3.3.2.1 肺与外界的气体交换 教学设计-2025-2026学年冀少版生物七年级下册

本初中生物学教学设计聚焦肺与外界气体交换原理，以溺水新闻视频导入，前承呼吸系统组成，后为肺泡气体交换奠基，通过“呼吸侦探”任务卡、胸围测量实验等支架，引导学生构建呼吸运动机制逻辑链。 特色在于真实情境与项目式实践深度融合，如用自制胸廓模型演示膈肌运动，“30:2”急救模拟训练落实探究实践，强化生命观念与社会责任，具象化抽象生理过程，助力教师高效突破重难点，提升学生科学思维与应急能力。

《3.3.2.1 肺与外界的气体交换》教案 学科 初中生物 年级册别 七年级下册 共1课时 教材 冀少版（2024） 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本课是“第三章 呼吸系统与气体交换”中的核心内容，属于人体结构与功能模块的关键环节。教材以“溺水导致肺通气受阻”为真实情境导入，通过实验探究、图示分析、项目实践等多种方式，引导学生理解呼吸运动如何实现肺与外界的气体交换。内容涵盖胸廓变化与呼吸关系、呼吸肌作用机制、肺通气概念及肺活量意义，并延伸至急救技能应用，体现生命教育与科学素养的融合。该部分既是前一节“呼吸系统的组成”的深化，也为后续学习“肺泡内的气体交换”奠定基础，具有承上启下的关键作用。 学情分析 七年级学生正处于青春期初期，好奇心强，对身体运作机制充满兴趣，但抽象思维能力仍在发展中，对“肌肉收缩→胸廓变化→气体进出”这一复杂生理过程的理解存在困难。已有知识经验包括：了解呼吸器官名称、知道空气进入肺部，但对“为什么能吸气呼气”缺乏深入认知。生活经验中接触过游泳安全提示、人工呼吸新闻等，具备一定的安全意识基础。然而，多数学生未亲历急救场景，对呼吸运动的内在机制缺乏直观感知。教学中需借助模拟实验、动态图示和角色扮演等策略，将抽象过程可视化，通过“问题链+任务驱动”激发探究欲，突破“呼吸肌—胸廓—肺容积—气体流动”之间的因果逻辑难点，建立科学的生命观与应急处理意识。 课时教学目标 生命观念 1. 能够解释呼吸运动如何通过肋间肌和膈肌的收缩舒张引起胸廓变化，从而实现肺与外界的气体交换。 2. 能说出肺活量的概念及其在反映呼吸功能中的意义，理解体育锻炼对增强肺功能的作用。 科学思维 1. 能基于实验数据（如胸围测量值）进行比较分析，归纳出吸气与呼气时胸廓大小的变化规律。 2. 能运用因果推理，构建“呼吸肌活动→胸廓变化→肺容积改变→气体进出”的逻辑链条，解释呼吸过程的动态机制。 探究实践 1. 能独立完成“测量胸围变化”的实验操作，规范使用软尺并记录有效数据。 2. 能在模拟情境中正确实施口对口人工呼吸和胸外按压，掌握心肺复苏的基本流程与关键要领。 态度责任 1. 能认识到溺水和异物阻塞呼吸道的危害性，树立“珍爱生命、预防为主”的健康意识。 2. 愿意参与社区急救知识宣传，主动传播人工呼吸与心肺复苏技能，承担社会责任。 教学重点、难点 重点 1. 呼吸运动的原理：肋间肌与膈肌收缩舒张引发胸廓扩大缩小，实现气体进出。 2. 肺通气的定义及其依赖呼吸运动实现的本质。 难点 1. 如何从“肌肉活动”到“气体流动”之间建立清晰的因果逻辑链，理解呼吸肌与肺之间的协同机制。 2. 在模拟操作中准确把握人工呼吸与胸外按压的技术细节，避免动作错误造成二次伤害。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法、项目式学习 教具准备 软尺、护理人模型、纱布、计时器、多媒体课件、急救流程图、肺活量测试仪 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入：溺水警钟响，解密呼吸之谜【5分钟】 一、创设真实情境，提出核心问题 （一）、播放短视频片段： 教师播放一段关于中小学生因私自下水游泳而溺水身亡的真实新闻报道视频（时长约1分30秒），画面中包含事故发生现场、救援过程、医护人员抢救画面以及家属悲痛神情。 1. 提问引导：“同学们，你们注意到视频中提到的‘缺氧窒息’是什么意思？为什么一旦溺水就会迅速失去生命？” 2. 引导思考：“人的呼吸离不开空气，那空气是如何进入肺部的？如果这个过程被堵住了，会发生什么？” 3. 揭示课题：今天我们就来揭开一个生命的秘密——《肺与外界的气体交换》，看看我们每天都在做的“呼吸”，背后到底藏着怎样的科学原理。 二、发布挑战任务：成为“呼吸侦探” （一）、布置任务卡： 教师出示一张带有卡通侦探徽章的任务卡，上面写着： “欢迎加入‘呼吸侦探团’！你的任务是：通过测量、观察、实验和模拟操作，破解‘肺如何与外界交换气体’的谜题。最终，你将向全班展示你的发现，并在社区开展一次‘急救科普小讲堂’！” 1. 明确任务目标：每位同学都要完成三项任务——测量胸围、绘制呼吸过程图、练习人工呼吸。 2. 分组安排：每6人一组，推选一名组长负责协调分工，一名记录员负责填写实验数据表，一名发言人准备汇报。 3. 展示学习目标：用“三句话”总结本节课的学习成果——我明白了……；我学会了……；我要告诉别人…… （二）、引入实验材料： 教师逐一展示软尺、护理人模型、纱布、计时器等工具，强调使用安全规范，提醒学生注意保持卫生，不可随意触碰他人身体部位。 1. 说明软尺用途：用于测量胸围，反映胸廓变化。 2. 介绍护理人模型：用于模拟真实急救场景，帮助大家掌握正确操作。 3. 强调纪律要求：实验过程中不得嬉闹，听从指令，确保数据真实有效。 1. 观看视频，感受溺水事件的严重性。 2. 思考“缺氧窒息”与呼吸中断的关系。 3. 认识到本课研究的重要性，产生探究兴趣。 4. 接收任务卡，明确自身角色与学习目标。 评价任务 情境投入：☆☆☆ 任务理解：☆☆☆ 小组分工：☆☆☆ 设计意图 以真实社会事件为切入点，唤醒学生对生命安全的关注，激发内在学习动机。通过“侦探”角色设定，赋予学习任务趣味性和使命感，提升课堂参与度。利用任务卡形式明确学习路径，强化目标导向，为后续探究活动提供清晰指引。 实验探究：测量胸围，捕捉呼吸痕迹【12分钟】 一、组织实验操作，获取第一手证据 （一）、分组实验指导： 教师示范正确测量方法： 1. 将软尺水平绕过被测者胸部最宽处（通常为乳头水平线），确保松紧适度，不勒紧也不滑脱。 2. 指导被测者站直，双臂自然下垂，呼吸平稳。 3. 先读取静息状态下的胸围值，记为“基准值”。 4. 再让其深吸一口气后憋住，此时快速测量并记录“吸气时胸围”。 5. 然后让其尽力呼气至极限，再次测量并记录“呼气时胸围”。 6. 每组选择一位同学作为被测对象，其余成员轮流担任测量员、记录员、监督员。 7. 教师巡视各组，及时纠正错误：如软尺倾斜、测量点不准、读数不准确等。 8. 强调重复测量两次取平均值，提高数据可靠性。 二、数据分析与讨论 （一）、引导对比分析： 1. 各组汇报实验数据，教师将结果汇总于黑板上的统计表中。 2. 提问：“从数据中你能看出什么规律？” - 预设答案：吸气时胸围变大，呼气时胸围变小。 3. 进一步追问：“为什么会出现这种变化？是谁在控制胸廓的扩张与收缩？” 4. 引导学生回顾课本第62页内容：“引起胸廓扩大和缩小的力量主要来自肋间肌和膈肌。” 5. 展示：播放“肋间肌收缩→肋骨上提→胸廓前后径/左右径增大”的动画。 6. 提供关键词卡片：发放“肋间外肌”“膈肌”“收缩”“舒张”“胸廓扩大”“肺扩张”等词汇卡片，供学生拼贴使用。 7. 组织小组讨论：结合课本图3-3-7，尝试描述整个呼吸过程的步骤顺序。 8. 教师点评并补充完整逻辑链：吸气时，肋间外肌和膈肌收缩 → 胸廓扩大 → 肺容积增大 → 外界气体流入肺 → 完成吸气；呼气时则相反。 （二）、揭示核心概念： 1. 板书定义：“呼吸运动：由呼吸肌收缩、舒张引起的胸廓扩大和缩小，从而实现气体进出的过程。” 2. 解释术语：“肺通气”是指肺与外界环境之间的气体交换，它是通过呼吸运动实现的。 3. 结合实例说明：比如跑步时呼吸加快，就是呼吸运动频率增加的表现。 1. 两人一组进行测量，一人配合，一人操作。 2. 严格按照步骤完成三次测量，取平均值。 3. 记录员填写实验数据表，包括姓名、基准值、吸气值、呼气值。 4. 小组内交流观察结果，初步形成“吸气胸围大，呼气胸围小”的结论。 评价任务 数据准确：☆☆☆ 操作规范：☆☆☆ 合作有序：☆☆☆ 设计意图 通过亲身参与实验，让学生从“被动接受”转向“主动建构”，获得真实可感的感官体验。借助数据对比，引导学生发现现象背后的本质规律，培养科学观察与实证意识。通过动画辅助理解微观过程，弥补视觉盲区，突破“肌肉—胸廓—肺”联动机制的认知障碍。同时，采用拼贴式学习，促进语言表达与思维整合，深化对呼吸运动机制的理解。 深度解析：呼吸运动的机制揭秘【10分钟】 一、构建动态模型，理解呼吸过程 （一）、实物演示与讲解： 1. 教师手持一个自制的“胸廓模型”（由塑料瓶、气球、橡皮膜制成），展示其结构： - 瓶身代表胸廓，气球代表肺，橡皮膜代表膈肌。 2. 演示吸气过程： - 用手向下拉橡皮膜（模拟膈肌收缩），观察气球膨胀，表示肺扩张。 - 口述：“当膈肌收缩时，它向下移动，使胸腔容积增大，内部压力降低，外界空气就被‘吸入’肺中。” 3. 演示呼气过程： - 释放橡皮膜，使其自然回弹（模拟膈肌舒张），观察气球缩小。 - 口述：“当膈肌放松时，它向上回位，胸腔容积减小，肺内压力升高，气体被‘排出’体外。” 4. 请学生上台尝试操作，加深印象。 5. 指出“肋骨上抬”“膈顶下降”等关键特征。 6. 强调：呼吸运动不是单纯的“肚子鼓起来”，而是全身骨骼与肌肉协同工作的精密系统。 二、联系实际，拓展认知 （一）、引出肺活量概念： 1. 教师提问：“你知道自己最多能呼出多少气体吗？” 2. 出示肺活量测试仪，现场演示测量方法： - 深吸一口气，然后尽全力吹入仪器，读取数值。 3. 说明：“尽力吸气后再尽力呼气，所能呼出的气体总量叫作肺活量。” 4. 展示数据：12~14岁少年肺活量为2000~3000毫升。 5. 提问：“为什么经常锻炼的人肺活量更大？” - 引导回答：锻炼可增强呼吸肌力量，扩大胸廓活动范围，增加有效肺泡数量。 6. 延伸教育：呼吁学生坚持体育锻炼，保护呼吸系统健康。 （二）、关联急救知识： 1. 回顾溺水案例，提问：“如果救上岸后没有呼吸，该怎么办？” 2. 引导学生阅读课本“做中学·项目式学习”部分内容。 3. 强调：“必须立即清除口鼻堵塞物，判断呼吸与脉搏，必要时实施人工呼吸或心肺复苏。” 4. 介绍“淹溺生存链”概念：识别→预防→脱离水域→现场急救→送医救治。 1. 观察模型演示，理解膈肌与肺的关系。 2. 上台尝试操作，体验“吸气—呼气”全过程。 3. 了解肺活量含义，思考锻炼与健康的关系。 4. 关注急救流程，意识到生命抢救的紧迫性。 评价任务 机制理解：☆☆☆ 模型应用：☆☆☆ 知识迁移：☆☆☆ 设计意图 通过动手操作模型，将抽象的生理机制转化为可视、可感的具体行为，显著降低认知负荷。利用类比与具象化手段，帮助学生建立“呼吸肌→胸廓→肺→气体”之间的因果链条。同时，将生物学知识与现实生活紧密连接，强化健康意识与社会责任感，实现知识、能力与价值观的三维统一。 实践演练：模拟急救，守护生命【10分钟】 一、口对口人工呼吸模拟训练 （一）、分步教学与示范： 1. 教师站在护理人模型前，逐项演示标准流程： - 步骤1：让患者仰卧，颈下垫高，头后仰，下颌上提，使气道畅通。 - 步骤2：一手固定下颌，另一手捏住鼻孔，深吸一口气，对准口部缓缓吹入。 - 步骤3：观察胸部是否隆起，若隆起说明通气成功。 - 步骤4：移开嘴，松开鼻孔，让气体自然呼出。 - 步骤5：每分钟吹16~18次，持续进行。 2. 强调关键点： - 吹气时间应约1秒，不能过快或过猛。 - 必须“封鼻”，防止漏气。 - 吹气量以看到胸廓抬起为准，不必过度用力。 3. 学生分组练习，每组轮流担任施救者与被救者角色。 4. 教师巡回指导，纠正错误动作，如吹气太急、未封鼻、吹气不足等。 二、胸外按压模拟训练 （一）、操作分解与纠错： 1. 教师再次示范： - 将患者平放于硬地或垫板上。 - 双膝跪地，掌根置于两乳头连线中点（胸骨中下段）。 - 双手重叠，肘关节伸直，垂直向下按压，深度5~6厘米。 - 按压频率100~120次/分钟，每次按压后让胸廓完全回弹。 2. 使用计时器控制节奏，播放“1-2-3-4...”节拍音乐辅助。 3. 组织学生练习，每轮按压30次后接2次人工呼吸，形成完整循环。 4. 教师观察并点评： - 是否垂直按压？ - 是否有充分回弹？ - 是否达到深度与频率标准？ 5. 强调：只有连续、正确的操作才能真正挽救生命。 三、成果展示与反思 （一）、小组汇报： 1. 每组派代表上台展示所学技能，其他同学观看并打分。 2. 评分标准：动作标准、节奏准确、配合默契。 3. 教师总结：“你们不仅学会了技能，更学会了在关键时刻挺身而出的责任。” 1. 分组练习口对口人工呼吸，轮流操作。 2. 模拟胸外按压，掌握按压位置与力度。 3. 参与“30:2”循环练习，体会急救节奏。 4. 展示成果，接受同伴反馈。 评价任务 动作标准：☆☆☆ 节奏准确：☆☆☆ 团队协作：☆☆☆ 设计意图 将理论知识转化为实际操作能力，是本节课的核心价值所在。通过“真操实练”模式，让学生在模拟真实危机中体验责任感与使命感。设置“30:2”循环，强化程序记忆，提升应急反应能力。通过成果展示，增强自信心与荣誉感，推动知识从“学会”走向“会用”，真正落实“人人学急救，急救为人人”的教育理念。 当堂检测：闯关答题，检验收获【5分钟】 一、课堂练习题讲解 （一）、完成课本习题： 1. 教师投影题目： “1. 肺与外界进行气体交换的实现是通过( )” A. 扩胸运动 B. 呼吸运动 C. 胸廓收缩 D. 膈肌舒张 - 正确答案：B - 讲解：扩胸运动只是表面动作，呼吸运动才是根本机制。 2. 投影第二题： “2. 测肺活量时，需要先深吸一口气再尽力吹出。人在吸气时，下列现象不会出现的是( )” A. 肋间外肌收缩 B. 膈肌收缩 C. 膈顶上升 D. 胸廓扩大 - 正确答案：C - 讲解：吸气时膈肌收缩，膈顶下降，而非上升。 3. 投影第三题图文题： “某同学制作了一套模拟实验装置……根据乙所示状态推断，此时胸廓的变化是（扩大/缩小）。” - 正确答案：缩小 - 讲解：显示橡皮膜上拱，表示膈肌舒张，胸廓回缩。 4. 提问开放题： “生活中，如果遇到有人呼吸道被异物阻塞并引起呼吸困难的紧急情况，你应该怎么做？” - 预设答案：保持冷静，立即采取海姆立克急救法或拨打120，切勿盲目施救。 （二）、即时反馈与总结： 1. 学生举手抢答，教师即时点评。 2. 总结：所有答案都围绕“呼吸运动”“肌肉作用”“急救流程”三大核心展开。 3. 鼓励学生课后继续练习，争取成为“校园急救小卫士”。 1. 独立完成选择题，思考选项原因。 2. 回答开放性问题，表达个人见解。 3. 核对答案，查漏补缺。 4. 反思自我表现，制定改进计划。 评价任务 知识掌握：☆☆☆ 思维反应：☆☆☆ 表达清晰：☆☆☆ 设计意图 通过限时闯关形式，检验学生对核心概念的掌握程度，提升课堂效率。结合真实情境题目，强化知识迁移能力。开放问答鼓励批判性思维与社会责任表达，实现从“懂了”到“会说”的跨越。即时反馈机制有助于教师及时调整教学策略，确保教学目标达成。 总结升华：守护呼吸，敬畏生命【3分钟】 一、回顾学习历程 （一）、思维导图梳理： 教师带领学生共同构建本课思维导图： - 中心词：肺与外界的气体交换 - 分支1：呼吸运动（肌肉→胸廓→肺） - 分支2：肺通气（气体进出） - 分支3：肺活量（健康指标） - 分支4：急救技能（人工呼吸+心肺复苏） 二、情感价值升华 （一）、分享感悟： 1. 教师提问：“这节课，你最大的收获是什么？” 2. 学生自由发言，如：“我知道了原来呼吸不只是嘴巴张合”“我学会了怎么救人”“我不再觉得呼吸是理所当然的事了”。 3. 教师总结：“每一次呼吸，都是生命延续的奇迹。我们要珍惜这份能力，更要学会在危急时刻伸出援手。” 4. 发起倡议：从今天起，每个人都成为“呼吸守护者”，把所学知识带回家、带到社区，让更多人拥有自救互救的能力。 （二）、布置延伸任务： 1. 课后拍摄一段1分钟的“急救技能小视频”，上传班级群。 2. 制作一张“家庭急救知识卡”，张贴在家中显眼位置。 3. 下周班会举行“校园急救达人秀”评选活动。 1. 回顾知识点，参与思维导图构建。 2. 分享学习感悟，表达情感态度。 3. 接受倡议，承诺践行急救责任。 4. 领取延伸任务，准备后续行动。 评价任务 思维整合：☆☆☆ 情感共鸣：☆☆☆ 行动意愿：☆☆☆ 设计意图 通过思维导图实现知识网络化重构，帮助学生形成整体认知框架。借助情感对话，深化对生命价值的理解，实现从“知”到“行”的转化。通过延伸任务，将课堂学习延伸至家庭与社会，推动教育从“单向传授”走向“双向影响”，真正体现“教育即生活”的新课标理念。 作业设计 一、基础巩固题 1. 请用箭头连接以下词语，构成完整的呼吸过程逻辑链： 肋间外肌收缩 → ______ → ______ → ______ → 气体进入肺 （提示：可选填：胸廓扩大、膈肌收缩、肺容积增大、外界气压高于肺内气压） 2. 判断正误（正确的打√，错误的打×）： （1）吸气时，膈顶会上升。（ ） （2）肺活量越大，说明呼吸功能越强。（ ） （3）人工呼吸时，应保证患者口鼻通畅。（ ） （4）海姆立克急救法适用于婴儿窒息。（ ） 3. 请简述“呼吸运动”是如何实现“肺通气”的？（不少于80字） 二、综合应用题 4. 小明在公园玩耍时，看见一位老人突然倒地，无呼吸、无脉搏。请你根据所学知识，写出完整的急救流程，并说明每一步的目的。 （要求：至少写出5个步骤，每个步骤含操作与理由） 三、拓展探究题 5. 查阅资料，了解“新生儿出生后为何大声啼哭？”并结合本课内容，解释其与呼吸启动的关系。 （提示：可参考课本第66页“开眼界”栏目） 【答案解析】 一、基础巩固题 1. 肋间外肌收缩 → 胸廓扩大 → 肺容积增大 → 外界气压高于肺内气压 → 气体进入肺 2. （1）×（2）√（3）√（4）× 3. 呼吸运动是由肋间肌和膈肌的收缩与舒张引起的。吸气时，这些肌肉收缩，使胸廓扩大，肺随之扩张，肺内气压降低，低于外界气压，外界空气便通过呼吸道进入肺。呼气时，肌肉舒张，胸廓缩小，肺回缩，肺内气压升高，气体被排出体外。因此，呼吸运动实现了肺与外界的气体交换。 二、综合应用题 4. ①判断意识：轻拍肩膀，大声呼喊，确认无反应。 → 目的：判断是否需要急救。 ②呼救：立即大声呼叫“快来人！有人晕倒了！” → 目的：寻求他人帮助并拨打120。 ③摆放体位：将患者仰卧于硬地，解开衣领。 → 目的：保证气道畅通，便于施救。 ④胸外按压：双手交叉，掌根置于胸骨中下段，垂直按压5~6厘米，频率100~120次/分钟。 → 目的：维持血液循环，为大脑供氧。 ⑤人工呼吸：打开气道，捏鼻，口对口吹气，每分钟16~18次。 → 目的：提供氧气，恢复呼吸功能。 三、拓展探究题 5. 婴儿出生前，肺处于压缩状态，无空气。出生后，胸廓自然扩大，肺随之扩张，外界空气第一次被吸入肺内，刺激呼吸中枢，引发啼哭。这一过程标志着自主呼吸的开始，是生命诞生的重要标志之一。 板书设计 [主标题] 肺与外界的气体交换 [左侧] 呼吸运动机制： → 肋间外肌收缩 → 胸廓扩大 → 肺扩张 → 肺内气压↓ → 气体入肺（吸气） → 肋间外肌舒张 → 胸廓缩小 → 肺回缩 → 肺内气压↑ → 气体出肺（呼气） [右侧] 关键概念： ■ 肺通气：通过呼吸运动实现 ■ 肺活量：最大呼气量，反映呼吸功能 ■ 急救技能：人工呼吸 + 胸外按压（30:2） [底部] 生命箴言： “每一次呼吸，都是生命的奇迹；每一次施救，都是希望的延续。” 教学反思 成功之处 1. 以“溺水事故”为真实情境导入，极大提升了学生的关注度与情感投入，课堂氛围活跃。 2. 实验探究环节设计合理，学生通过亲自测量胸围，获得第一手数据，增强了科学探究的真实性与可信度。 3. 项目式学习贯穿始终，从“测量”到“模拟急救”，实现了“做中学、学中悟”的深度融合，学生动手能力强，参与度高。 不足之处 1. 个别小组在模拟急救时动作不够规范，尤其胸外按压深度控制不佳，需加强个别辅导。 2. 时间分配略紧张，部分学生未能完成全部练习环节，建议下次适当延长实践时间或分两课时完成。 3. 开放性问题回答质量参差不齐，部分学生缺乏生活经验支撑，未来可提前布置预习任务，提升表达深度。 学科网（北京）股份有限公司 $