4.3.1 呼吸道对空气的处理 学历案- 2025-2026学年人教版生物七年级下册

初中生物学学历案 —— 呼吸道对空气的处理 初中生物学学历案 呼吸道对空气的处理 教材版本：2024人教版七年级下册 第四单元 生物圈中的人 第三章 人体的呼吸 第一节 核心素养导向 · 新情境设计 · 探究互动 一、基本信息 课题名称 呼吸道对空气的处理 教材版本 2024人教版七年级下册 第四单元第三章第一节 课时安排 1课时（45分钟） 授课对象 七年级学生 设计理念 以核心素养为导向，创设真实情境，设计探究活动，促进深度学习 二、学习目标 （一）核心素养目标 本节课依据《义务教育生物学课程标准（2022年版）》的核心素养要求，结合学生认知发展规律和教材内容特点，从生命观念、科学思维、探究实践、态度责任四个维度设定学习目标，旨在促进学生生物学核心素养的全面发展。 1. 生命观念 能够准确描述呼吸系统的组成，识别呼吸道各器官的位置和形态结构特征。深入理解呼吸道各部分结构与其功能之间的适应关系，如鼻腔内的鼻毛、黏膜和毛细血管与温暖、湿润、清洁空气功能之间的内在联系。通过分析呼吸道的结构与功能，形成“结构与功能相适应”的生命观念，并能运用这一观念解释相关生命现象，如为什么用鼻呼吸比用口呼吸更健康、为什么在寒冷干燥的环境中呼吸道更容易受损等实际问题。 2. 科学思维 能够运用比较、分析、归纳等科学思维方法，系统分析呼吸道各部分的结构特点及其对应的功能。通过观察呼吸系统模型或示意图，培养空间想象能力和模型建构能力。能够基于证据和逻辑进行推理，如根据鼻腔内有鼻毛和黏膜这一结构特点，推断其具有清洁和温暖空气的功能。能够运用图表、概念图等方式整理和呈现呼吸系统的相关知识，构建系统化的知识网络。 3. 探究实践 能够针对“鼻腔对吸入空气的处理作用”这一问题，提出可探究的科学问题，如“鼻腔能否使吸入的冷空气变温暖？”“鼻腔能否使干燥的空气变得湿润？”能够根据问题作出假设，设计简单的探究方案，选择适当的实验材料和器具进行探究活动。在探究过程中，能够认真观察、如实记录实验现象和数据，并对实验结果进行分析和解释，得出合理的结论。体验探究实践的基本过程，培养探究实践的兴趣和能力。 4. 态度责任 能够认识呼吸道健康对人体健康的重要性，理解保持呼吸道清洁、预防呼吸道疾病的重要意义。关注与呼吸道健康相关的社会热点问题，如空气污染对呼吸系统的影响、吸烟对呼吸系统的危害、呼吸道传染病的预防等。能够运用所学知识指导日常生活实践，养成良好的卫生习惯，如不随地吐痰、保持室内空气流通、在雾霾天气佩戴口罩等。树立健康生活理念，增强自我保护意识和态度责任感。 （二）学习重点与难点 学习重点 呼吸系统的组成及各部分的主要功能是本节课的学习重点。学生需要掌握呼吸系统由呼吸道和肺两部分组成，其中呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管等器官。要理解呼吸道不仅是气体进出肺的通道，还能对吸入的空气进行处理，使到达肺部的气体变得温暖、湿润和清洁。鼻腔作为呼吸道的起始部分，其结构特点与功能之间的关系是重点内容，包括鼻毛的过滤作用、黏膜分泌黏液清洁空气、黏膜内丰富的毛细血管温暖空气等。 学习难点 理解呼吸道各部分结构与功能相适应的关系是本节课的学习难点。学生需要将结构与功能建立联系，理解为什么特定的结构能够实现特定的功能，这需要一定的抽象思维能力。此外，咽作为呼吸道和消化道的共同通道，其位置关系和功能特点也是学生理解的难点。探究鼻腔对空气处理作用的实验设计需要学生综合运用所学知识，具有一定的挑战性。 三、评价任务 为检测学习目标的达成情况，本学历案设计了四个层次递进的评价任务，贯穿于整个学习过程之中，实现“教-学-评”一致性。 评价任务一：识别呼吸系统组成（对应生命观念） 【任务描述】观察人体呼吸系统模型或示意图，准确识别并命名呼吸系统的各个组成部分，能够按照气体进出肺的顺序正确排列各器官。 【评价标准】能正确识别鼻、咽、喉、气管、支气管、肺等器官；能按正确顺序说出气体进出肺的路径；能区分呼吸道和肺的不同功能定位。 【评价方式】课堂观察、口头提问、小组互评。 评价任务二：分析呼吸道功能（对应科学思维） 【任务描述】分析呼吸道各部分的结构特点，运用“结构与功能相适应”的观点，解释各部分结构如何实现对空气的处理功能。 【评价标准】能准确描述鼻腔、气管、支气管的主要结构特点；能将结构与功能建立正确联系；能运用结构功能观解释相关现象。 【评价方式】课堂讨论、概念图绘制、案例分析。 评价任务三：探究鼻腔功能（对应探究实践） 【任务描述】设计并实施探究实验，验证鼻腔对吸入空气具有温暖、湿润、清洁的处理作用，记录实验现象并得出结论。 【评价标准】能提出可探究的问题并作出合理假设；能设计可行的实验方案；能规范操作并如实记录；能分析数据得出正确结论。 【评价方式】实验报告、小组展示、教师评价。 评价任务四：解决实际问题（对应态度责任） 【任务描述】运用所学知识分析和解决与呼吸道健康相关的实际问题，如解释为什么要用鼻呼吸、如何预防呼吸道疾病等。 【评价标准】能运用所学知识解释生活现象；能提出合理的健康建议；能关注相关社会问题并表达个人观点。 【评价方式】情境分析、小组讨论、课后作业。 四、学习过程 环节一：情境导入（5分钟） 【情境创设】 播放一段冬季晨跑的视频：清晨，一位运动员在寒冷的户外跑步，呼出的气体形成白色的“雾气”。跑完后，运动员说：“虽然外面空气很冷，但我感觉吸入的空气并不刺骨，这是为什么呢？ 随后展示一则新闻案例：2023年冬季，某地连续多日出现严重雾霾天气，医院呼吸科门诊量明显增加。医生提醒市民：雾霾天气应减少户外活动，外出时佩戴口罩，尽量用鼻呼吸而非口呼吸。 【问题引导】 1. 为什么在寒冷的户外运动时，吸入的空气不会直接刺激肺部？ 1. 医生为什么建议“用鼻呼吸而非口呼吸”？鼻子有什么特殊作用？ 1. 空气从外界到达肺部，经历了怎样的“旅程”？ 【设计意图】 通过冬季晨跑和雾霾天气两个贴近学生生活的真实情境，引发学生的认知冲突和探究欲望。运动员的感受与学生的生活经验形成对比，激发学生思考“空气在到达肺部之前发生了什么变化”。雾霾天气的案例则将学习内容与社会热点问题相联系，体现生物学科的态度责任素养培养，同时为后续学习埋下伏笔。 环节二：任务驱动 —— 认识呼吸系统（10分钟） 【学习任务1】观察呼吸系统模型 学生分组观察人体呼吸系统模型或教材插图，完成以下任务： 1. 识别呼吸系统的各个组成部分，记录各器官的名称。 1. 按照气体从外界进入肺的顺序，排列各器官。 1. 区分哪些器官属于呼吸道，哪些属于肺。 【学生活动】 小组合作观察模型，填写学习任务单。教师巡视指导，关注学生是否能正确识别各器官，是否能理解气体流动的方向。 【知识建构】 通过观察和讨论，学生认识到呼吸系统由呼吸道和肺两部分组成。呼吸道是气体进出肺的通道，包括鼻、咽、喉、气管、支气管。肺是呼吸系统的主要器官，是气体交换的场所。气体进出肺的路径为：外界→鼻→咽→喉→气管→支气管→肺。 【互动问答】 教师提问：“咽是呼吸道的组成部分，但它也是消化道的组成部分，这是怎么回事？”引导学生思考咽的特殊位置和功能，理解咽是呼吸道和消化道的共同通道，会厌软骨在吞咽时会盖住喉口，防止食物进入气管。 环节三：探究活动 —— 呼吸道如何处理空气（18分钟） 【探究主题】鼻腔对空气的处理作用 【提出问题】 教师引导学生回顾导入情境中的问题：“为什么用鼻呼吸比用口呼吸更健康？鼻腔对吸入的空气有什么处理作用？”学生分组讨论，提出可探究的具体问题： 1. 鼻腔能否使吸入的冷空气变温暖？ 1. 鼻腔能否使干燥的空气变得湿润？ 1. 鼻腔能否清洁吸入的空气？ 【作出假设】 学生根据生活经验和已有知识作出假设： 假设1：鼻腔能使吸入的冷空气变温暖。依据：感冒时鼻子会发热、发红。 假设2：鼻腔能使干燥的空气变得湿润。依据：冬天在户外呼吸时，呼出的气体形成“白雾”，说明呼出气体含有较多水蒸气。 假设3：鼻腔能清洁吸入的空气。依据：在灰尘较多的环境中待过后，鼻孔内会有灰尘。 【设计方案】 教师提供实验材料：温度计、湿度计、透明塑料袋、干燥剂、秒表、记录表等。引导学生设计实验方案： 实验一：探究鼻腔对空气的温暖作用 方法步骤：(1) 用温度计测量室内空气温度，记录为T1；(2) 将温度计的感温球放在鼻孔前方约1厘米处，用鼻缓慢呼气，记录温度计示数T2；(3) 比较T1和T2的差异，分析原因；(4) 重复测量3次，取平均值。 实验二：探究鼻腔对空气的湿润作用 方法步骤：(1) 用湿度计测量室内空气湿度，记录为H1；(2) 对着干燥的透明塑料袋用鼻呼气数次；(3) 观察塑料袋内壁是否出现水珠；(4) 用湿度计测量塑料袋内空气湿度H2；(5) 比较H1和H2的差异。 实验三：探究鼻腔对空气的清洁作用 方法步骤：(1) 在一张白纸上撒少量面粉模拟灰尘；(2) 用吸管轻轻吹气，观察面粉的飘散情况；(3) 用鼻吸气后，用白纸轻轻擦拭鼻孔内部，观察是否有面粉残留；(4) 对比分析鼻腔的过滤作用。 【实施实验】 学生分组进行实验，教师巡视指导，提醒学生注意实验安全，规范操作，如实记录实验数据。鼓励学生在实验过程中发现问题、提出问题。 【得出结论】 各组汇报实验结果，全班交流讨论： 结论1：呼出气体的温度高于吸入空气的温度，说明鼻腔能温暖吸入的空气。 结论2：呼出气体的湿度明显高于吸入空气的湿度，塑料袋内壁出现水珠，说明鼻腔能湿润吸入的空气。 结论3：鼻腔内能截留空气中的部分颗粒物，说明鼻腔能清洁吸入的空气。 【结构分析】 教师引导学生分析鼻腔的结构特点，建立结构与功能的联系： 结构特点 功能 适应关系 鼻毛 阻挡灰尘 过滤清洁 黏膜分泌黏液 粘住灰尘和细菌 清洁空气 黏膜内毛细血管丰富 温暖空气 热量交换 黏膜湿润 湿润空气 增加湿度 【拓展延伸】 教师提问：“除了鼻腔，呼吸道的其他部分是否也有处理空气的作用？引导学生分析气管和支气管的结构特点： 气管和支气管的内壁有纤毛，纤毛向咽喉方向不停地摆动，把外来的尘粒、细菌等和黏液一起送到咽部，通过咳嗽排出体外，这就是痰。因此，痰中含有大量的细菌等病原体，随地吐痰会传播疾病。 环节四：知识应用 —— 解决实际问题（8分钟） 【案例分析】 案例1：小明喜欢用口呼吸，经常感冒咳嗽。请运用所学知识分析原因，并给出建议。 分析：用口呼吸时，空气不经过鼻腔的处理，直接进入呼吸道和肺。冷空气、干燥空气和含有灰尘、细菌的空气会刺激呼吸道黏膜，降低呼吸道的防御能力，容易引发呼吸道感染。建议小明改用鼻呼吸，让鼻腔对空气进行温暖、湿润、清洁的处理。 案例2：冬季跑步时，为什么要用鼻吸气、用口呼气？ 分析：用鼻吸气可以让鼻腔对冷空气进行温暖、湿润、清洁的处理，保护呼吸道和肺。运动时需要大量氧气，单纯用鼻呼吸可能供氧不足，因此可以用口辅助呼气，排出更多的二氧化碳。 案例3：为什么在雾霾天气要佩戴口罩？ 分析：雾霾中含有大量的PM2.5等细颗粒物，这些颗粒物可以穿过鼻腔的过滤作用进入呼吸道深处甚至肺泡，对呼吸系统造成损害。佩戴口罩可以进一步过滤空气中的颗粒物，保护呼吸系统健康。 【小组讨论】 讨论主题：如何保护我们的呼吸道健康？ 学生分组讨论，提出保护呼吸道健康的建议，各组汇报交流。教师总结： 1. 养成用鼻呼吸的习惯，让鼻腔对空气进行处理。 1. 保持室内空气流通，减少细菌滋生。 1. 雾霾天气减少户外活动，外出佩戴口罩。 1. 不随地吐痰，预防疾病传播。 1. 远离烟草，拒绝二手烟。 1. 加强体育锻炼，增强呼吸系统功能。 环节五：课堂小结（4分钟） 【知识梳理】 师生共同回顾本节课的学习内容，构建知识框架： 呼吸系统由呼吸道和肺组成。呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管，是气体进出肺的通道，还能对吸入的空气进行处理，使到达肺部的空气变得温暖、湿润和清洁。鼻腔内的鼻毛、黏膜和毛细血管等结构与其功能相适应，体现了“结构与功能相适应”的生物学观点。 【素养提升】 通过本节课的学习，学生不仅掌握了呼吸系统的结构和功能知识，更重要的是体验了探究实践的过程，发展了科学思维能力，增强了保护呼吸道健康的意识和态度责任感。 五、检测与作业 （一）课堂检测 基础题 1. 呼吸系统由__________和__________两部分组成。呼吸道包括__________、__________、__________、__________、__________等器官。 2. 鼻腔对吸入的空气具有__________、__________、__________的作用。 3. 气管和支气管内壁的纤毛向__________方向摆动，将灰尘、细菌和黏液送到咽部，通过__________排出体外。 能力题 4. 下列关于呼吸道功能的叙述，错误的是（ ） A. 呼吸道是气体进出肺的通道 B. 呼吸道能完全阻止有害物质进入肺 C. 呼吸道能温暖、湿润吸入的空气 D. 呼吸道能清洁吸入的空气 5. 用鼻呼吸比用口呼吸好，主要原因是（ ） A. 鼻腔能分泌消化液 B. 鼻腔能温暖、湿润、清洁空气 C. 鼻腔是嗅觉器官 D. 鼻腔能产生声音 6. 冬天跑步时，体育老师建议“用鼻吸气，用口呼气”，请运用所学知识解释原因。 探究题 7. 某同学想探究“鼻腔能否使干燥的空气变得湿润”，请你帮他设计一个简单的实验方案。 实验材料：________________________________________________________________ 实验步骤：________________________________________________________________ 预期结果：________________________________________________________________ （二）课后作业 必做作业 1. 完成教材相关练习题。 2. 绘制呼吸系统结构示意图，标注各部分名称，并写出各部分的主要功能。 选做作业 1. 查阅资料，了解PM2.5对人体呼吸系统的危害，写一篇300字左右的科普短文。 2. 调查家庭成员的呼吸习惯（用鼻呼吸还是用口呼吸），分析其与呼吸道健康状况的关系，撰写调查报告。 六、学后反思 （一）学生反思 请同学们在完成本节课学习后，认真思考以下问题，并将反思记录在学习笔记中： 1. 知识收获：通过本节课的学习，我掌握了哪些知识？还有哪些疑问？ 1. 能力提升：在探究活动中，我学会了哪些科学方法？还有哪些能力需要加强？ 1. 行为改变：学习本节课后，我会在日常生活中做出哪些改变来保护呼吸道健康？ 1. 学习建议：对本节课的学习方式，我有什么建议？ （二）教师反思 课后，教师应从以下几个方面进行教学反思： 1. 目标达成：核心素养目标是否达成？学生的生命观念、科学思维、探究实践、态度责任素养是否得到发展？ 1. 情境效果：导入情境是否有效激发了学生的学习兴趣？情境与学生生活的关联度如何？ 1. 探究深度：探究活动的设计是否合理？学生的参与度如何？探究过程是否规范？ 1. 互动质量：师生互动、生生互动是否充分？学生的思维是否被激活？ 1. 评价有效：评价任务是否能有效检测学习目标的达成？评价方式是否多元？ 1. 改进方向：本节课有哪些不足之处？下次教学如何改进？ 七、板书设计 呼吸道对空气的处理 一、呼吸系统的组成 呼吸道：鼻 → 咽 → 喉 → 气管 → 支气管 肺：气体交换的场所 二、呼吸道对空气的处理 温暖 —— 黏膜内毛细血管丰富 湿润 —— 黏膜分泌黏液 清洁 —— 鼻毛阻挡、黏液粘附、纤毛摆动 三、结构与功能相适应 — — 学科网（北京）股份有限公司 $