第四单元 第8章 人体的能量供应教学设计2024-2025学年北师大版生物七年级下册

北师大版七年级下册 第十章 人体的能量供应 第1节 食物中能量的释放 一、本节的概念体系和概念图 本节教学中，三维目标的预设与达成、教学过程的设计与实施都要围绕着本节的重要概念展开。概念体系是对与重要（上位）概念密切关联的次位概念与下位概念的结构性描述，反映了科学知识的内在逻辑及其在教学中的地位和作用。 本节内容涉及两个较为重要的上位概念，用●表示；两个次级概念分别用◎表示。每个概念所在的位置，表明了它与其他概念的关系和地位。越是处于上位概念就越抽象，越是下位概念就更接近事实性知识。教学中，学生对抽象概念的理解需要事实性知识的支持，但最终要以学生理解重要概念为教学成功的标志。 在表述上，概念的表述都采用了概念内涵的命题式描述，这既是对本节教学水平的描述，也是期待学生在学习了本节内容后能够自己用规范的语言来表述学生对相关内容的认识。所有的概念描述都是要求在理解的水平。 概念体系 ●人体正常生理活动需要能量，能量来自食物中的糖类等有机物。 ●细胞通过呼吸作用将糖类等有机物氧化分解释放能量。 ◎细胞分解有机物释放能量需要氧气。 ◎分解有机物释放的能量用于推动各种生命活动，并维持体温的恒定。 概念图是本节教学内容之间结构关系的另一种表现方式，它更加清晰地表现了本节几个生物学术语之间的逻辑关系，可以为教师设计教学活动提供清晰的内容框架和思路。教学中，教师也可以利用概念图归纳、小结本节要点，帮助学生建立知识的图式结构。 概念图 呼吸作用 二、教学目标 1．学会测定食物能量的基本方法，说明燃烧与呼吸作用本质的共性与区别。 2．说明能量来自细胞中有机物的氧化分解，阐述呼吸作用的实质和意义。 3．通过设计、制作热量测定仪的过程，培养学生发散思维和动手操作的能力。 4．能够了解检测氧气和二氧化碳的方法。 三、教学重点与难点 三、教学重点 1．活动“探究不同食物贮存能量的差异”。 2．解释呼吸作用的实质和意义。 四、教学难点 1．活动“探究不同食物贮存能量的差异”中热量测定仪的制作如何减少分析的误差。 2．如何引导学生将体外燃烧与细胞的呼吸作用两个过程相联系。 3．阐述呼吸作用的实质和意义。 四、课时分配建议 本节内容 课时分配 以活动“探究不同食物贮存能量的差异”为核心，研究食物中究竟贮存多少能量，如何将食物中贮存的能量释放出来 1课时 从分析“人体呼出气体成分的变化”的现象入手，通过对比食物在体外燃烧过程与体内细胞的呼吸作用，理解呼吸作用的实质和意义。 1课时 五、提前准备 1．本节教学的第一课时安排学生探究实验“探究不同食物贮存能量的差异”，该活动的关键环节是预先制作热量测定仪，教师可以提前两周布置，在实验前一周可以安排10 min交流的时间，将各个小组制作的成品和教师制作的成品进行展示，给学生提供一个修改、完善的机会。 热量测定仪：参照下图提供的热量测定仪装置，介绍一种可供参考的做法。用一个易拉罐支撑250 mL的三角瓶。将易拉罐一端剪去，作为底部（如图中①所示）；在另一端（顶部）剪开4个三角形小洞，在靠近顶部的侧面开2∼4个边长为0.5 cm左右的三角形小孔（如图中②所示）；在靠近底部的侧面剪开一个缺口（高约5 cm，上宽约2.5 cm，下宽约4 cm）（如图中③所示），用以观察样品的燃烧，用胶布包住剪切口。用锡箔将软木塞包起来，以防被火点燃（如果软木塞高于2 cm，应切去多余的部分）。用曲别针做成样品支架，一端用于固定样品，另一端插入软木塞中，为了便于点燃样品，样品与软木塞间的距离最好不要小于1.5 cm。 对样品的要求：用油炸食品燃烧效果很好，因为油燃烧而增加的热量对于这种粗糙的热量测定仪而言是可以忽略不计的；用干燥的食品比新鲜的食品燃烧效果好；至少一种样品的脂肪含量比较丰富（如：花生、核桃等）。 本实验中需要的其他用品有：天平、三角瓶、温度计、量筒、镊子。 2．本节教学的第二课时安排演示实验“检验人体呼出气体成分的变化”，该活动需要提前一天进行预实验，并做好第二天实验的准备。 本活动需要的用品（每班）：8个无色透明的集气瓶，2根消毒玻璃管（或塑料吸管），2根小蜡烛，火柴，大约200 mL澄清的石灰水。 需要预先做的工作：收集4瓶新鲜空气（最好在室外进行），收集4瓶呼出的气体（注意呼气的方法，可以由2名同学交替进行），进行预实验。 六、教材内容分析 本节教学首先面临的困难是让学生能够认识到人体的生命活动需要能量，所以建议在第一课时教学过程中首先分组讨论：“列举人体的哪些生命活动需要能量”，对于讨论的结果教师不必过多评价。由于七年级学生没有能量守恒和能量转换的常识，可以适当补充一些实例，进而引出人体生命活动的能量直接或间接来源于绿色植物通过光合作用制造的食物。接下来探讨的核心问题是：食物中的能量是如何释放出来的？不同的食物中含有的能量是否相同？在开始活动之前可以引导学生阅读教材第8章附录“主要食物的营养成分”，结合表格提供的数据引导学生思考“食物中含有能量的多少与哪些营养成分有关？你们准备选择哪两种食物作为实验材料？” 在第二课时教学活动建议首先引导学生结合实验归纳燃烧过程的条件和产物，进而引出新问题：食物在体内供能的过程与燃烧的过程一样吗？结合问题进行实验演示“检验人体呼出气体成分的变化”。组织学生分组讨论：比较食物在体外、体内释放能量两个过程的联系和区别，进而归纳呼吸作用的实质和意义。 第1节 食物中能量的释放（第1课时） 一、课程标准要求 1．重要概念 人体的组织、器官和系统的正常工作为细胞提供了相对稳定的生存条件，包括营养、氧气等以及排出废物。 2．内容标准 说明能量来自细胞中有机物的氧化分解。 探究几种食物热价的差异。 二、教学目标 1．说出测定食物能量的基本原理和方法。 2．制作实验装置，尝试测定某种食物中的能量。 3．关注不同食物所含能量多少与合理饮食、健康生活的关系。 三、教学重难点 1．教学重点 活动“探究不同食物贮存能量的差异”。 2．教学难点 活动“探究不同食物贮存能量的差异”中热量测定仪的制作如何减少分析的误差。 四、教学设计思路 1．教材处理 本课时内容选自北师大版《生物学》教材七年级下册，第10章“人体内的能量供应”，第1节“食物中能量的释放”的第一课时。 本章共分两节，第1节：食物中能量的释放；第2节：人体细胞获得氧气的过程。本节的内容借助一个实验“探究食物中贮存能量的释放”来说明食物中贮存着能量，不同的食物含有的能量也不同。这部分内容的学习对第二课时学生分析、比较食物在体外、体内释放能量两个过程的联系和区别，理解呼吸作用的实质和意义是非常重要的。所以，完成这一探究活动，符合学生的认知规律，也可以激发学生的学习热情，让学生通过实践认识食物中能量的存在以及能量可以通过燃烧释放出来，这将有助于帮助学生建构相关知识概念。 2．重要概念及事实性知识梳理 重要概念 人体的组织、器官和系统的正常工作为细胞提供了相对稳定的生存条件，包括营养、氧气等以及排出废物。 支撑的次级概念及事实性知识 A．人体维持正常生理活动，不仅需要吸收营养物质，而且需要摄取能量。 A1 人体需要的营养物质和能量都来源于食物。 A2 食物中贮存的能量可以释放出来。 A3 不同食物中贮存的能量存在差异。 B．细胞通过呼吸作用释放能量。 3．设计思路 人体必须不断从生物圈中摄取营养物质，还必须时刻与外界环境进行气体交换，利用吸入的氧气，氧化分解体内的部分有机物，释放其中的能量，以满足人体进行各种生命活动的需要。 本课时的学习，学生在“测定食物中的能量”的活动中，进一步熟悉科学探究的基本步骤，还可以通过对实验结果的分析对整个探究过程反思。在科学方法的训练同时，本节课要让学生明确人体生命活动需要的能量来源于食物中的能量，联系实际生活，了解从食物中摄入的能量与人体消耗的能量之间的关系，以指导学生健康的饮食习惯。 五、教学准备 1．教师准备 教学演示文稿、实验报告。 探究实验相关材料用具：100 mL量筒、50 mL三角烧瓶、自制能量测定仪（参考教材中的装置图提前制备）、火柴、酒精灯、温度计、解剖针、不同的食物（花生、核桃）。 2．学生准备 根据七年级上学期的学习，学生已经了解食物中含有能量，同时依据生活经验也能够说出一些高热量食物，因此对于比较不同食物中含有热量的高低很有探究的兴趣。由于学生还未开始物理课的学习，对于实验原理中涉及的热力学方面的问题的理解可能有一定难度。所以，教学中有关实验的原理可以不展开，只要求学生初步了解，并且能够按照教材中的方法进行计算。 六、教学过程 教学 内容 教师活动 学生活动 教学意图 创设 情境 出示学生参加校运动会项目的影像资料，思考回答如下问题： 问题1：参加体育活动需要什么？（能量） 问题2：列举人体的还有哪些生命活动需要能量？ 问题3：人体需要的能量来自哪里？（食物） 问题4：食物中真的贮存着能量吗？不同食物中贮存的能量是否相同？怎样通过实验来测定呢？ 引入新课题：探究不同食物贮存能量的差异 思考、推测、交流、回答。 激发兴趣。 探究不 同食物 贮存能 量的差 异 1．提出问题 展示供学生探究的食物种类：花生、核桃。 质疑：针对这些实验材料，能否提出你们组要探究的具体问题吗？ （花生种子含有多少能量？核桃仁含有多少能量？哪个含能量多？） 2．作出假设 引导学生根据生活经验作出假设。 3．设计和实施方案 （1）解析实验原理 质疑：怎样测定食物中的能量呢？ 提示：七上“光合作用的实质”内容学习中，我们知道能量是可以转化的。比如，绿色植物的光合作用将光能转变为化学能储存起来。那么化学能储存在食物中，也可以通过燃烧的方式转化成光能和热能。 出示图片：太阳能电池、太阳灶、风力发电、煤炭取暖、柴火烧水等。 总结：其实燃烧木柴的过程就是把化学能转变为了热能，水吸收了热能，温度就升高。 质疑：根据以上的提示，你能设计出测定食物能量的主要思路吗？ 总结：我们可以通过测量食物燃烧放出热能的多少来间接测定食物中的能量，具体以食物燃烧后水温的升高值来计算。科学家研究证明：1毫升水每升高1℃，需要吸收4.187焦耳的热量。 出示计算公式： 食物的能量（kJ/g）=水温升高值×50×4.187/食物的质量/1000 （2）展示并简介实验用具——简易热量测定仪。 4．指导学生利用自制装置按如下步骤分组实验 ①燃烧前称量食物质量。 ②充分燃烧食物，记录水温升高的度数，再次称量燃烧后残余物，计算一定质量的食物使水温升高度数，按公式计算食物中能量。 （花生、核桃等易燃的食物：燃烧后质量小，不容易称量，可忽略） 样品A 样品B 样品质量 /g 燃烧前 燃烧后 燃烧质量 水温变化 /℃ 受热前 受热后 升温值 食物的能量（kJ/g）=水温升高值×50×4.187/食物的质量/1000 实验前提示学生操作中的注意事项：如小组合作、用火安全问题、如实记录实验数据、发现新问题等。 提出要探究的具体问题，并作出假设。 思考分析。 明确计算公式。 观看实验装置。 分组实验，观察实验现象，记录实验数据。小组讨论，形成小组意见。 思考并关注操作注意事项。 联系生活，细化问题。 明确实验原理、测量方法和计算公式。 明确实验操作步骤。 5．汇报实验结果，分析讨论，得出结论 （1）你组的实验结果与教材附表中的结果一致吗？如果不一致，如何解释？你的实验装置合理吗？如果不合理，如何改进呢？ （2）你组的实验结论：不同的食物含有的能量是否相同？你们测定的食物中，哪一种含有能量多？ 6．交流与小结 （1）其他种类的食物所含有的能量是否也不相同？ 推测什么类型的食物含有的能量多？什么类型的食物含有的能量少？（回顾第8章学习的知识） （2）想一想，食物中的能量最终来自哪里？ （3）不吃早餐是健康的生活习惯吗？为什么？ （4）食物中能量通过体外燃烧方式释放出来，在你体内能量如何释放出来？ 分析实验产生误差的原因，思考改进的方法。 培养学生的创新意识和思考问题的能力。 引出新课题。 七、板书设计 食物中的能量释放 一、食物中储存能量，在体外食物能通过燃烧的方式释放 二、不同食物由于成分不同，含有能量不同 八、教学反思 第1节 食物中能量的释放（第2课时） 一、教学目标 1．说出人体呼出气体成分的变化。 2．说明燃烧与呼吸作用的区别。 3．说明能量来自细胞中有机物的氧化分解，阐述呼吸作用的实质和意义。 二、教学重点与难点 （一）教学重点 阐述呼吸作用的实质和意义。 （二）教学难点 说明能量来自细胞中有机物的氧化分解。 三、教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 复习导入 提问： 1．什么是热价？我们可以怎样测定食物的热价？ （1克食物在体外完全燃烧所释放出的热量，称为食物的热价。可以通过燃烧一定质量的食物，用其释放出的能量加热水的方法计算食物的热价。） 2．食物中储存的能量通过燃烧可以释放出来，燃烧过程需要什么条件？会产生什么物质？ 3．食物在人体内是怎样供能的？细胞内营养物质释放能量是否也需要氧气？ （板书： 第1节 食物中能量的释放 二、细胞通过呼吸作用释放能量） 回答问题。 1．学生回答，老师总结。 2．燃烧需要氧气，会产生二氧化碳气体。 3．需要。 演示实验：检验人体呼出气体成分的变化 （一）实验步骤： 1．取大小相同的四个集气瓶，分别标号为A、B、C、D。 2．请一学生将A和B瓶置于室外，打开瓶盖，3 min后盖上瓶口。 提问：A和B瓶内的气体成分，与空气是否相同？ 3．请一学生取一玻璃管依次插入C和D瓶中，通过玻璃管向瓶里连续地呼气数次，然后盖紧瓶口。 提问： C和D瓶内的气体主要来自人体的哪里？ 4．将燃着的蜡烛分别放入A和C瓶中，记录蜡烛燃烧时间的长短。 5．分别向B和D瓶中倒入10 mL澄清的石灰水，比较两瓶中液体的浑浊程度。 （二）实验现象 1．蜡烛在A瓶中比在C瓶中燃烧时间长。 2．D瓶里的澄清的石灰水变浑浊。 （三）分析讨论： （1）由实验现象你能得出什么结论？ （板书： 1．检验人体呼出气体成分的变化 现象： 结论：呼出的气体中氧气含量减少，二氧化碳含量增多。） 出示血液循环示意图： （2）结合血液循环的相关知识，你能解释其中的原因吗？ （3）细胞利用氧气产生二氧化碳是有机物在细胞中燃烧的结果吗？ 相同。 来自人体的肺部。 人体呼出的气体与吸入的气体相比，氧气的含量减少了，二氧化碳的含量增多了。 氧气被细胞利用，细胞进行生命活动时产生了二氧化碳。 比较燃烧和呼吸作用的异同 讲述： 人体的每个细胞都能利用氧气将葡萄糖等有机物分解，产生二氧化碳和水，同时伴有能量的释放。生物体细胞内葡萄糖等有机物氧化分解并释放能量的过程，就是呼吸作用。 [板书： 2．呼吸作用 （1）定义：生物体细胞内葡萄糖氧化分解并释放能量的过程，就是呼吸作用。] 表达式： 实质：分解有机物，释放能量。 [板书： （2）表达式：葡萄糖+氧气→二氧化碳+水+能量 （3）实质：分解有机物，释放能量。] 问题： 燃烧和呼吸作用都可以将食物中储存的能量释放出来。请比较燃烧和呼吸作用的异同： 燃烧 呼吸作用 相同点 氧化过程 氧化过程 产物：二氧化碳和水 产物：一般是二氧化碳和水 需要氧气 一般需要氧气 不同点 一个步骤完成 一连串的化学反应过程 在任何地方都可进行 只在活细胞内进行 不需要酶的参与 需要多种酶的催化 反应迅速、剧烈 反应缓慢、缓和 储存的能量瞬间释放 储存的能量逐步释放 能量以光和热的形式释放 能量以热和高能化合物的形式释放 比较燃烧与呼吸作用的异同。 呼吸作用的实质和意义 讲述： 呼吸作用的实质和燃烧一样，就是氧化分解有机物并释放能量。 讨论： 细胞通过呼吸作用释放能量有什么意义？ 呼吸作用的重要意义在于为生命活动提供动力。 [板书： （4）意义：呼吸作用为生命活动提供动力。] 一部分用于维持体温恒定，一部分用于推动各种生命活动。 学以致用 据统计，成年男子每天所需能量约为12 500千焦。如果一名成年男子每天从食物中吸收100克蛋白质、600克糖和200克脂肪。1个月后，这名男子的体重可能发生什么变化？原因是什么？ 想一想，算一算。 小结 食物中贮存着能量，其贮存能量的多少与营养物质的种类和含量有关。营养物质中的能量在细胞中可以通过呼吸作用释放出来，为人体的生命活动提供动力。 四、板书设计 第1节 食物中能量的释放 二、细胞通过呼吸作用释放能量 1．检验人体呼出气体成分的变化 现象： 结论：呼出的气体中氧气含量减少，二氧化碳含量增多。 2．呼吸作用 （1）定义：生物体细胞内葡萄糖氧化分解并释放能量的过程，就是呼吸作用。 （2）表达式：葡萄糖+氧气→二氧化碳+水+能量 （3）实质：分解有机物，释放能量。 （4）意义：呼吸作用为生命活动提供动力 五、教学反思 学科网（北京）股份有限公司61 学科网（北京）股份有限公司 北师大版七年级下册 第十章 人体的能量供应 第2节 人体细胞活动氧气的过程 一、本节的概念体系和概念图 本节教学中，三维目标的预设与达成、教学过程的设计与实施都要围绕着本节的重要概念展开。概念体系是对与重要（上位）概念密切关联的次位概念与下位概念的结构性描述，反映了科学知识的内在逻辑及其在教学中的地位和作用。 本节内容涉及两个较为重要的上位概念，用●表示；六个次级概念分别用◎表示。每个概念所在的位置，表明了它与其他概念的关系和地位。越是处于上位概念就越抽象，越是下位概念就更接近事实性知识。教学中，学生对抽象概念的理解需要事实性知识的支持，但最终要以学生理解重要概念为教学成功的标志。 在表述上，概念的表述都采用了概念内涵的命题式描述，这既是对本节教学水平的描述，也是期待学生在学习了本节内容后能够自己用规范的语言来表述学生对相关内容的认识。所有的概念描述都是要求在理解的水平。 概念体系 ●人体通过呼吸系统吸入氧气和排出二氧化碳，呼吸系统由呼吸道和肺组成。 ◎呼吸道是气体进出肺的通道。 ◎肺是人体与外界进行气体交换的场所。 ●在循环系统参与下，通过肺通气、肺部气体交换、组织细胞处气体交换等过程，细胞获得氧气。 ◎人体通过胸廓的扩大和缩小完成外界与肺泡之间的气体交换。 ◎肺泡与血液之间通过气体扩散进行氧气和二氧化碳的交换。 ◎血液与细胞之间通过气体扩散进行氧气和二氧化碳的交换。 ◎氧气和二氧化碳在血液中运输。 概念图是本节教学内容之间结构关系的另一种表现方式，它更加清晰地表现了本节几个生物学术语之间的逻辑关系，可以为教师设计教学活动提供清晰的内容框架和思路。教学中，教师也可以利用概念图归纳、小结本节要点，帮助学生建立知识的图式结构。 1．呼吸系统的组成及功能 2．鼻 3．胸廓的组成 4．人的气体交换过程 二、教学目标 1．描述人体呼吸系统的组成，解释呼吸系统的结构与功能之间的关系。 2．概述人体细胞与外界环境进行气体交换的全过程。 3．说出平静时与运动后呼吸频率的不同，解释产生差异的原因。 三、教学重点与难点 教学重点 1．概述呼吸系统的组成，解释呼吸系统结构与功能的关系。 2．描述呼吸运动和肺通气的原理。 3．概述人体细胞与外界进行气体交换的全过程。 教学难点 1．举例说明呼吸系统结构与功能相适应。 2．认识气体交换的过程和原理。 3．通过比较，解释呼吸与呼吸作用的主要区别与联系。 四、课时分配建议 本节内容 课时分配 认识呼吸系统的组成和主要功能，讨论呼吸道和肺的结构与功能的关系 1课时 以演示活动为核心，结合自身实践体验，探讨呼吸运动和肺通气的原理 1课时 体内的气体交换和气体在血液中的运输，认识呼吸系统和循环系统的相互关系 1课时 五、提前准备 以下提供的各项准备工作可以结合教学策略和学校实际情况而进行选择。 1．呼吸系统的组成 挂图（呼吸道、肺），呼吸系统模型，肺的干制标本（演示肺泡），新鲜的哺乳动物的肺，图片（正常人和吸烟者的肺）；如果进行角色扮演，可预先准备一些有意思的图片或头饰（如纸帽）；没有标明结构名称的呼吸系统组成示意图，以备学生在自学的基础上填写；可以提前布置学生收集人类与呼吸系统相关疾病的资料。 2．呼吸运动与肺通气 呼吸运动模型（参见教材第54页）；也可以发挥学生主动性，尝试大胆设计、制作呼吸运动模型（模型2的制作关键是密闭性）；胸廓的结构挂图；胸廓模型；多媒体课件（演示胸廓的动态变化）；抽拉投影片（示意胸廓容积的改变）；可以课前布置学生测量自己吸气和呼气时的胸围差；可以提前布置学生到学校医务室收集全班同学肺活量的数据，并制作简单的记录表汇总调查结果，以备讨论之用。 3．气体交换 多媒体课件或抽拉投影片（分别演示组织处和肺泡处气体交换的动态过程）。 4．气体在血液中的运输 多媒体课件或抽拉投影片（分别演示氧气和二氧化碳在血液中运输的动态过程及动脉血和静脉血的变化过程)。 六、教材内容分析 教学思路 人体通过呼吸系统与外界环境进行气体交换的过程称为呼吸。本节的主要内容是探讨呼吸系统的组成，分析人体内的细胞是通过怎样的结构和途径与外界环境进行气体交换的。本节的活动主要是通过演示和讨论，认识肺通气的原理，同时形成结构与功能相适应、生物体是一个统一的有机整体的生物学观点。 教学提示 通过第一节的学习已经认识到呼吸作用是所有细胞都必须进行的重要生命过程。人体通过呼吸作用氧化分解食物，释放能量，同时产生二氧化碳。为此，人体需要不断地从外界获得氧气，将细胞产生的二氧化碳随时排出体外，换言之，人体必须与外界进行气体交换。这个过程需要呼吸系统各个器官的配合才能完成。 有关呼吸系统的结构与功能，教学内容的难度不大，可以采用比较轻松的方式进行。比如可通过角色扮演的方式学习。对于结构与功能的适应性可以采取分组讨论的策略进行，教师可以预先确立讨论的核心问题，如：呼吸道有什么结构能够保证气流通畅？呼吸道除了保证气流通畅外还能行使哪些功能？呼吸道能完全避免空气中的有害物质进入吗？比较寒冷地区和热带地区生活的人类，鼻子的形状为什么会不同？肺作为呼吸系统的核心组成，其担负的主要职责是什么？它又是如何提高工作效率的呢？最后，可以结合呼吸系统的组成讨论与呼吸系统有关的疾病及正确呼吸的方法，通过该过程对学生进行健康教育。 背景知识 肺泡适合气体交换的特点：数量多（约3亿个），总面积大（约100 m2）；管壁薄由一层细胞构成；外表面缠绕丰富的毛细血管和弹性纤维。 教学提示 有关呼吸运动的教学活动围绕肺通气原理及吸气、呼气时胸廓的主要变化展开，教学过程中可以从学生的感性认识出发。首先，体会自身吸气和呼气时胸廓的变化（将手按在胸部，深深吸气、再深深呼气）；其次，可以提前布置学生测量吸气和呼气时的胸围差；再次，课堂演示呼吸运动模型时，注意将模型中的结构与胸廓的结构对应起来，演示模型的设计和制作以及演示过程均可以由学生分组完成；最后，可以结合班级测量和调查结果，让学生分析积极参加体育运动对胸围差和肺活量的影响及其原因。 活动指导 模型1 在演示模型前可以让学生结合教材和自身结构尝试分组讨论：胸廓是由哪几部分构成的？吸气和呼气时胸廓的容积有什么改变？为什么吸气时外界气体会进入肺，呼气时肺内的气体可以顺利排出体外？这与胸廓容积的改变有什么关系吗？然后演示模型并提出问题：模型的各个部分分别代表胸廓的哪些结构？演示时要注意从不同角度展示给学生，如：侧面——显示胸骨、肋骨的运动方向；正面——显示胸廓容积的改变。演示后讨论的问题是：胸骨、肋骨上提的动力是什么？结合学生课下测量胸围差的实践分析：胸围差的大小与胸廓容积改变的关系，为什么不同的学生胸围差会有差异？（如果没有条件演示模型1，可以通过测量胸围差的实践活动代替模型演示。） 模型2 展示之前首先通过列举打嗝现象让学生认识膈的存在及其位置，然后可以让学生讨论膈对改变胸廓容积有什么作用；接着演示模型并提出问题：模型的各个部分分别代表胸廓的哪些结构？膈的位置变化与改变肺泡的形态有什么关系？并让学生预期实验现象。然后，演示模型的动态变化，看是否与学生的预期符合。演示结束后结合现象进一步探讨：哪些因素会改变胸腔的容积？胸腔容积的改变如何影响肺泡的形状？肺泡的形态与气体流动的方向有什么关系？肺活量的含义是什么?为什么不同的同学肺活量会有差异？ 讨论要点 1．肋间肌收缩，肋骨上提并外展，胸骨上移，使胸廓容积增大。 2．膈肌收缩，膈顶下降，胸廓纵径加长，使胸廓容积增大。 七、教学案例 人体细胞获得氧气的过程（第1课时） 一、教学目标 1．描述人体呼吸系统的组成。 2．解释呼吸系统的结构与功能之间的关系。 3．理解肺部适于气体交换的形态结构特点。 4．观察肺的结构，推导肺的功能，提升观察与分析实验现象的能力。 5．形成良好的卫生习惯，及关注自身呼吸系统健康、关注环境质量的情感。 二、教学重点与难点 （一）教学重点 1．概述呼吸系统的组成。 2．解释呼吸系统结构与功能的关系。 （二）教学难点 举例说明呼吸系统结构与功能相适应的特点。 三、教学准备 （一）教师准备 教学演示文稿、图片、视频。 （二）学生准备 学生对本节内容有一定的了解，但不是很全面。因此，需要创造条件，增加学生在这一方面的感性认识。 教学内容 教师活动 学生活动 教学意图 复习导入 出示空气成分和人体呼出气体成分对比图，联系人体细胞的呼吸作用。 质疑：人体细胞是如何获得氧气的？又是如何排出二氧化碳的？ （板书：第2节 人体细胞获得氧气的过程） 回顾人体细胞的呼吸作用。 思考问题。 复习人体细胞的呼吸作用，导入新课。 呼吸道和肺组成呼吸系统 说说空气是从哪里进入人体，它会经过哪些器官，又是从哪里出去的呢？ 提问： 氧气进入人体与呼吸系统有关，呼吸系统有哪些器官呢？ 出示呼吸系统模式图。请大家观察，结合经验说一说。 小结：呼吸系统组成包括两个部分，即呼吸道（鼻、咽、喉、气管、支气管）和肺。 （板书： 呼吸道：鼻→… 呼吸系统 肺：气体交换…） 学生开始做呼吸的动作。 通过阅读教材和观察图片，结合自己的生活经验，掌握人体呼吸系统的组成。 和老师共同小结，相互补充。 联系生活实际，激发学生学习的兴趣。 初步认识呼吸系统的组成。 鼻 问题： 1．在灰尘较多的地方停留久了，鼻腔前部的鼻毛及黏液中都粘有许多灰尘。这说明鼻对吸入的空气能起到什么作用？ 2．患感冒时，用嘴呼吸会觉得嗓子发干，而用鼻呼吸就没有这样的感觉，为什么？说明鼻对吸入的空气能起到什么作用？ 3．观察北欧人和非洲人的鼻有什么不同？ 小结：鼻毛阻挡灰尘，黏膜分泌黏液粘住空气中的灰尘和细菌，黏膜内的毛细血管温暖、湿润吸入的空气。 表达自己的观点。 通过对鼻的学习，改掉爱抠鼻子的毛病，养成用鼻呼吸的习惯。 咽 提问：食物和气体的共同通道是什么？ 咽既是食物的通道，又是气体的通道。食物会不会跑到气管里呢？ 试一试：吞咽和呼吸能同时进行吗？ 出示会厌软骨图片和吞咽时会厌软骨防止食物入喉的图片。 回答：咽。 积极思考。 好奇，积极尝试。 通过生活中一些常见的实例，让学生知道其中的一些道理，并养成就餐时不大声说笑的习惯。 激发学生探究的欲望。 喉 气体和食物在咽处由会厌软骨控制，气体进一步进入哪里？ 喉是气体的通道，也是发声的器官。 体会：用手轻轻摸住喉，发出声音，感受声带振动。 思考并观察呼吸系统图，回答：气体会入喉。 全体学生参与体会。 知道发声器官。 气管 问题： 1．气体经过喉以后，进入气管中，为什么气管能保证气体的畅通？ 2．气管的结构有什么特点？ 3．痰是在哪里产生的？为什么不要随地吐痰？ 观察气管的结构，明确气管由C形软骨支撑，管壁上有黏液腺，还有纤毛。 明确生物体结构与功能相适应的特点，养成不随地吐痰的卫生习惯。 肺 描述肺在体内的位置。 问题： 1．肺的功能是什么？ 2．血液流经肺部的时候成分发生了什么变化？ 3．肺主要是由什么结构组成的？ 4．肺泡适合气体交换的结构特点是什么？ 展示肺的结构图。 描述肺泡的特点。 展示吸烟者的肺和正常人的肺图片。 思考，并回答。 学生感到惊悚。 明确肺是呼吸系统的主要器官，是完成气体交换的重要场所。 渗透吸烟有害健康的意识。 课外拓展 你知道的呼吸系统疾病有哪些？人为什么会得呼吸系统疾病？ 展示PM 2.5相关资料。 思考发言。 认真观看。 渗透环境保护的意识。 课堂小结 总结本课内容。 通过这节课的学习，你知道了什么？还有哪些想知道的？跟同学们一起分享。 表达与交流。 学会表达。 四、教学过程 五、板书设计 第2节 人体细胞获得氧气的过程 呼吸道：鼻→咽→喉→气管→支气管 呼吸系统 肺：气体交换的场所 6、 教学反思 人体细胞获得氧气的过程（第2课时） 一、课程标准要求 1．重要概念 呼吸系统包括呼吸道和肺，其功能是从大气中摄取代谢所需的氧气，排出代谢所产生的二氧化碳。 2．内容标准 概述发生在肺部及组织细胞处的气体交换过程。 二、教学目标 1．从模型入手尝试解释并概述呼吸与胸廓容积变化的关系，说出呼吸时胸廓容积变化的原因。 2．制作并使用模型，多角度解释呼吸的过程和原理。 3．通过推进式问题的思考，体验“刨根问底”的科学思维过程。 三、教学重点和难点 1．教学重点 呼吸与胸廓容积变化的关系，呼吸时胸廓容积变化的原因。 2．教学难点 从模型入手尝试解释并概述呼吸与胸廓容积变化的关系。 四、教学设计思路 1．教材处理 本节内容属于“第10章人体的能量供应”的“第2节人体细胞获得氧气的过程”第2课时。本节课以学生建构模型后的分组学习为核心，结合自身的实践体验，探讨呼吸运动和肺通气的原理。 2．重要概念及事实性知识梳理 （1）重要概念 呼吸系统包括呼吸道和肺，其功能是从大气中摄取代谢所需的氧气，排出代谢所产生的二氧化碳。 （2）支撑的次级概念及事实性知识 A．肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的。 A1 呼吸运动是呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓有节律地扩大与缩小。 A1.1 呼吸肌包括肋间肌和膈肌。 A1.2 胸廓由脊柱、肋骨、胸骨及肋间肌组成。 A2 呼吸运动引起肺通气。 A2.1 当肋间外肌收缩使肋骨上提并外展，胸骨上移，使胸廓的横径加大；膈肌收缩，膈顶下降，使胸廓的纵径加长。由于胸廓容积扩大，肺容积扩张，新鲜空气由呼吸道进入肺，人体吸气。 A2.2 当肋间外肌和膈肌舒张，胸廓容积缩小，肺容积缩小，肺泡内部分气体呼出体外，人体呼气。 B．人工呼吸是根据呼吸运动的原理，用力使病人胸廓有节律地扩大或缩小，引起病人的肺被动扩张或回缩，使空气进出于肺，帮助病人恢复自主呼吸的目的。 3．设计思路 本节课安排在“呼吸道对空气处理”学习之后，如果凭学生已有知识理解本节课的内容有一定难度。在教学设计中运用“建构模型”直观的教学方法，引起学生的兴趣，体现学生在学习过程中的主体性和主动性。在学生形成重要概念的过程中，帮助他们从感性认识上升到理性认识，促进学生形象思维和逻辑思维的发展。帮助学生加深对“人体是一个统一的整体”的理解。 教学流程示意图 感受呼吸 ↓ 呼气和吸气时，胸廓发生了怎样的变化？ ↓ 胸廓为何可以收缩和扩张，谁控制胸廓的收缩？ ↓ 是吸气导致胸廓增大还是胸廓增大导致吸气？ ↓ 总结：呼吸运动的意义。 五、教学准备 1．教师准备： 肋间肌舒缩引起肋骨和胸骨运动的模型、膈肌舒缩模型、注射器、真空泵、学案、PPT。 2．学生准备： 课前帮助老师准备肋间肌舒缩引起肋骨和胸骨运动的模型、膈肌舒缩模型。 六、教学过程 教学 内容 教师活动 学生活动 教学意图 一、 感受 呼吸 指导学生深呼吸，感受呼吸。 定义：肺通气——外界与肺泡之间的气体交换。 深呼吸，感受呼吸。 创设情境，引发学生思考，产生学习兴趣。 二、 呼吸时 胸廓的 变化 指导学生双手放在胸两侧肋骨处，深呼吸，感受身体（胸廓）的变化。 视频：本级同学录制的测量胸围差。 定义：呼吸运动。 介绍胸廓的组成和方位表述。 深呼吸，感受胸廓的变化。 观看、思考。 思考，明确学习内容。 三、 胸廓为 什么会 变化 问题：胸廓为什么会变大？ 给出模型的定义：对研究的实体进行简化，描述主要特征。 模型1：肋间肌舒缩引起肋骨和胸骨运动的模型 问题：模型各个部分分别代表哪些结构？ 侧面——显示胸骨、肋骨的运动方向。 正面——显示胸廓容积的改变。 问题：胸骨、肋骨上提的动力是什么？ 胸骨、肋骨的运动方向？ 胸骨、肋骨的这种运动会使胸廓容积发生怎样的变化？ 问题： 胸围差能代表整个胸廓容积的变化吗？ 膈的运动与胸廓的上下径变化有关吗？ 模型2：膈肌舒缩模型 问题： 模型的各个部分分别代表胸廓的哪些结构？ 膈的位置变化与改变肺泡的形态有什么关系？ 预期实验现象 新的问题： 吸气导致胸廓扩大还是胸廓扩大导致吸气？ 讨论结果：胸廓扩大导致吸气。 思考、回答。 动手实际操作。 观察。 总结。 思考、回答。 动手实际操作。 讨论、猜想。 新的思考、讨论。 调动学生主动学习从学生的认知水平出发，使每一个活动环节都顺理成章的得出，有助于学生获取知识。 帮助学生明确知识要点。 学会观察的顺序和方法。 培养学生图形分析能力。 直观看到实验结果，方便学生更好地理解知识。 引发新的思维冲突。 四、 胸廓变 化的原 因 演示1：注射器 演示2：真空泵 问题： 正常状态下表示为标准气压环境，如何创设一个气压低于外界的环境？ 出示真空泵。人为制造出一个容器内的低压环境。 讨论。 积极参与体验活动的全过程。 突破难点：呼吸运动的原理。 问题： 猜想气体是否会像想象中那样进入玻璃容器？如何证明？ 胸廓扩大，吸气的原因解释：肺扩张，肺内气压下降，外界气体进入肺。 小组讨论，表达交流。 五、 总结呼 吸作用 的意义 呼气是怎样完成的？ 知识梳理：小结呼吸运动过程。 人体通过呼吸运动，使胸廓有节律的扩大和缩小，从而完成外界气体与肺内气体的交换。 学生补全笔 记。 汇报交流。 在自主参与过程中学习知识，实现表达、交流。 归纳小结，知识升华。使各个层次的学生在原有的水平上得到提高。 知识 拓展 海氏急救法。 通过呼吸运动，外界气体进入了肺泡中，这些气体还要继续旅行吗？ 分析。 思考。 联系实际，锻炼学生分析、解决问题的能力。培养学生知识的迁移能力，学以致用。引导学生保持学习热情，为今后继续研究做好铺垫。 七、板书设计 （二）肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的 1．肺通气——53页 2．呼吸运动 八、教学反思 人体细胞获得氧气的过程（第3课时） 一、教学目标 1．概述人体细胞与外界环境进行气体交换的全过程。 2．认识气体交换的过程和原理。 3．认识人体是一个有机的统一整体。 二、教学重点与难点 （一）教学重点 概述人体与外界进行气体交换的全过程。 （二）教学难点 1．认识气体交换的过程和原理。 2．通过比较，解释呼吸与呼吸作用的主要区别。 三、教学准备 （一）教师准备 教学演示文稿、图片。 （二）学生准备 预习课本，完成自主预习。 四、教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 教学意图 复习导入 出示呼吸的全过程：外界空气→肺→血液→组织细胞。 氧气最终的目的地是组织细胞，在到达组织细胞之前需要从外界进入到肺，肺中的氧气再进入到血液，由血液循环送往各个组织细胞。 提问： 1．氧气是怎样从外界到达肺中的呢？ 2．氧气是怎样从肺中到达血液中的呢？ 3．氧气是怎样从血液中到达组织细胞中的呢？ （板书：第2节 人体细胞获得氧气的过程） 认真听讲。 1．通过呼吸运动，外界气体到达肺中。 思考第2、3两个问题。 联系人体细胞的呼吸作用和肺通气的过程，自然引入到本节课的内容。 肺泡与血液的气体交换（肺的换气） 思考： 肺泡内的气体如何与血液中的气体进行交换呢？ （板书：一、肺的换气） 引导发现： 厨房饭菜的香味会传到客厅，盛开的鲜花会引来蜜蜂和蝴蝶，居室某处喷洒清新剂的香气会很快溢满全屋。 经过一系列的生活实例，总结归纳出：气体可以从浓度高的地方向浓度低的地方运动，就是气体扩散。 （板书： 1．原理：气体扩散） 联想与启示： 氧气要想从肺泡中进入到血液，需要比较哪儿的氧气含量高。 师生共同总结： 肺泡内氧气浓度>肺泡周围毛细血管内氧气浓度； 肺泡内二氧化碳浓度<肺泡周围毛细血管内二氧化碳浓度。 问题：气体交换的结果是什么？ （板书： 2．结果：静脉血→动脉血） 思考讨论。 联系生活。 师生总结归纳。 联想肺的换气与气体浓度的关系。 师生共同总结。 思考、回答：静脉血变动脉血。 联系生活实际，激发学生学习的兴趣。 获得气体扩散的概念。 学会通过类比理解体内的气体交换是通过气体的扩散作用实现的。 气体在血液中的运输 思考： 1．血液运输氧气的载体是什么？ 2．血液运输二氧化碳的载体是什么？ [板书： 二、气体在血液中的运输 1．氧气：氧合血红蛋白 2．二氧化碳（大部分）：血浆] 思考、回答： 1．氧气与红细胞中的血红蛋白结合。 2．二氧化碳主要通过血浆运输。 回顾所学知识，解释并巩固新知识，学会知识之间的联系与迁移。 组织换气 思考： 血液中的氧气是如何到达组织细胞的？ （板书：三、组织换气） 出示血液与组织细胞之间的气体交换示意图。 让学生对应图示理解组织气体交换的过程，并解释原理。 （板书： 1．原理：气体扩散） 提问：气体交换的结果是什么？ （板书： 2．结果：动脉血→静脉血） 认真阅读教材和观看图片，联系气体扩散，很快知道组织换气的原理。 明确：细胞进行呼吸作用消耗氧气并产生二氧化碳，使细胞内氧浓度低于血液中氧浓度，而二氧化碳浓度高于血液中二氧化碳浓度。 回答：动脉血转化为静脉血。 检测能否进行知识的迁移。 总结 总结人体呼吸的全过程。 表达与交流。 学会总结与表达。 五、板书设计 第2节 人体细胞获得氧气的过程 一、肺的换气 1．原理：气体扩散 2．结果：静脉血→动脉血 二、气体在血液中的运输 1．氧气：氧合血红蛋白 2．二氧化碳（大部分）：血浆 三、组织换气 1．原理：气体扩散 2．结果：动脉血→静脉血 7、 教学反思 $$