4.3.2 发生在肺内的气体交换（第一课时）教学设计-2025-2026学年人教版（2024）生物七年级下册

《发生在肺内的气体交换》第1课时教案

学科

初中生物

年级册别

七年级下册

共2课时

教材

人教版义务教育教科书·生物学七年级下册

授课类型

新授课

第1课时

教材分析

教材分析
本节内容是人体呼吸系统中的核心环节，承接“呼吸道的作用”一节，聚焦于肺内气体交换的生理机制。教材通过“想一想，议一议”引导学生观察吸入与呼出气体成分的变化数据，建立对气体变化的直观认知；结合图示和模拟实验，揭示胸廓容积变化与呼吸运动的关系，为后续理解“肺泡与血液的气体交换”奠定基础。本节内容体现了生命活动的动态性、结构与功能相适应的生物学观点，是培养学生科学思维和探究能力的重要载体。

学情分析
七年级学生已具备一定的生活经验，如能感知呼吸节奏、了解肺的基本位置，但对气体交换背后的物理原理（如气压差）缺乏深入理解。部分学生存在“肺主动收缩”的误解，需通过实验与模型帮助其建立“被动舒缩”的正确概念。学生正处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡阶段，对动态过程的理解依赖可视化手段。教学中应以情境任务驱动，借助模拟实验、图表分析、角色扮演等多元方式突破难点，强化“结构—功能—过程”一体化的认知链条。

课时教学目标

生命观念
1. 能解释肺内气体交换的实质是基于压力差的被动过程，理解“肺不自主收缩”这一关键特征。
2. 能运用“结构决定功能”的观点，分析肺泡壁薄、毛细血管丰富等结构特点如何支持高效气体交换。

科学思维
1. 能通过比较吸入与呼出气体成分数据，归纳出氧气减少、二氧化碳增加的趋势，并推理其来源与去向。
2. 能结合模拟实验现象，构建“胸廓容积变化→肺内压变化→气体进出”的因果链，发展演绎推理能力。

探究实践
1. 能独立操作模拟装置，准确观察并记录橡皮膜上推与下拉时气球体积变化的对应关系。
2. 能在小组合作中设计简单实验方案，验证人体呼出气体含较多二氧化碳的假设。

态度责任
1. 能认识到科学运动对提升肺通气量的重要性，树立健康生活意识。
2. 能在实验活动中遵守安全规范，尊重同伴意见，体现协作精神。

教学重点、难点

重点
1. 理解肺与外界的气体交换是通过胸廓容积变化引起的肺内压变化实现的，属于被动过程。
2. 掌握吸气与呼气过程中肋间肌、膈肌的收缩与舒张状态及其对胸廓容积的影响。

难点
 

1. 建立“气压差驱动气体流动”的物理概念，克服“肺主动吸气”的错误认知。
2. 理解“肺自身无收缩能力，随胸廓被动扩张与回缩”的深层机制，形成动态平衡思维。

教学方法与准备

教学方法
情境探究法、合作探究法、讲授法、模拟实验法

教具准备
多媒体课件、模拟呼吸装置模型、澄清石灰水、玻璃管、注射器、标签纸、小组任务卡

教学环节

教师活动

学生活动

情境导入，引发思考【5分钟】

一、创设情境：呼吸之谜——谁在推动空气进出？

（一）、展示真实生活画面：
教师播放一段视频：一名运动员在剧烈跑步后大口喘气，面部肌肉紧绷，胸口起伏明显。同时配以字幕：“每分钟呼吸约16次，每一次都伴随着空气的流入与流出。可你有没有想过，是什么力量让空气进入肺里？又是什么让废气被排出？”
1. 引导提问：请同学们闭上眼睛，感受自己正在呼吸。你能感觉到胸部在动吗？它是在向上还是向下运动？当你深吸一口气时，胸廓是变大了还是缩小了？
2. 播放音频片段：模仿呼吸声，让学生闭眼聆听，想象空气在体内流动的过程。
3. 提出核心问题：如果肺没有肌肉，它怎么能够自己“吸进”空气？是不是有某种看不见的力量在推动？今天我们就来揭开这个“呼吸之谜”。
（二）、呈现数据表格，启动探究：
教师投影教材“不同气体的体积分数”表格：
1. 引导观察：请仔细对比两行数据，找出哪些气体含量发生了显著变化？
2. 设问追问：呼出气体中氧气减少了，这些氧去哪儿了？二氧化碳增加了，这些二氧化碳是从哪里来的？
3. 预设引导：可能来自细胞代谢产生的废物，也可能来自血液运输。这说明我们的身体内部正在进行一场看不见的“气体交易”——这就是我们今天要研究的核心内容：发生在肺内的气体交换。
4. 板书课题：《发生在肺内的气体交换》（第一课时：肺与外界的气体交换）
（三）、引出主线任务：寻找“呼吸动力源”
教师讲述：“现在，你们就是‘呼吸侦探’，任务是调查：究竟是什么力量推动空气进出肺部？我们将在接下来的实验与分析中，一步步破解这个谜题。”
通过真实情境激发兴趣，利用数据对比建立认知冲突，自然引入核心问题，为后续探究铺垫情绪基础与知识起点。

1. 观看视频，感受呼吸节奏。
2. 闭眼体验呼吸，描述胸部变化。
3. 观察数据表，发现氧气下降、二氧化碳上升。
4. 思考气体去向，提出初步猜想。

评价任务

气体变化识别：☆☆☆
问题提出质量：☆☆☆
学习动机激发：☆☆☆

设计意图

以真实运动场景切入，唤醒学生已有生活经验，建立“呼吸是有规律的”初步印象；通过数据对比制造认知冲突，激发探究欲望；设置“呼吸侦探”角色任务，赋予学习意义感，为整节课注入持续驱动力。

探究实验，建构模型【15分钟】

一、动手实验：模拟膈肌运动与呼吸关系

（一）、分组发放实验材料：
教师将全班分为6个小组，每组发放一套模拟装置：透明玻璃罩（代表胸腔）、玻璃管（代表气管支气管）、两个气球（代表左右肺）、一块橡皮膜（代表膈肌），以及标签纸、记号笔。
1. 明确任务：每个小组需要完成两项任务——第一，用双手操作橡皮膜，模拟膈肌的收缩与舒张；第二，观察气球体积变化，并记录“气球胀大”与“气球回缩”的条件。
2. 指导操作：教师示范操作流程——先用手缓慢向上推橡皮膜，观察气球是否膨胀；再松开手，让橡皮膜自然回弹，观察气球是否收缩。
3. 强调注意事项：动作要轻缓，避免用力过猛导致装置损坏；注意观察气球体积与橡皮膜位置的同步变化；及时记录实验现象。
（二）、开展实验探究：
1. 小组成员分工明确：一人负责操控橡皮膜，一人负责观察并记录气球状态，一人负责记录时间与现象，一人负责汇报。
2. 实验步骤分解：
（1）第一步：模拟“吸气”过程——右手缓缓向上推橡皮膜，使膈顶部下降，胸腔容积增大。此时观察气球体积有何变化？气球是否开始胀大？
（2）第二步：保持推力，维持状态3秒，观察气球是否持续膨胀？是否有空气“进入”气球？
（3）第三步：松开手，让橡皮膜自然回弹，恢复原位。此时观察气球体积有何变化？是否逐渐缩小？是否有空气“排出”？
（4）第四步：重复三次，确保每位成员都有操作机会，并记录每次观察结果。
3. 教师巡视指导：重点关注各组是否正确理解“向上推=膈肌收缩”，“向下回=膈肌舒张”；提醒学生关注“气球胀大”发生的时间点与“橡皮膜位置下降”之间的因果关系。
4. 引导思考：当橡皮膜被推上去时，胸腔空间变大，气球却为何会胀大？是因为外部空气“挤”进来了吗？这说明了什么？
（三）、组织交流与归纳结论：
1. 每组派代表汇报实验现象：
- “当我们向上推橡皮膜时，气球就慢慢胀大了。”
- “松开手后，橡皮膜回弹，气球就缩小了。”
 

1. 分组领取实验材料，明确分工。
2. 按步骤操作：推橡皮膜→观察气球胀大；松手→观察气球回缩。
3. 记录实验现象，讨论原因。
4. 汇报实验结果，参与结论提炼。