《呼吸的過程》教學設計-2024-2025學年冀少版（2024）初中生物七年級下冊學情分析知識基礎學生已掌握呼吸系統的組成（鼻腔、咽、喉、氣管、支氣管、肺）及各器官功能，理解“結構與功能相適應”的生物學觀點（如肺泡壁薄、毛細血管豐富）。對呼吸的宏觀現象（如吸氣、呼氣）有生活感知，但對呼吸過程的微觀機制（如胸廓運動、氣體擴散原理）缺乏系統認知。認知特點七年級學生處于形象思維向抽象思維過渡階段，對動態過程（如胸廓變化）、實驗現象（如模擬呼吸運動）興趣濃厚，但理解“氣壓變化導致氣體流動”“氣體擴散濃度差”等抽象概念存在困難。需通過模型演示、動畫拆解、小組實驗等直觀手段突破難點。生活經驗學生熟悉運動后呼吸加快、游泳時憋氣等現象，但無法關聯到“呼吸過程與能量需求的關系”?？衫蒙畎咐ㄈ绲巧綍r呼吸加深）引導學生從現象探究本質，建立“呼吸為生命活動提供能量”的觀念。學習需求學生渴望通過實驗探究呼吸原理，對“為什么人需要不斷呼吸”“吸入和呼出氣體有何不同”等問題有強烈好奇心。教學中需設計體驗式活動（如深呼吸感受胸廓變化）和探究性實驗（如比較呼出與吸入氣體成分），滿足其探索欲。核心素養教學目標生命觀念描述呼吸過程中胸廓容積變化與吸氣、呼氣的關系，理解“結構（肋骨、膈肌）與功能（氣體進出肺）相適應”的觀念。解釋肺泡與血液、血液與組織細胞間的氣體交換原理，建立“物質循環與能量代謝相統一”的生命觀?？茖W思維通過模擬實驗（如橡皮膜模擬膈肌運動），分析胸廓容積變化與氣壓變化的邏輯關系，培養“觀察—推理—歸納”的科學思維能力。對比吸入氣與呼出氣成分數據，運用“控制變量”“數據分析”方法探究二氧化碳含量變化，發展批判性思維?？茖W探究分組完成“模擬呼吸運動”實驗，能規范操作模型、記錄現象并得出結論，提升實驗設計與協作能力。通過“比較呼出氣體和空氣中二氧化碳含量”的探究活動，學會設置對照實驗、分析實驗誤差。社會責任舉例說明吸煙、空氣污染對呼吸過程的危害（如影響纖毛運動、損傷肺泡），形成健康生活意識。向家人宣傳“保持室內通風”“拒絕二手煙”的重要性，踐行環保與健康責任。教學重難點教學重點肺與外界的氣體交換過程（吸氣和呼氣時胸廓、膈肌、肺的變化）。肺泡與血液、血液與組織細胞間的氣體交換原理（擴散作用）。呼吸過程中氧氣的利用與二氧化碳的產生途徑。教學難點理解“胸廓容積變化→肺容積變化→氣壓差→氣體進出肺”的動態邏輯鏈。分析氣體擴散的方向與濃度差的關系（如肺泡內氧氣濃度高于血液，氧氣擴散進入血液）。區分“呼吸運動”（物理過程）與“呼吸作用”（細胞內化學過程）的概念內涵。教學準備教具與模型模擬呼吸運動裝置：透明塑料瓶（胸廓）、氣球（肺）、橡皮膜（膈肌）、玻璃管（氣管）。多媒體資源：動畫《呼吸運動的動態過程》（展示肋骨、膈肌運動與胸廓變化）；視頻《肺泡與血液的氣體交換》（3D演示擴散過程）；圖表《吸入氣與呼出氣成分對比表》（氧氣、二氧化碳、氮氣含量數據）。1.實驗材料：探究實驗1：澄清石灰水、試管、玻璃吸管（比較呼出氣體與空氣的二氧化碳含量）；探究實驗2：氣球、軟尺（測量深呼吸時胸圍差）。學生分組4人一組，每組配備模擬呼吸運動模型1套、實驗記錄單2份。教學過程情境導入：呼吸的奧秘1.教師活動播放動畫《登山者的呼吸變化》：展示登山者從山腳到山頂時呼吸頻率加快、幅度加深的場景。提問：①為什么劇烈運動或海拔升高時，人會不自覺地深呼吸？②我們吸入的氧氣如何到達全身細胞？呼出的二氧化碳從何而來？引導學生結合生活經驗猜想，引出課題《呼吸的過程》。2.學生活動?觀察動畫并思考問題，自由發言（如“需要更多氧氣”“排出更多二氧化碳”）。設計意圖通過真實情境激發認知沖突，激活前導知識（呼吸系統組成），明確探究方向（呼吸的微觀過程）。聯系運動與健康，滲透“生命活動需要物質和能量”的觀念。新課講授1：肺與外界的氣體交換體驗與觀察：感受呼吸時的身體變化?教師活動組織學生做深呼吸，用手觸摸胸部兩側，提問：①吸氣時，胸廓如何變化？呼氣時呢？②胸廓變化是哪些結構運動的結果？展示“胸廓的組成”圖片（肋骨、胸骨、脊柱、膈?。?，講解肋骨間肌肉（肋間?。┖碗跫〉奈恢门c功能。?學生活動?分組體驗深呼吸，記錄胸廓擴張與收縮的感覺，結合圖片識別胸廓結構。?設計意圖通過身體感知建立“呼吸與胸廓運動相關”的直觀認識，降低抽象概念的理解難度。聯系結構名稱與功能，強化“結構決定功能”的生命觀念。模擬實驗：探究胸廓容積變化與呼吸的關系?教師活動?演示“模擬呼吸運動裝置”（如圖）：向上拉橡皮膜（模擬膈肌舒張），觀察氣球變化（肺回縮，呼氣）；向下壓橡皮膜（模擬膈肌收縮），觀察氣球變化（肺擴張，吸氣）。提問：①橡皮膜代表什么結構？氣球代表什么？②裝置內氣壓如何變化導致氣體進出氣球？引導學生類比分析：膈肌收縮→膈頂部下降→胸廓上下徑增大→肺擴張→肺內氣壓降低→吸氣。?學生活動?分組操作模型，觀察并記錄實驗現象，討論氣壓變化與氣體流動的關系。?設計意圖利用模型將抽象的生理過程可視化，突破“氣壓差導致氣體進出肺”的難點。通過類比推理，培養學生“模型建構”的科學思維方法。動畫總結：呼吸運動的動態過程?教師活動過程肋間肌膈肌胸廓容積肺狀態氣壓差氣體流動方向吸氣收縮收縮增大擴張肺內＜外界外界→肺呼氣舒張舒張縮小回縮肺內＞外界肺→外界?播放動畫《呼吸運動的原理》，分步驟拆解：吸氣：肋間肌收縮→肋骨上提、胸骨前移→胸廓前后徑、左右徑增大；膈肌收縮→膈頂下降→胸廓上下徑增大→肺擴張→肺內氣壓＜外界氣壓→氣體入肺。呼氣：肋間肌、膈肌舒張→胸廓容積縮小→肺回縮→肺內氣壓＞外界氣壓→氣體出肺。?對比歸納：用表格梳理吸氣與呼氣的結構變化（如下）。?學生活動?觀看動畫并對照表格，復述呼吸運動的邏輯鏈，完成填空練習。?設計意圖用動畫動態呈現靜態模型難以展示的多結構協同運動，幫助學生建立時空關聯。通過表格對比，強化關鍵信息記憶，培養歸納概括能力。新課講授2：肺泡與血液、血液與組織細胞的氣體交換探究實驗：比較呼出氣體與空氣中的二氧化碳含量?教師活動提出問題：人體呼出的氣體中二氧化碳含量是否高于空氣？指導學生設計對照實驗：A試管：注入2mL澄清石灰水，用吸管向試管吹氣（呼出氣）；B試管：注入2mL澄清石灰水，用注射器注入空氣（吸入氣）。觀察現象：A試管石灰水變渾濁，B試管無明顯變化。提問：實驗現象說明什么？二氧化碳來自人體的哪個部位？?學生活動?分組實驗，記錄現象并分析結論：呼出氣體中二氧化碳含量更高，二氧化碳產生于組織細胞。?設計意圖通過探究實驗培養“提出問題—設計實驗—得出結論”的科學探究能力。從實驗現象推理二氧化碳的來源，為講解“組織細胞的氣體交換”做鋪墊。動畫解析：肺泡與血液的氣體交換?教師活動展示肺泡與毛細血管的結構示意圖，提問：①肺泡壁和毛細血管壁的結構特點（一層上皮細胞）如何利于氣體交換？②肺泡內氧氣濃度高于血液，氧氣會如何流動？二氧化碳呢？播放動畫《氣體擴散的微觀過程》，講解：氧氣：肺泡→血液（濃度差驅動擴散）；二氧化碳：血液→肺泡（濃度差驅動擴散）。?強調：氣體擴散是從高濃度區域向低濃度區域的自發運動，無需耗能。?學生活動?觀察示意圖，結合“濃度差”概念解釋氣體擴散方向，完成連線題（肺泡—氧氣—血液；血液—二氧化碳—肺泡）。?設計意圖利用結構示意圖復習舊知（肺泡的結構特點），銜接新知（擴散原理）。通過動畫拆解微觀過程，突破“氣體擴散抽象難懂”的難點，培養微觀思維。模型構建：血液與組織細胞的氣體交換?教師活動展示組織細胞與毛細血管的模型圖，類比肺泡處的氣體交換，提問：①血液流經組織細胞時，氧氣和二氧化碳的濃度如何變化？②氣體擴散的方向是怎樣的？引導學生構建概念圖：?動脈血（含氧多）→組織細胞周圍毛細血管→氧氣擴散進入細胞，二氧化碳擴散進入血液→靜脈血（含二氧化碳多）。?聯系生活：解釋運動后肌肉酸痛與氧氣消耗、能量代謝的關系。?學生活動?分組討論并繪制概念圖，用箭頭標注氣體擴散方向，派代表講解。?設計意圖通過類比遷移，引導學生自主構建知識模型，提升科學思維能力。聯系運動與代謝，滲透“呼吸為生命活動提供氧氣、排出代謝廢物”的觀念?？偨Y提升：呼吸過程的完整鏈條1.教師活動用流程圖梳理呼吸的全過程：外界空氣→呼吸道（清潔、溫暖、濕潤）→肺（肺與外界氣體交換）↓（肺泡與血液氣體交換）血液運輸氧氣→組織細胞（血液與組織細胞氣體交換）↓（呼吸作用）產生二氧化碳→血液運輸二氧化碳→肺排出體外對比“呼吸運動”與“呼吸作用”：呼吸運動：胸廓的物理運動，實現肺通氣；呼吸作用：細胞內有機物分解，釋放能量，產生二氧化碳。學生活動?跟隨流程圖復述呼吸過程，填寫關鍵詞（氣體交換、擴散、運輸），區分易混淆概念。設計意圖構建“宏觀運動—微觀交換—能量代謝”的完整知識體系，培養系統思維。澄清概念誤區，強化對核心知識的準確理解。課堂檢測與拓展1.分層練習基礎題（必做）：①吸氣時，膈肌______（收縮/舒張），胸廓容積______，肺內氣壓______。②肺泡與血液氣體交換的原理是______，氧氣最終在細胞的______中被利用。拓展題（選做）：為什么溺水者需要及時進行人工呼吸？從呼吸過程角度分析。2.學生活動?獨立完成練習，小組內核對答案，討論拓展題（人工呼吸可恢復肺通氣，保證氧氣供應）。3.設計意圖通過分層練習檢測不同層次學生的掌握情況，針對性鞏固重點。用實際案例（溺水急救）提升知識應用能力，強化“呼吸與生命健康”的關聯。簡要板書設計第三節呼吸的過程一、肺與外界的氣體交換（呼吸運動）1.動力：肋間肌、膈肌收縮/舒張→胸廓容積變化→氣壓差2.過程：吸氣：肌收縮→胸廓擴大→肺擴張→氣體入肺呼氣：肌舒張→胸廓縮小→肺回縮→氣體出肺二、體內的氣體交換1.肺泡與血液的氣體交換-原理：氣體擴散（濃度差）-方向：O?肺泡→血液；CO?血液→肺泡2.血液與組織細胞的氣體交換-方向：O?血液→細胞；CO?細胞→血液三、呼吸的意義：為生命活動提供氧氣，排出CO?設計意圖：用層級化板書呈現呼吸過程的邏輯脈絡，突出“運動—交換—意義”的主線，便于學生構建知識框架。教學反思成功之處直觀教學突破難點：通過模擬實驗（橡皮膜膈?。?、動畫拆解（氣體擴散）將抽象過程可視化，90%以上學生能理解“胸廓變化→氣壓差→氣體流動”的關系。探究活動激發參與：“比較呼出氣體成分”實驗中，學生主動觀察、分析現象，小組討論活躍度提升，科學探究能力得到鍛煉。生活關聯深化理解：結合登山、溺水等案例，幫助學生將知識與健康實踐結合，強化社會責任意識。改進方向概念辨析需加強：部分學生混淆“呼吸運動”與“呼吸作用”，可增加對比表格或角色扮演活