第一节 人体与外界的气体交换（1）
教学目标：
1．知识目标
①通过模型、示意图，能够描述人体呼吸系统的组成；
②说出肺泡与其功能相适应的结构特点；（重点）
③通过模拟呼吸运动的实验，解释呼吸运动发生的原理。（重点，难点）
2.能力目标
① 通过观看呼吸系统的图形与视频资料，提高学生的利用图形视频等资料处理信息的能力；
②通过小组合作的形式，完成“肋骨和胸骨运动模型及膈肌和肺泡容积变化模型”模型制作，引导学生进行实践的活动。
3．情感、态度与价值观目标
① 初步形成“器官的形态结构与功能相适应”的生物学观点。
②通过小组制作模型，各尽其能，充分享受合作中的愉快。
教学方法及学法指导：
本节课从“憋气”游戏开始导入新课，说明人的生活不仅需要营养，人的生活也离不开空气，自然地引出人体与外界环境之间的气体交换，需要呼吸系统来完成。人体的呼吸系统的结构和组成，借助于模型从鼻腔到肺，这样学生比较容易接受。同样借助于模型重点讲解肺泡有利于气体交换的结构特点，初步形成“器官的形态结构与功能相适应”的生物学观点。
“肺泡与外界的气体交换”是本节课的重点也是难点，这一部分的教学从呼吸现象入手，指导学生体验深呼吸时自己胸廓的变化，然后提出问题，进而借助模型边演示边解释呼吸运动的过程，最后师生一起总结呼吸运动时引起的一系列的变化。
课前准备：
教师准备秒表，人体呼吸系统模型，肺泡的模型，皮尺，去掉针头的注射器（12只），制作课件；学生课前预习，以小组为单位制作肋骨和胸骨运动模型（硬纸条、皮筋、图钉），膈肌和肺泡容积变化模型（圆形饮料瓶，Y形玻璃管，橡皮塞，小的红色气球，橡皮膜）
教学环节及时间安排
教师活动
学生活动
设计意图
创设情境
小游戏：
上一章的学习我们知道人的生活需要营养，
8
导入新课
2分钟
现代医学研究表明，人在饥饿状态下的生命极限最多7天。3天不进食或者7天不喝水,就会面临死亡的威胁。而人憋气能憋多久？下面我们做一个小游戏：看谁憋得时间长？我说一二，大家深吸一口气，然后屏住呼吸，体会憋气的感受，看谁憋得时间长。我用秒表计时。
(注意不让学生憋得太久，注意安全）
导入语：通过游戏我们体会到呼吸对人体是多么的重要，但为什么屏住呼吸会感到胸闷，头晕？呼吸时我们的胸口为什么会起伏？这就是我们这节课将要探讨的问题。
学生共同做小游戏，体会并说出憋气的感受。
通过小游戏让学生体验：我们的生活离不开空气，呼吸对人体有多么的重要，自然地引出课题。
展示目标
1分钟
多媒体展示学习目标
读标识标
使学生明确学习目标学习方向
回忆体验
启动思维
12分钟
1.认识呼吸系统
大家应该都有感冒的经历：鼻塞，呼吸不通畅，那么气体由鼻腔经过哪些器官到达肺的呢？请大家阅读课本第23页3.2—1呼吸系统的示意图描述出呼吸系统是由哪些器官组成的？
然后请同学上台，拿着人体呼吸系统模型指出呼吸系统的组成器官。
思考：
感冒时鼻塞，我们常常会用口呼吸，感觉口特别干，“为什么用鼻呼吸比用口呼吸好？”
教师引导：
（1）温暖空气：鼻腔粘膜内有丰富的毛细血管，对吸入的空气有温暖作用。
（2）清洁空气：鼻毛、鼻腔内的黏液阻挡并粘住、杀灭吸入的灰尘和细菌。
（3）湿润空气：鼻腔内的黏液湿润吸入的空气。
学生先阅读课本， 然后上台拿着人体呼吸系统模型指出呼吸系统的组成器官。
结合自身呼吸的体验，并利用人体呼吸系统模型与肺泡模型，能较好的掌握人的呼吸系统的组成及肺泡的特点。
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教师说明：
呼吸系统包括呼吸道和肺两部分。鼻腔、咽、喉、气管、支气管是气体进出的通道，我们称作呼吸道。肺是呼吸的主要器官。
2.肺泡有利于气体交换的结构特点
为什么说肺是最主要的呼吸器官？肺泡有哪些特点有利于气体交换？
指导：出示肺泡模型
① 数目多( 成人约有3亿个肺泡)
② 丰富（肺泡的外面缠绕着丰富的毛细血管和弹性纤维）
③ 薄（肺泡壁与毛细血管壁都很薄，只有一层上皮细胞组成）
小肠是吸收的主要器官，小肠有哪些特点有利于吸收？与肺泡的特点有哪些相似之处？
注意强调：肺泡外缠绕的弹性纤维是肺泡与外界气体交换必不可少的条件，为讲述呼吸运动时气体进出肺泡的原理打下基础。
教师总结：
肺泡是气体交换的主要部位，小肠是营养吸收的主要器官，它们的特点都可以用六个字概括，实际上所有的物质交换的部位都有相似的特点，也就是说器官的形态结构与功能相适应的。
学生观察肺泡模型并描述肺泡的结构特点
回忆小肠有利于吸收的结构特点：
① 面积大(环形皱襞与小肠绒毛，200平方米，大大增加了吸收面积)
② 丰富（ 小肠绒毛里有丰富的毛细血管）
③ 薄（ 小肠绒毛的壁，只有一层上皮细胞组成）
肺泡的特点与小肠的特点对比着讲，有利于找到所有“物质交换”器官的共同特点，为学习“毛细血管”的特点奠定基础，并初步形成“器官的形态结构与功能相适应”的生物学观点。
活动探索
体验新知
15分钟
过渡：呼吸系统是人体呼吸的结构基础。人体与外界的气体交换就是就是通过呼吸系统来完成的。首先我们来探索呼吸的第一个过程，肺与外界是如何进行气体交换的？
1．播放视频 了解胸廓
根据看到的视频和图片展示，同位之间相互找出有关胸廓的结构。
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播放视频：有关胸廓、胸腔的视频片段。让学生通过视频，认识胸廓是由脊柱、胸骨、肋骨围成的笼状支架。胸廓、肋间肌与膈肌围成胸腔。胸廓具有一定的弹性和活动性，起着保护和支持心脏、肺的作用。
让学生之间相互找出有关胸廓的结构及胸廓的位置。
2.自主体验
我们在呼吸的过程中，胸廓会发生什么变化？请同学们将手按在自己的胸骨或肋骨上，深深的吸一口气，在缓缓地呼气，仔细体验吸气和呼气时胸骨、肋骨、胸廓有没有变化？如何变化的？
体验的感觉对不对呢？让我们来测量一下。请两位同学上台测量吸气和呼气时的胸围差，记录测量数据，进一步得出结论。
总结并过渡：
通过我们的体验与测量可知：吸气时肋骨、胸骨上升，胸腔扩大；呼气时肋骨、胸骨下降，胸腔缩小。七年级上册《动物的运动》中我们学过，骨骼不能自己产生运动，骨骼运动的动力来自什么？
3.溯根追源
同理，呼吸运动的动力也来自于骨骼肌的舒缩，产生呼吸运动的骨骼肌是肋间肌和膈肌，它们的舒缩产生的动力是如何引起胸骨、肋骨变化的呢？
学生实验活动（一）
各小组用自制的“肋间肌舒缩引起肋骨与胸骨的运动的模型”进行实验活动。
亲自体验，得出结论：
吸气时肋骨、胸骨上升，胸腔扩大；呼气时肋骨、胸骨下降，胸腔缩小。
亲自测量，进一步得出结论。
学生回答：
来自于骨骼肌的收缩和舒张
通过视频和图片的展示，以及找出自己胸廓的位置，直观形象的让学生了解胸廓的组成、位置， 为深入探究呼吸运动奠定了基础。
通过学生亲自体验亲自测量亲眼观察亲笔记录
先感性体验，再科学测量，层层设疑，环环相扣，引导学生的思维步步深入。
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⑴当肋间肌舒张时，A状态，测量“脊柱”到“胸骨”的距离，并记录。
⑵用手固定住“脊柱”，当肋间肌收缩时，B状态，观察“肋骨”和“胸骨”的运动方向，测量“脊柱”到“胸骨”的距离，并记录。
讨论：
肋间肌收缩与舒张时肋骨和胸骨的运动方向，分析这种运动引起的胸腔容积的变化。
学生实验活动（二）
各小组用自制的“膈肌舒缩引起胸腔容积改变的模型”进行实验活动。
一只手拿着模型，另一只手向下拉模型的橡皮膜（表示膈肌收缩），然后逐渐松开橡皮膜（表示膈肌舒张），观察气球（表示肺）的变化。
讨论：
膈肌收缩和舒张时引起的肺容积的变化，分析肺容积发生变化的原因。
师生评优：哪组用的材料最易取，哪组模型的设计最巧妙，哪组模型演示的实验现象最明显。
学生实验活动（三）
体验肺内气压的变化
小组讨论后回答：
肋间肌收缩
肋骨、胸骨上升
胸腔容积变大。
肋间肌舒张则相反。
小组讨论后回答
膈肌收缩 肺容积变大
膈肌舒张则相反。
使用教材中的演示实验和自制的模型等直观教具，把抽象“肋间肌、膈肌的舒缩与骨骼的运动关系”的知识具体化、形象化，巧妙的化解难点。
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过渡：由以上两个实验可以看出肋间肌和膈肌收缩时，胸廓增大，肺扩张，处于吸气状态，为什么胸廓增大，肺扩张，会处于吸气状态？这和肺内的气压有关，下面我们做一个小活动。
要求：
取一个去掉针头的注射器，右手把推进器拉出一段距离，左手手指将管口堵住，此时针管内部相当于我们胸腔，里面有一定量的气体。
请问：
用右手把推进器往里推时，有什么感觉？松开右手又有什么现象？
师生共同分析：
这与针管的内的气压变化有关，当把推进器往里推时，管内的容积变小，气体不变，气压就会升高，，就推不动了；而松手时，因为里面的气压较高，因此推进器就退出来了。推进器在退出时，管内的容积逐渐变大，气体压力又逐渐下降，直到内外气压平衡为止。
得出结论：
肺扩张 肺内气压下降 吸气
肺回缩 肺内气压上升 呼气
由以上三个实验我们很容易得出呼吸运动的过程：
师生共同总结：
胸廓的
肋间 收缩 肋骨 前后径 胸廓 肺
肌 胸骨 左右径 容积 扩
膈肌 上升 上下径 增大 张
增大
肋间 舒张 肋骨 前后径 胸廓 肺
肌 胸骨 左右径 容积 回
膈肌 下降 上下径 缩小 缩
变小
各组学生活动后回答：
逐渐的推不动了；
松开右手，推进器被退出来了。
肺内
气压 吸气
低于
大气压
肺内
气压 呼气
高于
大气压
将常见的物品注射器引入课堂，通过动手操作，直观的感受气体容积与气压的关系，能够使学生在活动中把握重点，突破教学的难点
，
课堂小结
约2分钟
这节课你学会了什么。。。。。。
学生回答
知识的回顾总结，使之条理化、系统化。
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当堂达标
约10分钟
当堂达标
A类：
1.下列哪项与肺泡完成气体交换无直接关系？
A.肺泡虽小，数目很多
B.肺泡外缠绕着毛细血管
C.肺泡壁由一层细胞构成
D.支气管入肺后反复分支
2. 在做胸部的X光检查过程中，医生要求你吸气后闭气不动，吸气过程中你的肋骨和膈的运动方式是（ ）
A. 肋骨上举，膈舒张而上升
B. 肋骨上举，膈收缩而下降
C. 肋骨下降，膈舒张而上升
D. 肋骨下降，膈收缩而下降
B类
3．（2009 济南）某人在一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线，请据图回答下列问题：
（l）曲线AB段表示的是吸气过程还是呼气过程？此时肺内气压与外界大气压有什么关系？
（2）曲线BC段变化中，胸廓容积是怎样变化的？
（3）图中B点表示的意义是什么？此时肺内气压与大气压有什么关系？
（4）请说明在AB段、BC段中，呼吸肌的收缩和舒张情
况：AB段，呼吸肌_______；BC段，呼吸肌_____。
C类
我是小法官
一对夫妇被指控用水溺死了女婴，但是这对夫妇坚决否认，宣称女婴生下来就是死的。于是法医立即解剖了死婴，取出肺将其放在水中，法官在看到肺沉入水底后，当庭宣判这对夫妇无罪释放。那么法官做出这样的判决的依据是什么？法庭内旁听的观众很不理解这个判决。我们在座的小生物学家们能否向这些观众说明一下“沉肺断案”的理由？
教师点拨：婴儿在出生前不用肺呼吸，所以，肺内是没有空气的。出生后，肺内才进入空气。
学生独立限时完成
学生讨论
考察学生对本节课的掌握程度，同时注意培养学生做题的规范性与答题速度。 尽量做到当堂完成，当堂面批，遇到问题及时解决。
“我是小法官”
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的题目，增加了生物的趣味性，同时渗透生活中的问题可以用专业的知识来解决，学好生物很重要！
板书设计
第一节 人体与外界的气体交换
呼吸道
呼吸系统 肺(肺泡的特点)
原理：呼吸运动
肺泡与外界的气体交换 吸气
过程
呼气
教学反思：
成功之处：
最成功之处在于：对呼吸运动的学习，从通过视频资料了解呼吸运动；到手按在胸骨肋骨处感知呼吸运动；再到测定胸围差的实验验证呼吸运动；最后到演示实验解释呼吸运动，从感性认识到逐层深入，让学生的思维由浅入深，始终处于活跃状态。
创新之处：测量呼吸时的胸围差和用注射器体验容积与气压的关系是课本上没有的，用时不多，但测量呼吸时的胸围差可以让学生体验呼吸时胸骨，肋骨的变化，用注射器体验容积与气压的关系以其直观形象有效的化解抽象，突破了难点。
建议：
对于“肋骨和胸骨运动模型，膈肌和肺泡容积变化模型”如果由学生以小组为单位自己动手制作模型，享受实践的快乐，可以增强学习的兴趣，加深对知识的记忆。
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