安全；滴加石灰水时小心操作。 指导分组实验： 课件清晰展示实验步骤（与学生同步阅读步骤1-6）。 分发实验材料，教师巡视各组，指导操作，纠正错误，确保实验安全、顺利进行。 重点关注学生对变量的控制是否到位（如气球大小、石灰水量、通气时间是否一致）。 引导观察与分析： 实验结束后，提问：“哪个烧杯里的石灰水变化更明显？（气球A，即呼出气）” “这个现象说明了什么？你能得出什么结论？” 补充数据：空气中二氧化碳约占0.04%，呼出气中约占4-5%，从数据上支持实验结论。 二、引入核心概念——扩散作用： 提问：“为什么厨房炒菜的香味能飘到客厅？为什么花香能吸引远处的蜜蜂？” （学生回答：因为分子在运动，会散开） 总结并给出科学定义：扩散作用是物质分子从高浓度区域向低浓度区域运动的现象。对于气体，就是从分压高处向分压低处运动。 板书核心原理：气体交换的动力 = 浓度差（扩散作用）。 讲解具体交换过程（结合课件动画）： 肺泡内气体交换： 展示肺泡与毛细血管网紧密相贴的图片。 提问：“想一想，刚从外界进入肺泡的空气，和刚从身体各处回到肺部的血液，谁的氧气浓度高？谁的二氧化碳浓度高？” 动态演示：O 从氧气浓度高的肺泡，扩散进入氧气浓度低的血液；CO 从二氧化碳浓度高的血液，扩散进入二氧化碳浓度低的肺泡。 组织里气体交换： “氧气搭乘‘血液号’列车被运送到全身各处后，又要下车了。它在哪里下车？怎么下？” 动态演示：在组织细胞处，O 从氧气浓度高的血液，扩散进入氧气浓度低的组织细胞；同时，组织细胞代谢产生的CO 则扩散进入血液。 引导学生绘图巩固： 让学生在笔记本上简单画出肺泡和组织两处气体交换的示意图，并用箭头标明O 和CO 的扩散方向。 三、概述全过程教师活动： 构建知识网络： “我们已经学习了气体交换的各个‘站点’，现在，让我们把它们连成一条完整的‘呼吸之旅’线路图。” 师生共同梳理： 结合课件最后一页的模式图，引导学生一起说出呼吸全过程的四个环节： 第一站：肺与外界的气体交换（肺通气）——气体进出的大门。（回顾上节课） 第二站：肺泡内的气体交换——O 进入血液，CO 离开血液。（本节课重点） 第三站：气体在血液中的运输——O 主要由红细胞中的血红蛋白运输，CO 主要由血浆运输。（简要说明） 第四站：组织里的气体交换——O 进入细胞供能，CO 进入血液运走。（本节课重点） 点明呼吸实质： “历经千山万水，氧气最终到达组织细胞的哪个‘车间’被利用？”（线粒体）。“呼吸的实质，就是为细胞内的线粒体氧化分解有机物、释放能量提供氧气，并排出代谢废物二氧化碳。” 联系实际，深化理解（案例分析）： 案例1（溺水）： “溺水直接阻断了哪个环节？”（肺通气） 案例2（地窖）： “进地窖前为什么要用蜡烛测试？”（防止二氧化碳浓度过高，影响肺泡内气体交换，导致缺氧） 案例3（煤气中毒）： “一氧化碳（CO）是如何‘捣乱’的？”（CO与血红蛋白结合能力极强，抢占O 的“座位”，阻断了气体在血液中的运输环节） 理解实验原理，明确对照组的设计思路。 小组讨论，分析现象，得出结论：人体呼出的气体比吸入的空气含有较多的二氧化碳。 联系生活实例，理解“扩散”这一抽象概念。 本环节是本节课的基石。通过亲手实验，学生不仅获取了直接证据，巩固了对照实验的设计思想，更将抽象的“气体成分变化”转化为可见的“石灰水浑浊”现象，培养了科学探究的核心素养。 利用生动的类比化解“扩散作用”的理解难点。通过两段动画，将微观、不可见的气体交换过程可视化、动态化，帮助学生构建“结构（肺泡/毛细血管）-功能（交换）-原理（扩散）”三位一体的核心概念。
课堂小结 引导学生总结本节内容 学生总结归纳本课的收获 引导学生总结归纳本课学习的主要知识，进一步巩固新知。
作业设计 澄清的石灰水遇到二氧化碳会变混浊。根据这一原理设计一个实验，证明人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳
板书设计
教学反思 “扩散作用”和微观交换过程是难点。教学中除了使用“香味”类比，还可以现场演示“一滴墨水在清水中扩散”，或播放更生动的分子运动模拟视频，多维度搭建理解支架。在讲解安全案例时，避免简单说教。可通过讲述真实新闻事件、播放简短警示视频等方式，增强冲击力和说服力，真正触动学生，将安全知识内化为自觉行