4.3.2 发生在肺内的气体交换 教学设计- 2025-2026学年人教版生物七年级下册

《发生在肺内的气体交换》教学设计 初中生物教学设计 发生在肺内的气体交换 ——新人教版七年级下册第四单元第三章第二节 适用年级：七年级 课时安排：2课时 课型：新授课（探究式教学） 核心素养导向 · 探究互动设计 目 录 一、教材分析 4 （一）教材地位与作用 4 （二）教材内容结构 4 （三）课程标准要求 5 二、学情分析 5 （一）知识基础分析 5 （二）认知能力分析 6 （三）学习兴趣与动机 6 三、教学目标 7 （一）生命观念 7 （二）科学思维 7 （三）探究实践 7 （四）态度责任 8 四、教学重难点 8 （一）教学重点 8 （二）教学难点 8 五、教学方法与策略 9 （一）教学方法 9 （二）教学策略 9 六、教学准备 10 （一）教师准备 10 （二）学生准备 10 七、教学过程 10 第一课时：肺与外界的气体交换 11 环节一：情境导入（5分钟） 11 环节二：认识呼吸系统（10分钟） 11 环节三：探究活动——测量胸围差（15分钟） 12 环节四：建构概念——呼吸运动的原理（12分钟） 12 环节五：课堂小结与作业布置（3分钟） 13 第二课时：肺与血液的气体交换 13 环节一：复习导入（5分钟） 13 环节二：探究活动——比较吸入气体和呼出气体的成分（10分钟） 14 环节三：建构概念——肺泡与血液的气体交换（15分钟） 14 环节四：拓展延伸——呼吸的全过程（10分钟） 15 环节五：态度责任——关注呼吸健康（5分钟） 16 环节六：课堂小结与评价（5分钟） 16 八、板书设计 17 九、教学评价 17 （一）评价原则 17 （二）评价内容与方式 18 （三）评价量表 18 十、教学反思 18 （一）教学设计的创新点 18 （二）教学实施建议 19 （三）教学改进方向 19 一、教材分析 （一）教材地位与作用 本节课选自新人教版七年级下册第四单元《人体生理与健康》第三章《人体的呼吸》第二节《发生在肺内的气体交换》。本节内容是人体生理学的核心知识之一，在整个生物学课程体系中占据着承上启下的重要地位。从知识结构来看，本节内容建立在学生已掌握的细胞呼吸、人体营养运输等知识基础之上，同时为后续学习人体代谢调节、内环境稳态等内容奠定重要基础。 从学科核心素养培养角度来看，本节课涉及的生命观念包括结构与功能相适应、物质与能量观等核心概念；科学思维方面需要学生通过模型建构、逻辑推理等方式理解肺通气原理；探究实践方面则通过测量胸围差、分析实验数据等活动培养学生的探究能力。因此，本节课是落实生物学核心素养的重要载体，具有不可替代的教学价值。 从现实意义来看，呼吸是人体最基本的生理活动之一，与学生的日常生活密切相关。通过本节课的学习，学生不仅能够理解呼吸运动的原理，还能认识到吸烟、空气污染等因素对呼吸系统的危害，从而养成健康的生活习惯，增强环境保护意识。这种将科学知识与生活实践相结合的教学理念，正是新课程标准所倡导的方向。 （二）教材内容结构 新人教版教材对本节内容的编排体现了由表及里、由浅入深的认知规律。教材首先通过观察人体呼吸系统模型，让学生认识肺的位置和结构特点，建立对呼吸器官的整体认知。接着，教材重点阐述了肺与外界气体交换的过程，即肺通气的原理，这是本节的核心内容。教材通过图文结合的方式，清晰地展示了肋间肌和膈肌在呼吸运动中的协调作用，以及胸廓容积变化与肺内气压变化之间的关系。 在肺与血液的气体交换部分，教材通过示意图展示了肺泡与毛细血管之间的气体扩散过程，帮助学生理解气体交换的原理和意义。教材还特别强调了肺泡结构特点与其功能之间的适应性关系，体现了结构与功能相适应的生物学观念。此外，教材设置了“测量胸围差”的探究活动，让学生通过亲身实践感受呼吸运动时胸廓的变化，增强学习的体验性和参与感。 新教材相比旧版本，在内容呈现方式上更加注重学生的认知规律，增加了更多的探究活动和思考讨论环节，减少了单纯的知识灌输。教材还融入了健康教育的元素，如吸烟对呼吸系统的危害、空气污染与健康等内容，体现了生物学课程的态度责任担当。这些变化为教师开展探究式教学、落实核心素养培养提供了良好的素材支撑。 （三）课程标准要求 根据《义务教育生物学课程标准（2022年版）》的要求，本节课需要达成以下目标：在概念理解层面，学生需要描述人体呼吸系统的组成，概述肺与外界、肺与血液气体交换的过程，说明能量来自细胞中有机物的氧化分解。这些概念是构建人体生理学知识体系的重要组成部分，也是理解生命活动本质的基础。 在探究实践层面，课程标准要求学生能够运用观察、实验、资料分析等方法进行探究活动，能够设计简单的实验方案，收集和分析实验数据，得出合理的结论。本节课的“测量胸围差”活动正是落实这一要求的重要载体，通过该活动，学生可以体验探究实践的基本过程，培养探究实践能力。 在情感态度与价值观层面，课程标准强调要关注与生物学相关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。本节课通过讨论吸烟危害、空气污染等话题，引导学生关注呼吸健康问题，培养态度责任感和健康生活意识。这些目标的达成需要教师在教学过程中精心设计活动，创设真实情境，引导学生在探究中建构知识、发展能力、形成正确的价值观念。 二、学情分析 （一）知识基础分析 七年级学生已经具备了一定的生物学基础知识。在知识储备方面，学生已经学习了细胞的基本结构，了解了细胞膜具有控制物质进出的功能，这为理解气体交换的原理奠定了基础。学生还学习了人体营养物质的消化和吸收，这些知识与本节内容密切相关，是学习气体交换的重要前提。 然而，学生对呼吸运动的原理存在一定的认知困难。根据前概念调查，大多数学生知道人需要呼吸，但对“为什么空气能够进出肺”这一问题的理解存在偏差。部分学生认为是人主动把空气“吸”进肺里，缺乏对气压变化与气体流动关系的理解。还有学生将呼吸等同于“喘气”，没有认识到呼吸运动涉及肌肉收缩、胸廓变化、肺容积变化等一系列生理过程。这些前概念需要在教学中通过直观演示和探究活动加以纠正和深化。 （二）认知能力分析 七年级学生正处于具体运算阶段向形式运算阶段过渡的关键时期。在思维能力方面，学生已经具备了一定的逻辑推理能力，能够理解简单的因果关系，但对于抽象概念的理解仍需要借助具体形象的支撑。例如，理解“胸廓容积增大导致肺内气压降低”这一因果关系时，学生需要通过模型演示或亲身体验来建立直观感受，然后才能进行抽象概括。 在探究能力方面，学生已经初步掌握了观察、比较、分类等基本科学方法，能够进行简单的实验操作。但对于如何设计实验、控制变量、分析数据等较高层次的探究技能，仍需要在教师的指导下逐步培养。因此，本节课的探究活动需要在教师的有效引导下进行，既要给予学生充分的探究空间，又要提供必要的支架支持，确保探究活动的有效性和安全性。 （三）学习兴趣与动机 七年级学生对人体生理现象普遍具有浓厚的兴趣。呼吸是学生每天都要进行的生理活动，学生对自己的身体充满好奇，这为本节课的教学提供了良好的情感基础。学生常常会问：“我们为什么要呼吸？”“呼吸时身体里发生了什么变化？”“为什么运动后呼吸会加快？”这些问题正是本节课要解决的核心问题，将学生的好奇心转化为学习动机是教学成功的关键。 同时，学生对吸烟危害、空气污染等社会热点话题也有一定的关注度。近年来，雾霾天气、PM2.5等概念已经进入学生的认知视野，学生能够感受到空气质量与呼吸健康之间的关联。教师可以充分利用这些现实素材，创设真实的问题情境，激发学生的学习兴趣和态度责任感，使生物学学习与学生的生活经验紧密联系，增强学习的意义感和价值感。 三、教学目标 基于课程标准和学情分析，本节课从生物学核心素养的四个维度——生命观念、科学思维、探究实践、态度责任——制定如下教学目标： （一）生命观念 1. 能够描述人体呼吸系统的组成，说出呼吸道和肺的作用，建立对人体呼吸系统的整体认知，形成结构与功能相适应的生命观念。 1. 能够概述肺与外界气体交换的过程，解释呼吸运动中胸廓变化与肺内气压变化的关系，理解气体进出肺的原理。 1. 能够概述肺与血液之间气体交换的过程，说明肺泡适于气体交换的结构特点，深化结构与功能相适应的观念。 1. 能够说明能量来自细胞中有机物的氧化分解，理解呼吸作用的本质和意义，初步形成物质与能量观。 （二）科学思维 1. 能够通过模型建构的方式，模拟呼吸运动的过程，将抽象的生理过程转化为可视化的模型，发展模型与建模的科学思维能力。 1. 能够运用逻辑推理的方法，分析胸廓容积变化与肺内气压变化之间的因果关系，理解气体流动的方向和动力来源。 1. 能够比较吸入气体和呼出气体的成分差异，分析气体交换的原理和意义，培养归纳与概括的科学思维能力。 （三）探究实践 1. 能够参与“测量胸围差”的探究活动，学会使用软尺测量胸围的方法，掌握测量数据的记录和处理技能。 1. 能够分析胸围差数据，比较不同学生胸围差的差异，思考影响胸围差的因素，培养数据分析与解释能力。 1. 能够设计模拟呼吸运动的实验方案，选择合适的材料制作呼吸运动模型，体验探究实践的基本过程。 （四）态度责任 1. 能够认识吸烟对呼吸系统的危害，自觉远离烟草，养成健康的生活方式，并向家人宣传吸烟的危害。 1. 能够关注空气污染对呼吸健康的影响，增强环境保护意识，积极参与环境保护行动。 1. 能够运用所学知识解释生活中与呼吸相关的现象，如运动后呼吸加快、打哈欠等，增强知识应用意识。 四、教学重难点 （一）教学重点 本节课的教学重点包括两个方面：一是肺与外界气体交换的过程，这是理解呼吸运动原理的核心内容。学生需要掌握呼吸运动中肋间肌和膈肌的协调作用，理解胸廓容积变化与肺内气压变化的关系，以及气体进出肺的原理。这部分内容涉及多个生理过程的协调配合，是本节课知识体系的核心。二是肺与血液之间气体交换的过程，学生需要理解气体扩散的原理，认识肺泡结构特点与其功能之间的适应性关系，这是构建完整呼吸过程认知的关键环节。 （二）教学难点 本节课的教学难点在于理解呼吸运动的原理。学生需要建立“肌肉收缩→胸廓变化→肺容积变化→肺内气压变化→气体流动”这一完整的因果链条，这要求学生具备较强的逻辑推理能力和抽象思维能力。特别是理解“胸廓容积增大导致肺内气压降低，外界空气进入肺”这一过程，学生容易产生认知冲突，因为日常生活中“吸气”往往被理解为主动的行为，而实际上吸气是由于气压差导致的气体被动流动。 另一个难点在于理解肺泡与血液之间气体交换的微观过程。气体交换发生在肺泡和毛细血管之间，这是一个肉眼无法观察的微观过程，学生难以形成直观的认识。同时，气体扩散的方向取决于气体分压差，这一概念对七年级学生来说较为抽象，需要通过类比和模型演示帮助学生理解。教师需要精心设计教学活动，通过模型演示、动画展示、类比推理等方式，帮助学生突破认知障碍，建立科学的概念体系。 五、教学方法与策略 （一）教学方法 本节课采用以探究式教学为主、多种教学方法相结合的教学策略。探究式教学是本节课的核心教学方法，通过“测量胸围差”“制作呼吸运动模型”等探究活动，让学生在动手实践中主动建构知识，体验探究实践的过程，培养探究实践能力。教师作为探究活动的组织者和引导者，为学生提供必要的材料支持和方法指导，帮助学生克服探究过程中的困难，确保探究活动的有效性。 模型教学法是突破教学难点的重要手段。呼吸运动是一个复杂的生理过程，涉及肌肉、骨骼、肺等多个器官的协调配合，学生难以直接观察。通过制作和使用呼吸运动模型，可以将抽象的生理过程可视化，帮助学生建立直观的认识。模型教学不仅有助于学生理解知识，还能培养学生的模型建构能力，是落实科学思维素养的重要途径。 情境教学法用于激发学生的学习兴趣和动机。教师通过创设与学生生活密切相关的真实情境，如“为什么运动后呼吸会加快？”“吸烟对肺有什么危害？”等问题情境，引发学生的认知冲突和探究欲望，使学习具有明确的目的性和意义感。情境教学还能帮助学生将所学知识与生活实际相联系，增强知识的应用价值。 （二）教学策略 在教学策略上，本节课采用“问题驱动—探究体验—建构概念—迁移应用”的教学流程。问题驱动环节通过创设问题情境，引发学生的认知冲突，激发探究欲望。探究体验环节通过动手操作、观察记录、数据分析等活动，让学生亲历探究实践的过程。建构概念环节通过讨论交流、归纳总结，帮助学生将感性认识上升为理性概念。迁移应用环节通过解决实际问题，检验和深化学生对概念的理解，培养知识应用能力。 在学生活动组织上，采用小组合作学习的方式。将学生分成4-6人的学习小组，每组配备必要的实验器材和学习材料。小组合作学习能够促进生生互动，培养学生的合作意识和交流能力。同时，小组内的分工合作能够提高探究活动的效率，确保每个学生都有参与的机会。教师在小组活动过程中巡视指导，及时发现问题并给予帮助，确保探究活动的顺利进行。 六、教学准备 （一）教师准备 教师需要准备丰富的教学资源和实验材料，以确保教学活动的顺利开展。在教具准备方面，需要准备人体呼吸系统模型或挂图，用于展示呼吸系统的组成和肺的位置；准备呼吸运动演示模型，用于演示膈肌运动与肺容积变化的关系；准备多媒体课件，包含呼吸运动的动画、肺泡结构示意图、气体交换过程动画等可视化资源。 在实验材料准备方面，需要为每个小组准备软尺（用于测量胸围差）、钟罩式呼吸运动模型材料（包括钟罩、气球、橡胶膜等）、记录表格等。还需要准备吸入气体和呼出气体成分对比的数据资料，以及吸烟危害、空气污染等相关视频资料。教师应提前进行实验预演，确保实验材料的可用性和实验操作的可行性，预估学生可能遇到的困难并准备相应的指导策略。 （二）学生准备 学生需要做好课前预习和知识储备。在知识准备方面，学生应复习细胞呼吸的概念，回顾血液循环系统的基本组成和功能，为学习气体交换做好知识铺垫。学生还可以观察自己和家人的呼吸现象，记录呼吸频率在不同状态下的变化，如安静时、运动后、睡眠时等，为课堂讨论积累素材。 在心理准备方面，学生应保持好奇心和探究欲望，准备积极参与课堂活动。学生可以提前思考“我们为什么要呼吸？”“呼吸时身体发生了什么变化？”等问题，带着问题走进课堂，提高学习的主动性和目的性。教师可以通过课前导学案的形式，引导学生进行有针对性的预习，为课堂教学做好准备。 七、教学过程 本节课安排2课时，第一课时重点学习肺与外界的气体交换，第二课时学习肺与血液的气体交换及呼吸的全过程。 第一课时：肺与外界的气体交换 环节一：情境导入（5分钟） 【教师活动】播放一段运动员剧烈运动后大口呼吸的视频，引导学生观察运动员的呼吸状态。提问：“同学们，你们注意到了什么？为什么运动后呼吸会变得急促？我们每时每刻都在呼吸，但你们知道呼吸时身体里发生了什么变化吗？空气是怎样进出我们的肺的？”通过这些问题引发学生的好奇心和探究欲望。 【学生活动】观看视频，积极思考教师提出的问题，结合自己的生活经验进行回答。学生可能会说：“运动后需要更多氧气”“呼吸加快是为了吸入更多空气”等。教师对学生的回答给予肯定，并进一步追问：“空气是怎样进入肺的？是什么力量让空气进出肺？”将学生的思维引向本节课的核心问题。 【设计意图】通过真实的生活情境导入新课，能够激发学生的学习兴趣，使学生感受到生物学知识与日常生活的紧密联系。运动员剧烈运动后呼吸急促的现象是学生熟悉的，以此为切入点，能够自然地引出本节课要探究的核心问题，为后续的学习做好心理准备和认知铺垫。 环节二：认识呼吸系统（10分钟） 【教师活动】展示人体呼吸系统模型或挂图，引导学生观察呼吸系统的组成。教师按照气体进入人体的顺序，依次介绍鼻、咽、喉、气管、支气管等呼吸道各部分的结构和功能，重点讲解肺的位置、形态和结构特点。提问：“为什么说肺是呼吸系统的主要器官？肺有什么特点使其适合进行气体交换？”引导学生思考结构与功能的关系。 【学生活动】观察呼吸系统模型，认识呼吸系统的各组成部分。学生跟随教师的讲解，在教材的插图上标注各器官的名称，并记录各器官的主要功能。学生可能会注意到肺位于胸腔内，左右各一，左肺有两叶，右肺有三叶。通过观察和讨论，学生认识到肺是气体交换的主要场所，其结构特点（如肺泡数量多、壁薄、周围毛细血管丰富）与其功能相适应。 【设计意图】通过观察模型和挂图，帮助学生建立对呼吸系统的整体认知。按照气体进入人体的顺序介绍各器官，符合学生的认知规律。重点强调肺的结构特点与其功能的适应性关系，渗透结构与功能相适应的生命观念，为后续学习气体交换奠定基础。 环节三：探究活动——测量胸围差（15分钟） 【教师活动】首先讲解胸围差的概念和测量方法。教师示范测量胸围差的正确方法：受测者自然站立，双手自然下垂；测量者将软尺围绕受测者胸廓，软尺下缘与乳头上缘平齐；先测量尽力吸气时的胸围长度，再测量尽力呼气后的胸围长度，两者之差即为胸围差。强调测量时的注意事项：软尺要紧贴皮肤但不能勒紧，软尺要保持水平，读数时视线要与刻度垂直。 【学生活动】学生分组进行胸围差测量活动。每组4-6人，轮流担任测量者和受测者。学生按照教师讲解的方法，测量并记录每位组员的胸围差数据。测量完成后，各组汇总数据，计算全组胸围差的平均值，比较不同学生胸围差的差异。学生思考并讨论：为什么不同人的胸围差不同？胸围差的大小可能与什么因素有关？胸围差的变化说明了什么？ 【设计意图】测量胸围差是本节课的核心探究活动，通过亲身体验，学生能够直观感受呼吸运动时胸廓的变化。这一活动不仅培养了学生的实验操作技能和数据处理能力，还为理解呼吸运动的原理提供了感性认识的基础。通过比较不同学生胸围差的差异，引导学生思考影响胸廓活动范围的因素，培养学生的分析推理能力。 环节四：建构概念——呼吸运动的原理（12分钟） 【教师活动】引导学生分析胸围差测量的结果，提出问题：“胸廓在呼吸时为什么会发生变化？是什么力量使胸廓扩大和缩小？”教师演示钟罩式呼吸运动模型，模拟膈肌在呼吸运动中的作用。当下拉橡胶膜（模拟膈肌收缩）时，小气球（模拟肺）扩张；当松开橡胶膜（模拟膈肌舒张）时，小气球回缩。引导学生思考：模型中的各部分分别代表什么？气球为什么会扩张和回缩？ 【学生活动】学生观察模型演示，分析模型各部分代表的真实结构。学生认识到：钟罩代表胸廓，小气球代表肺，橡胶膜代表膈肌。通过观察和分析，学生理解膈肌收缩时顶部下降，胸廓上下径增大，肺容积增大，肺内气压降低，外界空气进入肺；膈肌舒张时顶部回升，胸廓上下径减小，肺容积减小，肺内气压升高，肺内气体排出。 【教师活动】进一步讲解肋间肌在呼吸运动中的作用。展示肋骨运动模型或动画，说明肋间外肌收缩时肋骨上提，胸廓前后径和左右径增大；肋间外肌舒张时肋骨下降，胸廓前后径和左右径减小。总结呼吸运动的完整过程：吸气时，膈肌收缩、肋间外肌收缩→胸廓扩大→肺容积增大→肺内气压低于外界气压→空气进入肺；呼气时，膈肌舒张、肋间外肌舒张→胸廓缩小→肺容积减小→肺内气压高于外界气压→气体排出肺。 【设计意图】通过模型演示和动画展示，将抽象的呼吸运动过程可视化，帮助学生理解胸廓变化与肺内气压变化的关系。按照“观察现象—分析原因—建构概念”的认知路径，引导学生逐步理解呼吸运动的原理。这一环节是突破教学难点的关键，通过多种表征方式的配合，帮助学生建立完整的认知结构。 环节五：课堂小结与作业布置（3分钟） 【教师活动】引导学生回顾本节课的主要内容，梳理知识结构。提问：“通过今天的学习，你们知道了什么？还有什么疑问？”鼓励学生提出问题，为下节课的学习做好铺垫。布置课后作业：（1）完成教材相关练习题；（2）尝试用塑料瓶和气球制作一个简易的呼吸运动模型，下节课展示交流；（3）观察家人的呼吸情况，记录不同状态下（安静、运动、睡眠）的呼吸频率。 【学生活动】学生回顾本节课的学习内容，回答教师的问题，梳理知识要点。学生可能会说：“我知道了呼吸系统的组成”“我明白了空气是怎样进出肺的”“我知道了胸廓变化与呼吸的关系”等。学生记录课后作业，准备课后完成。 【设计意图】课堂小结帮助学生梳理知识结构，巩固学习成果。课后作业既有书面练习，也有动手制作和观察记录，体现了作业的多样性和实践性。制作呼吸运动模型的作业能够延伸课堂探究活动，培养学生的动手能力和创新意识。 第二课时：肺与血液的气体交换 环节一：复习导入（5分钟） 【教师活动】复习上节课的内容，提问：“空气是怎样进出肺的？呼吸运动中胸廓发生了什么变化？”请学生展示课后制作的呼吸运动模型，并解释模型的原理。对学生的作品给予评价和指导，肯定学生的创新和努力。提出新问题：“空气进入肺后，是怎样到达身体各个细胞的？氧气是怎样从肺进入血液的？”引出本节课的学习内容。 【学生活动】学生回答教师的提问，回顾上节课的主要内容。学生展示自己制作的呼吸运动模型，向同学介绍模型的制作方法和原理。通过展示和交流，学生相互学习，加深对呼吸运动原理的理解。学生思考教师提出的新问题，产生进一步探究的欲望。 【设计意图】通过复习和模型展示，巩固上节课的学习成果，检验学生对呼吸运动原理的理解程度。学生自制模型的展示能够激发学生的学习热情，培养创新意识。新问题的提出自然过渡到本节课的学习内容，保持学习的连续性和探究性。 环节二：探究活动——比较吸入气体和呼出气体的成分（10分钟） 【教师活动】展示吸入气体和呼出气体成分对比表，引导学生分析数据。提问：“吸入气体和呼出气体的成分有什么不同？这种差异说明了什么？”教师补充说明：氧气含量从21%降低到16%，二氧化碳含量从0.03%升高到4%，这说明在呼吸过程中，人体消耗了氧气，产生了二氧化碳。进一步追问：“氧气去哪里了？二氧化碳从哪里来？”引发学生对气体交换过程的思考。 【学生活动】学生观察数据表格，比较吸入气体和呼出气体的成分差异。学生可能会发现：氧气含量减少了，二氧化碳含量增加了，氮气含量基本不变。学生分析数据，得出结论：在呼吸过程中，人体消耗氧气，产生二氧化碳。学生思考教师的问题，推测氧气进入血液被人体利用，二氧化碳是人体代谢产生的废物。 【设计意图】通过数据分析，让学生认识到呼吸过程中气体成分的变化，为理解气体交换的意义奠定基础。数据分析是探究实践的重要方法，通过这一活动培养学生的数据分析能力和逻辑推理能力。 环节三：建构概念——肺泡与血液的气体交换（15分钟） 【教师活动】展示肺泡结构示意图和肺泡与毛细血管关系图，引导学生观察肺泡的结构特点。提问：“肺泡有哪些结构特点与其气体交换功能相适应？”教师讲解肺泡的结构特点：肺泡数量多（约3-4亿个），增大了气体交换的面积；肺泡壁很薄，只有一层上皮细胞构成，有利于气体通过；肺泡外面包绕着丰富的毛细血管，毛细血管壁也很薄，有利于气体交换；肺泡壁和毛细血管壁紧密贴在一起，气体很容易在肺泡和血液之间进行交换。 【学生活动】学生观察肺泡结构示意图，认识肺泡的结构特点。学生可能会注意到肺泡像一串串葡萄，数量很多；肺泡壁很薄，周围有很多毛细血管。学生记录肺泡的结构特点，思考这些特点与气体交换功能的关系，理解结构与功能相适应的生物学观念。 【教师活动】展示气体交换过程动画，讲解气体交换的原理。教师用类比的方法帮助学生理解气体扩散的概念：“气体分子就像一群人，如果房间里的人很多，走廊里的人很少，人就会从房间往走廊流动。同样，氧气分子会从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。”展示肺泡和血液中氧气、二氧化碳的浓度对比，说明氧气从肺泡扩散进入血液，二氧化碳从血液扩散进入肺泡。 【学生活动】学生观看动画，理解气体交换的过程。学生认识到：肺泡内氧气浓度高于血液，氧气从肺泡扩散进入血液；血液中二氧化碳浓度高于肺泡，二氧化碳从血液扩散进入肺泡。学生用图示的方式表示气体交换的过程，加深理解。 【设计意图】通过观察示意图和动画，帮助学生理解肺泡的结构特点和气体交换的过程。类比的方法能够将抽象的气体扩散概念形象化，降低学生的认知难度。图示表征有助于学生建立清晰的认知结构，培养科学思维能力。 环节四：拓展延伸——呼吸的全过程（10分钟） 【教师活动】引导学生整合两节课的内容，构建呼吸全过程的概念图。教师提问：“氧气从外界进入人体后，经过了哪些过程才到达组织细胞？二氧化碳是怎样从组织细胞排出体外的？”展示呼吸全过程的示意图，讲解呼吸的四个环节：肺通气（肺与外界的气体交换）、肺换气（肺泡与血液的气体交换）、气体在血液中的运输、组织换气（血液与组织细胞的气体交换）。 【学生活动】学生回顾两节课的学习内容，尝试构建呼吸全过程的概念图。学生可能会用流程图的方式表示：外界空气→呼吸道→肺（肺通气）→肺泡→血液（肺换气）→血液循环→组织细胞（组织换气）。学生认识到呼吸是一个连续的过程，涉及多个器官和系统的协调配合。 【教师活动】进一步讲解呼吸作用的本质：组织细胞利用氧气将有机物分解，释放能量，同时产生二氧化碳和水。提问：“为什么运动后呼吸会加快？”引导学生用所学知识解释这一现象：运动时身体需要更多能量，细胞呼吸加快，需要更多氧气，产生更多二氧化碳，因此呼吸加快以增加气体交换的效率。 【设计意图】通过构建概念图，帮助学生整合知识，形成完整的认知结构。将呼吸与能量代谢联系起来，深化学生对呼吸作用本质的理解。用所学知识解释生活现象，培养学生的知识应用能力，体现生物学知识的实用价值。 环节五：态度责任——关注呼吸健康（5分钟） 【教师活动】展示吸烟者肺部与健康肺部的对比图片，讲解吸烟对呼吸系统的危害。提问：“吸烟对呼吸系统有哪些危害？我们应该怎样保护自己的呼吸系统？”展示空气污染的图片和数据，讨论空气污染对呼吸健康的影响。引导学生思考：作为中学生，我们应该怎样保护自己的呼吸健康？怎样为改善空气质量做出贡献？ 【学生活动】学生观看图片，认识吸烟和空气污染对呼吸系统的危害。学生可能会说：“吸烟会损害肺泡，降低气体交换效率”“空气污染会导致呼吸道疾病”等。学生讨论保护呼吸健康的方法：不吸烟、远离二手烟、雾霾天戴口罩、参加植树造林等。学生认识到保护呼吸健康的重要性，增强态度责任感。 【设计意图】通过讨论吸烟危害和空气污染，引导学生关注与呼吸健康相关的社会问题，培养学生的态度责任感和健康生活意识。将科学知识与健康教育相结合，体现生物学课程的人文关怀和社会价值。 环节六：课堂小结与评价（5分钟） 【教师活动】引导学生回顾两节课的学习内容，完成知识结构图。教师总结本节课的核心概念：肺泡适于气体交换的结构特点、气体交换的原理和过程、呼吸的全过程、呼吸作用的本质。布置课后作业：（1）完成教材相关练习题；（2）向家人宣传吸烟的危害，倡导吸烟的家人戒烟；（3）调查学校周边的空气质量情况，提出改善建议。 【学生活动】学生回顾学习内容，完成知识结构图。学生自我评价学习目标的达成情况，反思学习过程中的收获和不足。学生记录课后作业，准备课后完成。 【设计意图】课堂小结帮助学生梳理知识结构，形成完整的认知体系。课后作业将知识学习与社会实践相结合，培养学生的态度责任感和实践能力。 八、板书设计 板书是课堂教学的重要辅助手段，本节课采用结构化板书设计，突出知识之间的逻辑关系，帮助学生构建完整的知识体系。板书设计如下： 第二节 发生在肺内的气体交换 一、呼吸系统的组成 呼吸道：鼻→咽→喉→气管→支气管（清洁、温暖、湿润空气） 肺：呼吸的主要器官，气体交换的场所 二、肺与外界的气体交换（肺通气） 吸气：膈肌收缩、肋间外肌收缩 → 胸廓扩大 → 肺容积增大 → 肺内气压↓ → 空气入肺 呼气：膈肌舒张、肋间外肌舒张 → 胸廓缩小 → 肺容积减小 → 肺内气压↑ → 气体出肺 三、肺与血液的气体交换（肺换气） 肺泡结构特点：数量多、壁薄、毛细血管丰富 气体交换：O₂（肺泡→血液） CO₂（血液→肺泡） 四、呼吸的全过程 肺通气 → 肺换气 → 气体运输 → 组织换气 表1 板书设计结构 九、教学评价 （一）评价原则 本节课的教学评价遵循发展性评价、过程性评价和多元化评价的原则。发展性评价关注学生的进步和成长，注重评价的激励功能，通过评价促进学生的发展。过程性评价关注学生在学习过程中的表现，包括探究活动的参与度、合作交流的积极性、思维发展的水平等，而不仅仅关注学习结果。多元化评价采用多种评价方式和评价主体，包括教师评价、学生自评、同伴互评等，全面客观地评价学生的学习状况。 （二）评价内容与方式 在知识理解方面，通过课堂提问、练习作业、单元测试等方式评价学生对核心概念的掌握程度。重点评价学生能否正确描述呼吸系统的组成、概述肺通气的过程、说明肺泡适于气体交换的结构特点、解释呼吸运动的原理等。在探究实践方面，通过观察学生在探究活动中的表现、评价学生的实验报告和数据分析能力等方式，评价学生的探究实践素养。重点评价学生能否正确进行胸围差测量、能否分析实验数据得出合理结论、能否设计制作呼吸运动模型等。 在科学思维方面，通过课堂讨论、概念图构建、问题解决等方式评价学生的科学思维能力。重点评价学生能否运用模型解释呼吸运动的原理、能否分析气体交换的过程、能否用所学知识解释生活现象等。在态度责任方面，通过学生的课堂发言、课后实践作业等方式评价学生的态度责任意识。重点评价学生是否认识到吸烟和空气污染的危害、是否养成健康的生活习惯、是否积极参与环境保护活动等。 （三）评价量表 为使评价更加客观、可操作，设计了如下评价量表，供教师参考使用： 评价维度 优秀（A） 良好（B） 待提高（C） 知识理解 能准确、完整地描述呼吸系统的组成和功能，清晰阐述呼吸运动的原理 能基本描述呼吸系统的组成，能说明呼吸运动的基本过程 对核心概念理解不清，存在明显错误 探究实践 能独立完成探究活动，数据分析准确，能提出有价值的问题 能在指导下完成探究活动，能进行基本的数据分析 探究活动参与度低，数据分析存在困难 科学思维 能熟练运用模型解释现象，能进行有效的逻辑推理 能运用模型进行基本解释，逻辑推理基本正确 模型运用困难，逻辑推理存在明显错误 态度责任 深刻认识吸烟危害，积极宣传健康知识，主动参与环保活动 能认识吸烟危害，有一定的健康意识和环保意识 对健康和环保问题关注不够 表2 学习评价量表 十、教学反思 （一）教学设计的创新点 本教学设计在以下几个方面进行了创新探索。首先，在核心素养培养方面，本设计将核心素养的四个维度有机融入教学全过程。通过观察呼吸系统模型、分析肺泡结构特点等活动渗透生命观念；通过模型建构、逻辑推理等活动培养科学思维；通过测量胸围差、制作呼吸运动模型等活动发展探究实践能力；通过讨论吸烟危害、空气污染等话题培养态度责任意识。这种全方位的核心素养培养设计，体现了新课程理念的要求。 其次，在探究活动设计方面，本设计注重探究活动的真实性和有效性。“测量胸围差”活动让学生亲身体验呼吸运动时胸廓的变化，为理解呼吸运动原理提供了感性认识的基础；“制作呼吸运动模型”活动让学生将抽象的生理过程可视化，深化对呼吸运动原理的理解。这些探究活动不是简单的动手操作，而是有明确探究目标、有思维深度的学习活动，能够有效促进学生概念建构和能力发展。 再次，在教学方式方面，本设计采用多种教学方式的优化组合。探究式教学让学生在动手实践中建构知识；模型教学将抽象概念可视化；情境教学激发学习兴趣和动机；小组合作学习促进生生互动。多种教学方式的配合使用，能够满足不同学习风格学生的需求，提高教学的针对性和有效性。 （二）教学实施建议 在教学实施过程中，教师需要注意以下几点。第一，关注学生的前概念，及时纠正错误认识。学生对呼吸运动存在一些错误的前概念，如认为“吸气是主动把空气吸入肺”，教师需要通过模型演示和探究活动帮助学生建立正确的认识。第二，把握探究活动的深度和广度。探究活动要有明确的探究目标，要给学生充分的探究空间，但也要提供必要的支架支持，确保探究活动的有效性。第三，注重知识的整合和迁移。呼吸是一个连续的过程，教师要引导学生整合各部分知识，形成完整的认知结构，并能够用所学知识解释生活现象。 （三）教学改进方向 在今后的教学实践中，本设计还可以从以下几个方面进行改进和完善。第一，进一步丰富探究活动的形式和内容。可以增加“比较吸入气体和呼出气体成分”的实验探究，让学生通过实验验证气体成分的变化，增强探究的真实性。第二，加强信息技术与教学的深度融合。可以利用虚拟实验、交互式动画等技术手段，增强教学的直观性和互动性。第三，拓展社会实践活动的广度和深度。可以组织学生开展空气质量调查、禁烟宣传等社会实践活动，将课堂学习与社会实践紧密结合，培养学生的态度责任感和实践能力。 总之，本教学设计以核心素养为导向，以探究活动为载体，以学生发展为目标，力求实现知识传授、能力培养、价值引领的有机统一。在教学实践中，教师应根据学生的实际情况灵活调整教学策略，不断反思和改进教学，促进学生的全面发展。 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $