4.4.3 输送血液的泵-心脏 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 | 输送血液的泵——心脏 初中生物学学历案 输送血液的泵——心脏 人教版七年级下册 第四单元 第四章 第三节 核心素养导向 · 新情境探究 · 互动式学习 适用年级：七年级下学期 课时安排：2课时 一、课题信息 课题名称 输送血液的泵——心脏 教材版本 人教版七年级下册（2024年新版） 单元位置 第四单元 人体生理与健康 第四章 人体内物质的运输 第三节 课时安排 2课时（第1课时：心脏结构与功能；第2课时：心脏工作原理与血液循环） 授课对象 七年级学生 表1 课题基本信息 二、课标要求与教材分析 （一）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，本节课属于“人体生理与健康”学习主题，具体内容要求包括：描述心脏的结构和功能，概述血液循环的途径，区别动脉血和静脉血。课程标准强调通过观察、实验、探究等活动，帮助学生形成结构与功能相适应的生物学观念，发展科学思维能力，培养探究实践能力和态度责任感。本节课的学习对于学生理解人体循环系统的整体功能、认识生命活动的规律具有重要意义，是后续学习血液循环途径、血压测量等内容的基础。 （二）教材分析 本节课选自人教版七年级下册第四单元第四章第三节，是“人体内物质的运输”这一章的核心内容。教材按照“认识心脏结构—理解心脏功能—探究心脏工作原理”的逻辑顺序编排，体现了从宏观到微观、从结构到功能的认知规律。本节内容与前面学习的血液成分、血管类型密切相关，也为后续学习血液循环途径、人体代谢等内容奠定基础。2024年新版教材在原有基础上增加了心脏健康相关的生活实例，强化了结构与功能相适应的生命观念，更加注重培养学生的探究实践能力和态度责任感。教材中安排的“观察心脏结构”实验和“模拟心脏泵血”活动，为学生提供了动手操作和探究学习的机会。 （三）学情分析 七年级学生正处于形象思维向抽象思维过渡的关键时期，对人体的奥秘充满好奇，具备一定的观察能力和动手操作能力。学生已经学习了血液的成分和功能、三种血管的结构和特点，对循环系统有了初步认识。但心脏内部结构的复杂性、血液流动方向的判断、心脏瓣膜的作用等内容对学生来说仍有一定难度。此外，学生对心脏健康有一定的生活经验，如知道心跳、脉搏等现象，但对心脏的工作原理缺乏系统认识。基于以上学情，本节课将采用情境导入、模型建构、实验探究等多种教学策略，激发学生的学习兴趣，降低学习难度，促进深度学习的发生。 三、核心素养目标 （一）生命观念 通过观察心脏模型和解剖猪心，学生能够准确描述心脏的位置、形态和内部结构，识别四个腔室及其相连的血管，理解心脏瓣膜的位置和作用，形成“结构与功能相适应”的生命观念。学生能够解释心室壁比心房壁厚、左心室壁比右心室壁厚的结构特点与其功能之间的关系，认识到心脏作为血液循环动力器官的重要性，理解心脏结构对于维持人体正常生命活动的意义。 （二）科学思维 通过分析心脏结构与其功能的关系，学生能够运用比较、归纳等科学方法，建立心脏结构与功能之间的逻辑联系，发展归纳与概括的科学思维能力。通过观察心脏瓣膜的开闭方向，学生能够推理血液在心脏内的流动方向，培养演绎推理能力。通过分析心脏工作过程示意图，学生能够构建心脏泵血的动态模型，理解心脏收缩和舒张与血液流动之间的关系，发展模型建构的科学思维能力。 （三）探究实践 通过“观察心脏结构”实验，学生能够掌握解剖观察的基本方法，学会使用解剖刀、解剖剪等工具，规范操作，安全实验。学生能够根据观察目的设计观察方案，按照从外到内、从上到下的顺序系统观察心脏结构，记录观察结果，培养探究实践的基本技能。通过“模拟心脏泵血”活动，学生能够设计实验方案，验证心脏瓣膜的作用，体验探究实践的过程，发展提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论的探究实践能力。 （四）态度责任 通过学习心脏的结构和功能，学生能够认识到心脏健康的重要性，了解保护心脏的基本方法，如合理饮食、适量运动、保持良好心态等，养成健康的生活方式。通过分析心脏疾病案例，学生能够关注心血管疾病的危害，增强健康意识，形成关爱生命、珍爱健康的价值观。通过了解心脏移植、人工心脏等医学进展，学生能够感受科学技术对人类健康的贡献，增强态度责任感和科技报国的意识。 四、学习重点与难点 （一）学习重点 1. 心脏的位置、形态和内部结构：学生需要准确描述心脏位于胸腔中部偏左下方、两肺之间，掌握心脏的外形特征，识别心脏四个腔室（左心房、左心室、右心房、右心室）的位置和结构特点。 1. 心脏各腔室相连的血管：学生需要掌握左心房连接肺静脉、右心房连接上下腔静脉、左心室连接主动脉、右心室连接肺动脉的结构特点，理解血管与心脏腔室的对应关系。 1. 心脏瓣膜的位置和作用：学生需要了解房室瓣和动脉瓣的位置，理解瓣膜保证血液单向流动的功能，认识瓣膜在心脏泵血过程中的重要作用。 1. 心脏的工作原理：学生需要理解心脏收缩和舒张与血液流动的关系，掌握心脏泵血的基本过程，认识心脏作为血液循环动力器官的功能。 （二）学习难点 1. 心脏四个腔室的空间位置关系：由于心脏解剖结构的复杂性，学生容易混淆左右心房、心室的位置，特别是心脏解剖方位与人体方位的关系（心脏的左右与观察者的左右相反）。 1. 血液在心脏内流动方向的判断：学生需要综合理解心脏各腔室相连的血管、瓣膜的开闭方向，才能正确判断血液流动方向，这对学生的综合分析能力要求较高。 1. 心脏结构与功能相适应的理解：学生需要将心脏的结构特点（如心室壁厚度、瓣膜位置等）与其功能联系起来，形成结构与功能相适应的生物学观念，这需要一定的抽象思维能力。 1. 心脏连续工作过程的动态理解：心脏的收缩和舒张是一个连续的动态过程，学生需要理解心房、心室收缩和舒张的时序关系，以及瓣膜开闭与血液流动的协调配合。 五、学习资源与工具 （一）教师准备 资源类型 具体内容 使用说明 实物模型 人体心脏模型（可拆装） 演示心脏整体结构和内部结构 实验材料 新鲜猪心、解剖盘、解剖刀、解剖剪、镊子、探针 分组实验，每组1个猪心 多媒体资源 心脏结构动画、心脏跳动视频、血液循环动画 配合讲解使用，增强直观性 模拟材料 塑料瓶、橡皮膜、细管、单向阀 学生分组制作心脏泵血模型 表2 教师准备资源清单 （二）学生准备 1. 预习教材相关内容，了解心脏的基本位置和功能 1. 测量自己的心率，记录安静状态下1分钟心跳次数 1. 收集心脏健康相关的新闻报道或科普文章 1. 思考：为什么心脏能够不停地跳动？心脏是如何工作的？ 六、学习过程 【第1课时】心脏的结构与功能 环节一：情境导入，激发兴趣（8分钟） 【新情境呈现】 播放一段关于“中国首例人工心脏植入患者康复出院”的新闻视频。视频讲述了一位严重心力衰竭患者，通过植入国产人工心脏“中国心”，重获新生的感人故事。视频中展示人工心脏的工作原理，引导学生思考：人工心脏是如何工作的？它模拟了天然心脏的哪些结构和功能？为什么心脏被称为“生命的发动机”？ 【互动探究】 教师引导学生围绕以下问题进行小组讨论：（1）人工心脏需要具备哪些功能才能替代天然心脏？（2）根据已有知识，你认为心脏在人体中起什么作用？（3）你想了解心脏的哪些奥秘？学生分组讨论后，各组代表分享讨论结果。教师将学生的问题进行归纳整理，形成本节课的学习目标：认识心脏的结构、理解心脏的功能、探究心脏的工作原理。 【设计意图】 通过真实的医学案例创设情境，将抽象的生物学知识与现实生活紧密联系，激发学生的学习兴趣和探究欲望。人工心脏作为现代医学的重要成果，既能引发学生对心脏功能的思考，又能渗透态度责任教育，让学生感受科技进步对人类健康的贡献。小组讨论的形式有利于激活学生的已有知识，培养合作学习能力。 环节二：感知体验，认识位置（7分钟） 【活动一：感受心跳】 教师引导学生进行以下体验活动：首先，每位学生将右手放在左胸口，感受心脏的跳动，数一数1分钟心跳的次数，与课前测量的数据进行对比。然后，学生尝试用手指寻找心脏跳动的位置，感受心脏的搏动特点。接着，教师提出问题：心脏位于人体的什么位置？它的大小和形状是怎样的？ 【活动二：观察模型】 教师展示人体胸腔模型和心脏模型，引导学生观察心脏的位置、大小和形态。学生通过观察模型，认识到心脏位于胸腔中部偏左下方、两肺之间，大小与本人的拳头相近，形状像倒置的桃子。教师强调心脏的位置特点：心底朝向右后上方，心尖朝向左前下方，这解释了为什么我们在左胸口能明显感受到心跳。 【互动问答】 教师提问：（1）为什么心脏位于胸腔而不是腹腔？（2）心脏与拳头大小相近，这个特点与它的功能有什么关系？学生思考回答后，教师进行总结：心脏位于胸腔可以受到肋骨的保护，同时靠近肺部有利于血液与气体的交换；心脏大小与拳头相近，说明心脏是一个紧凑而高效的器官，其大小与人体代谢需求相适应。 【设计意图】 通过亲身体验感受心跳，将抽象的知识转化为具体的感知，增强学习的真实感和参与感。观察模型的活动帮助学生建立心脏位置和形态的空间概念，为后续学习心脏内部结构奠定基础。互动问答环节引导学生思考结构与功能的关系，渗透生命观念的培养。 环节三：实验探究，认识结构（20分钟） 【实验准备】 教师介绍实验目的、材料用具和安全注意事项。实验材料为新鲜猪心（每组1个），工具包括解剖盘、解剖刀、解剖剪、镊子、探针等。教师强调解剖操作的安全规范：解剖刀和剪刀的使用方法、手指的正确位置、如何避免划伤等。同时提醒学生尊重实验材料，认真观察，如实记录。 【观察步骤】 第一步，观察心脏的外形：学生将猪心放在解剖盘中，观察心脏的外形特征，区分心底和心尖，辨认心脏表面的沟（冠状沟、前室间沟、后室间沟），这些沟是心脏表面区分心房和心室、左心和右心的标志。 第二步，观察心脏表面的血管：学生辨认连接在心脏上的血管，根据血管的粗细、管壁厚度和行走方向，初步区分动脉和静脉。教师引导学生思考：这些血管分别连接心脏的哪个腔？ 第三步，解剖观察心脏内部结构：学生按照教师指导，用解剖刀沿冠状沟上方切开左心房和右心房，观察心房内部结构；然后沿前室间沟两侧切开左心室和右心室，观察心室内部结构。重点观察：（1）心房和心室的壁厚度有什么不同？（2）左心室和右心室的壁厚度有什么不同？（3）心房与心室之间、心室与动脉之间有什么结构？ 【探究任务】 各小组完成以下探究任务，并填写观察记录表：（1）辨认心脏的四个腔，标注名称；（2）观察各腔室壁的厚度，比较差异；（3）找到房室瓣和动脉瓣，观察其形态和开闭方向；（4）辨认与各腔室相连的血管；（5）用探针探测血液流动的方向。 【交流汇报】 各小组汇报观察结果，教师引导学生总结心脏的结构特点：（1）心脏有四个腔：左心房、左心室、右心房、右心室；（2）心房与心室之间有房室瓣，心室与动脉之间有动脉瓣；（3）心室壁比心房壁厚，左心室壁比右心室壁厚；（4）左心房连接肺静脉，右心房连接上下腔静脉，左心室连接主动脉，右心室连接肺动脉。教师强调心脏解剖方位与观察者方位的关系，帮助学生正确理解左右心房、心室的位置。 【设计意图】 解剖观察是本节课的核心探究活动，通过亲手操作，学生能够直观认识心脏的内部结构，体验探究实践的过程。分步骤的观察指导有助于学生系统、全面地认识心脏结构，避免观察的盲目性。探究任务的设计引导学生主动思考，发现结构特点，为理解结构与功能的关系奠定基础。 环节四：分析推理，理解功能（10分钟） 【问题引导】 教师提出核心问题：心脏的结构特点与其功能有什么关系？引导学生从以下几个方面进行分析：（1）心室壁比心房壁厚，这与它们的功能有什么关系？（2）左心室壁比右心室壁厚，这说明了什么？（3）心脏瓣膜有什么作用？如果没有瓣膜会怎样？ 【小组讨论】 学生分组讨论，教师引导学生联系已学知识进行分析。对于问题（1），学生联系心房和心室的功能：心房把血液压入心室，距离近，需要的压力小；心室把血液压入动脉，输送到全身或肺部，距离远，需要的压力大，所以心室壁比心房壁厚。对于问题（2），学生分析左心室和右心室的功能：左心室把血液压入主动脉，输送到全身各处，距离最远；右心室把血液压入肺动脉，输送到肺部，距离较近，所以左心室壁比右心室壁厚。 【模拟演示】 教师用自制的心脏瓣膜模型演示瓣膜的作用。模型由塑料瓶、橡皮膜、细管和单向阀组成，可以模拟心脏泵血和瓣膜开闭的过程。通过演示，学生直观地看到：当“心室”收缩时，“房室瓣”关闭，“动脉瓣”打开，血液流向“动脉”；当“心室”舒张时，“动脉瓣”关闭，“房室瓣”打开，血液从“心房”流入“心室”。教师引导学生总结瓣膜的作用：保证血液单向流动，防止血液倒流。 【归纳总结】 教师引导学生归纳心脏结构与功能相适应的特点：（1）心脏有四个腔，左右不相通，保证了动脉血和静脉血不混合；（2）心室壁比心房壁厚，有利于心室把血液压入动脉；（3）左心室壁最厚，有利于把血液输送到全身各处；（4）心脏瓣膜保证血液单向流动，提高了泵血效率。通过这些分析，学生深刻理解“结构与功能相适应”的生物学观念。 【设计意图】 通过问题引导和小组讨论，学生主动思考心脏结构与功能的关系，发展科学思维能力。模拟演示将抽象的瓣膜作用具体化、可视化，帮助学生理解心脏泵血的机制。归纳总结环节帮助学生建立知识体系，形成结构与功能相适应的生命观念。 【第2课时】心脏的工作原理与血液循环 环节一：复习回顾，导入新课（5分钟） 【知识回顾】 教师通过以下问题引导学生回顾上节课学习的内容：（1）心脏有几个腔？分别叫什么名称？（2）心脏各腔室分别与哪些血管相连？（3）心脏瓣膜有什么作用？学生回答后，教师进行简要总结，并引出本节课的学习内容：我们已经认识了心脏的结构，那么心脏是如何工作的呢？血液在心脏内是怎样流动的？ 【情境导入】 教师展示一张运动员和普通人心率对比的数据表，引导学生思考：为什么运动员的心率比普通人慢？运动员的心脏有什么特点？这与心脏的工作原理有什么关系？通过这些问题，激发学生的探究兴趣，导入新课学习。 环节二：动画演示，理解原理（15分钟） 【观看动画】 教师播放心脏工作过程的动画视频，学生观察心脏收缩和舒张的过程、瓣膜开闭的情况、血液流动的方向。教师引导学生注意观察以下几个关键点：（1）心房收缩时，心室处于什么状态？房室瓣和动脉瓣分别处于什么状态？（2）心室收缩时，心房处于什么状态？房室瓣和动脉瓣分别处于什么状态？（3）心脏舒张时，房室瓣和动脉瓣分别处于什么状态？血液流动的方向是怎样的？ 【分步讲解】 教师结合动画，分步骤讲解心脏工作的过程。第一步，心房收缩：心房收缩时，心室舒张，房室瓣打开，动脉瓣关闭，血液由心房流入心室。第二步，心室收缩：心室收缩时，心房舒张，房室瓣关闭，动脉瓣打开，血液由心室流入动脉。第三步，全心舒张：心房和心室都舒张，房室瓣打开，动脉瓣关闭，血液由静脉流入心房，再由心房流入心室。教师强调心脏收缩和舒张的协调配合，保证血液连续不断地流动。 【学生活动】 学生用手模拟心脏的收缩和舒张：双手握拳代表心脏收缩，双手张开代表心脏舒张。教师带领学生按照心脏工作的顺序进行模拟：心房收缩（左手握拳）→心室收缩（右手握拳）→全心舒张（双手张开）。通过身体参与，学生加深对心脏工作过程的理解。 【设计意图】 动画演示将心脏工作的动态过程直观地呈现给学生，降低了理解的难度。分步讲解帮助学生建立清晰的知识框架，理解心脏工作的时序关系。身体参与的活动增强了学习的趣味性，帮助学生记忆心脏工作的过程。 环节三：模型建构，深化理解（15分钟） 【制作任务】 学生分组制作心脏泵血模型。材料包括：塑料瓶（代表心室）、橡皮膜（代表心肌）、细管（代表血管）、单向阀（代表瓣膜）。制作步骤：（1）将塑料瓶底部剪开，用橡皮膜封住，用橡皮筋固定；（2）在瓶盖上钻孔，插入细管，连接单向阀；（3）在瓶身侧面钻孔，插入细管，连接单向阀；（4）调整单向阀的方向，使水流只能单向流动。 【探究实验】 学生用制作的模型进行探究实验：（1）挤压橡皮膜（模拟心室收缩），观察水流的方向和单向阀的开闭；（2）松开橡皮膜（模拟心室舒张），观察水流的方向和单向阀的开闭；（3）改变单向阀的方向，观察水流情况的变化。学生记录实验现象，分析单向阀的作用。 【交流讨论】 各小组展示制作的模型，交流实验结果。教师引导学生思考：（1）模型中的各部分分别代表心脏的什么结构？（2）模型是如何模拟心脏泵血的？（3）模型与真实心脏有什么不同？通过讨论，学生认识到模型的局限性，理解模型是科学研究的重要方法，但模型与真实事物之间存在差异。 【设计意图】 模型建构活动是本节课的核心探究活动，学生通过动手制作和实验，深入理解心脏泵血的原理。这一活动培养了学生的动手能力、合作能力和探究实践能力。讨论模型的局限性，帮助学生认识模型方法的特点，发展科学思维能力。 环节四：联系实际，拓展应用（10分钟） 【案例分析】 教师呈现一个心脏疾病的案例：一位患者因风湿性心脏病导致二尖瓣（左房室瓣）关闭不全，出现心慌、气短、乏力等症状。教师引导学生分析：（1）二尖瓣关闭不全会导致什么后果？（2）为什么患者会出现这些症状？（3）如何预防和治疗这类疾病？学生分组讨论后，各组代表发言。教师进行总结：瓣膜疾病会导致血液倒流，影响心脏的泵血效率，进而影响全身的血液供应。 【健康教育】 教师引导学生讨论如何保护心脏健康。学生结合生活经验，提出保护心脏的方法：合理饮食，减少高脂肪、高盐食物的摄入；适量运动，增强心肌收缩力；保持良好心态，避免过度紧张和焦虑；戒烟限酒，减少对心脏的损害；定期体检，及早发现心脏问题。教师强调心脏健康的重要性，引导学生养成健康的生活方式。 【科学前沿】 教师介绍心脏医学的最新进展：人工心脏、心脏移植、心脏支架等技术。重点介绍我国自主研发的人工心脏“中国心”，已经成功救治了多位严重心力衰竭患者。通过这些内容，学生感受科技进步对人类健康的贡献，增强民族自豪感和态度责任感。 【设计意图】 案例分析将所学知识与实际生活联系起来，培养学生运用知识解决问题的能力。健康教育渗透态度责任的培养，引导学生关注健康、珍爱生命。科学前沿的介绍拓展学生的视野，激发学生对科学的兴趣，培养态度责任感。 七、学习评价 （一）过程性评价 评价环节 评价内容 评价方式 评价标准 情境导入 参与讨论的积极性、提出问题的质量 观察记录 积极参与、问题有深度 实验探究 操作规范性、观察能力、记录完整性 实验报告 操作规范、观察全面、记录准确 模型建构 制作质量、探究能力、合作精神 作品展示 模型有效、探究深入、合作良好 讨论交流 表达能力、思维逻辑、倾听态度 小组互评 表达清晰、逻辑合理、认真倾听 表3 过程性评价量表 （二）终结性评价 【基础检测】 1. 心脏位于人体的什么位置？它的形状和大小有什么特点？ 1. 心脏有几个腔？分别叫什么名称？各与哪些血管相连？ 1. 心脏瓣膜有哪些？它们分别位于什么位置？有什么作用？ 1. 为什么心室壁比心房壁厚？为什么左心室壁比右心室壁厚？ 【能力提升】 1. 请绘制心脏结构简图，标注心脏各腔室的名称和相连的血管，用箭头表示血液在心脏内的流动方向。 1. 请描述心脏工作的过程，说明心房、心室收缩和舒张的顺序，以及瓣膜开闭与血液流动的关系。 1. 如果一个人的房室瓣关闭不全，会对心脏的功能产生什么影响？请运用所学知识进行分析。 【拓展探究】 1. 查阅资料，了解人工心脏的工作原理，比较人工心脏与天然心脏的异同，写一篇300字左右的科普短文。 1. 设计一个调查方案，了解中学生心脏健康的现状，提出保护心脏健康的建议。 八、板书设计 输送血液的泵——心脏 一、心脏的位置和形态 位置：胸腔中部偏左下方，两肺之间 大小：与本人拳头相近 形状：倒置的桃子 二、心脏的结构 四个腔：左心房、左心室、右心房、右心室 相连血管：肺静脉→左心房 上/下腔静脉→右心房 左心室→主动脉 右心室→肺动脉 瓣膜：房室瓣（心房与心室之间）、动脉瓣（心室与动脉之间） 三、心脏的功能 泵血功能：推动血液在血管中循环流动 工作过程：心房收缩→心室收缩→全心舒张 四、结构与功能相适应 心室壁>心房壁（心室泵血距离远） 左心室壁>右心室壁（左心室泵血到全身） 瓣膜→血液单向流动 图1 板书设计示意图 九、课后作业 （一）基础作业（必做） 1. 完成教材P56-P58的课后练习题，巩固心脏结构和功能的相关知识。 1. 绘制心脏结构简图，标注各腔室名称和相连血管，用不同颜色区分动脉血和静脉血。 1. 整理本节课的学习笔记，归纳心脏结构与功能相适应的特点。 （二）拓展作业（选做） 1. 查阅资料，了解心脏移植、人工心脏等医学技术的发展历程，写一篇科普短文介绍我国在心脏医学领域的成就。 1. 设计一个保护心脏健康的宣传海报，内容包括心脏的重要性、心脏疾病的危害、保护心脏的方法等。 1. 调查家人或邻居的心脏健康状况，了解他们的生活习惯，运用所学知识提出改善建议。 十、教学反思 （一）教学亮点 本节课以“人工心脏”这一真实医学案例作为情境导入，将抽象的生物学知识与现实生活紧密联系，有效激发了学生的学习兴趣和探究欲望。解剖观察猪心的实验活动让学生亲身体验探究实践的过程，培养了学生的动手能力和观察能力。模型建构活动将抽象的心脏泵血原理具体化，帮助学生深入理解心脏的工作机制。案例分析、健康教育等环节渗透了态度责任的培养，引导学生关注健康、珍爱生命。 （二）改进方向 在解剖实验环节，部分学生的操作不够规范，需要在实验前加强操作示范和安全教育。模型建构活动的时间安排较为紧张，可以考虑将这一活动延伸到课后，让学生有更充足的时间进行探究。对于心脏四个腔室空间位置关系的理解，部分学生仍存在困难，可以增加更多的三维模型和动画演示，帮助学生建立空间概念。此外，可以进一步丰富评价方式，如增加学生自评、互评等，使评价更加全面和多元。 （三）后续跟进 下一节课将学习血液循环的途径，需要引导学生将心脏的结构和功能与血液循环联系起来，形成完整的知识体系。可以设计一个综合性的探究活动，让学生模拟血液在心脏和血管中的流动过程，加深对循环系统的整体认识。同时，可以结合血压测量、脉搏检测等实践活动，让学生进一步认识心脏健康的重要性，培养健康的生活方式。 第 页 / 共 页 学科网（北京）股份有限公司 $