5.2.1 人体通过呼吸系统进行气体交换（发生在肺内的气体交换）教学设计-2025-2026学年济南版生物八年级上册

该初中生物学教学设计以“问题驱动+实验探究”为主线，结合异物卡喉真实情境，系统梳理呼吸系统组成、呼吸运动原理（胸廓体积-压强-气体流动）及海姆立克急救法原理，通过情境链构建知识网络，体现结构与功能观的生命观念。 其亮点在于真实情境贯穿教学，如用注射器连接压强传感器探究体积与压强关系、制作膈肌运动模型，培养科学思维与探究实践能力；AI数字人介绍急救法诞生历程渗透态度责任，多角度作业（知识点考察、生活问题、健康打卡）助力分层提升，教师可通过活动观察精准把握学情。

“发生在肺内的气体交换”第一课时教学设计 南昌市第十九中 何燕英 一、教材分析 （一）教材地位与作用 本节课选自济南版八年级上册第五单元第二章第一节 “人体通过呼吸系统进行气体交换” 第一课时，隶属于 “人体生理与健康” 主题下的核心内容。这节内容学习 “肺与外界的气体交换” 这一核心生理过程，是理解人体呼吸作用、能量供应的基础，也是后续学习 “肺泡与血液的气体交换”“呼吸作用在生活中的应用” 等知识的前提。 本节课以 “问题驱动 + 实验探究” 为设计思路，结合生活真实情境--异物卡喉，将呼吸系统组成、呼吸运动的原理与海姆立克急救法有机融合，既体现了 “结构与功能相适应” 的生物学核心观念，又注重知识的实际应用，符合初中生物 “学以致用” 的课程理念。同时，教材融入物理学科的气体压强知识、数学建模方法及信息技术手段（传感器实验），强化了跨学科融合，有助于培养学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力。 （二）重难点分析 ①教学重点： 呼吸系统的组成及各器官的功能； 呼吸运动的原理（胸廓体积变化与压强变化的关系）； 海姆立克急救法的操作要点及原理。 ②教学难点： 理解 “胸腔体积变化→压强变化→气体流动” 的逻辑关系； 运用呼吸运动原理解释海姆立克急救法排出异物的过程。 二、教学目标： 本节课包括两个课时，对于第一课时要达到以下教学目标。包括四个维度。生命观念维度：通过本节课的活动学生能说出呼吸系统的组成，能概述肺与外界的气体交换，能分析海姆立克急救法排除异物的原理。 科学思维维度：通过活动以及数学建模探究压强与体积变化以及模型的探究活动发展学生观察、分析、归纳、综合的科学能力。探究实践维度：学生能通过传感器与注射器连接来探究气体体积和压强关系，通过制作模型来更好的理解肺的通气。态度责任维度：在整个解决问题过程中认同呼吸的重要性，养成健康的生活习惯。 三、教学过程 3.1环节一：创设真实情境，以问题进行驱动 我将播放一段生活小视频：通过这段视频引导学生结合真实情境提出自己的问题：比如：为何挤压之后可以导致异物的排出，它的原理是什么呢？在此基础上了解目前会海姆利克急救操作的人数，并叫人上台演示，提问学生手的作用点在哪？向哪个方向发力？通过问题驱动进入本节课的学习。 3.2环节二：带着问题去初识急救要点 自主学习：出示教材图 5.2-2 “呼吸系统的组成示意图”，让学生结合教材文字，完成以下任务： 1．总结呼吸系统的组成2、分析呼吸道的作用，让学生以小组为单位合作交流：讨论，结合呼吸道的器官的结构特点去分析讨论。气管以 C 形软骨为支架，保证气体通畅；结合黏膜以及鼻腔内丰富的毛细血管概括出呼吸道的两大核心作用：①气体通道②清洁、湿润、温暖空气。那为何向上挤压异物会从呼吸道排出呢？ 3.3环节三：异物如何排出深探急救原理 任务一：分析胸腔体积的变化。通过活动、模型及视频让学生建构胸腔体积的变化。 3.3.1.1活动一：活动感性感受呼吸过程中肋骨移动。 让学生把手放在双手放在肋骨两侧，感受用力呼气，吸气肋骨的移动变化。学生可以获得直观感受肋骨在上移。 3.3.1.2活动二：活动理性感受肋骨上移的原因。 播放视频通过视频直观看到吸气时，肋间肌及膈肌的收缩，导致的肋骨的上移，膈的下移。接着播放整个吸气呼气视频，通过视频学生可以了解到吸气，呼气主要通过肋间肌和膈肌收缩舒张从而导致肋骨的移动以及膈的移动。 3.3.1.3活动三：活动理性感受呼肋骨上移导致的体积变化。 在此基础上进一步让学生借助胸廓肋骨模型，上下移动肋骨，感受肋间肌的状态以及测量胸腔前后径的变化来体悟胸腔前后径的变化，动态图感受左右径的变化。 3.3.1.3活动四：视频获取膈导致的体积变化。 进一步播放视频观察肋骨上移时，膈是如何变化，上下径是如何变化，综合概括体积如何变化。 3.3.2任务二：分析胸腔体积的变化导致的胸腔压强的变化，胸腔压强的变化又会导致怎样的结果呢？ 3.3.2.1活动一：学生活动探究体积与压强关系。1.先通过吹气球后感受气压的存在，松口气球气体排出直观感知气体从气压高流向气压低并通过视频深化认知。2.利用注射器与压强传感器相连。学生通过推动注射器改变体积的变化来读取压强的数值变化，概括压强与体积的关系。在此基础上让学生利用数学建模绘出体积与压强变化曲线图。深化体积与压强关系。 3.3.2.2活动二:结合模型建构知识体系 让学生利用处理好的矿泉水瓶、三通管、膈膜组装膈肌运动模型，并通过下拉膈肌模拟膈肌收缩或松手模拟舒张观察肺变化的活动来分析是体积变化导致吸气呼气，还是吸气呼气导致体积变化。通过直观的感受深化的吸气呼气的认识。 结合这两个活动学生可以得出胸腔体积变大，胸腔内的压强变小， 导致吸气。那为何胸腔压强减小会吸入肺内，吸入胸腔是肯定的，会不会此时肺内压强也变小呢？ 3.3.2.3活动三:观看演示活动。在学生活动已经认识胸腔体积变大胸腔内压强减小的情况下，进一步利用膈肌运动模型连接两个双气压传感器。一个双气压传感器连接在肺内，另一个双气压传感器连接在胸腔内。当下拉膈的时候，学生可以直接读取两个双气压传感器的读数，发现两个读数都呈负数，同时随着胸腔体积的不断变大，学生可以直观的看到肺的体积也在不断变大，在胸腔内和肺内的双气压传感器的数值同时也在不断变小，根据这些直观的变化让学生概括出胸腔体积变大时，肺体积也变大，胸腔内气压以及肺泡内的气压都会随之减小，都小于外界的气压。在此基础上让学生尝试概括着整个吸气的过程。 3.3.任务三：解决问题 学生已经理解肺的通气原理的基础上让学生去解决问题：为何向上挤压胸腔能够导致异物排出。深化急救的原理。 3.4任务四：认识急救的重要性的同时熟练掌握并传播急救知识 学生通过整节课了解了海姆立克急救法的重要性及原理，那我们要熟练掌握急救知识并传播这种急救方法。 3.5 任务五：海姆立克数字人介绍海姆立克急救法的诞生历程 利用AI创建海姆立克数字人，通过海姆立克数字人本人来介绍海姆立克急救法如何诞生，激发学生兴趣的同时也进行了德育教育。 3.6 多角度作业进行检测 1、知识点考察。2、生活类问题：冬天用嘴呼吸及被子太厚感觉呼吸困难是为什么？3、提供健康生活方式：学生进行有氧运动打卡养成良好的生活方式。 四、教学反思： 在本节课的教学中，我以真实情境中的问题为驱动，通过一系列学生活动逐步引导学生解决问题。针对本节课的重难点，我融合信息技术中的气压传感器、双气压传感器，以及工程技术中的模型建构，让这些工具高效服务于课堂，帮助学生更直观、具象地理解压强变化，进而构建起海姆立克急救法原理的知识框架。在此基础上，我还利用 AI 创建海姆立克数字人，补充介绍该急救法的诞生历程，助力学生形成完整的认知体系；同时，在整个教学活动中，也同步培养了学生的综合探究实践能力与态度责任意识。 学科网（北京）股份有限公司 $