4.3.2发生在肺内的气体交换（教学设计）—2025-2026学年人教版生物学七年级下册

4.3.2发生在肺内的气体交换（教学设计）——人教版生物学七年级下册 一、基本信息 课时安排：1课时 授课对象：七年级学生 授课教师：初中生物学教师 二、教学目标 （一）生命观念 1. 通过学习肺与外界的气体交换、肺泡与血液的气体交换过程，明确气体交换是人体获取氧气、排出二氧化碳的关键，建立“结构与功能相适应”“生命活动依赖于气体交换”“人体与环境统一”的生命观念，理解呼吸系统各器官协调配合完成气体交换的整体性，衔接上一节呼吸道对空气的处理相关知识，形成完整的呼吸生理认知体系。 2. 认识到气体交换异常对人体健康的危害（如缺氧、呼吸困难），感知生命活动的连续性和脆弱性，树立珍爱生命、关注呼吸系统健康的意识，认同“科学呼吸、保护肺部”是守护生命健康的重要保障，契合教育部对中小学生健康教育的核心要求，同时结合雾霾等环境问题，理解人体与环境的密切联系。 （二）科学思维 1. 通过观察呼吸系统模型、分析模拟实验现象、解读气体交换示意图和气体成分变化数据，培养观察分析、逻辑推理和归纳总结的能力，能区分肺与外界气体交换和肺泡与血液气体交换的不同，推理胸廓变化与呼吸运动的关系、气体扩散的原理，提升科学思维能力，同时学会运用“四色对比法”解读气体成分变化，提升数据解读效率。 2. 结合中考题型，学会运用所学知识解答气体交换相关的选择题、识图题、实验探究题，能科学分析呼吸困难、肺炎等常见呼吸系统问题的原因，解读肺泡结构示意图、呼吸运动动画，提升知识应用和理性思考能力，初步形成“实验探究—分析推理—得出结论”的科学思维模式，契合中考“注重逻辑、联系实际”的命题思路。 （三）探索实践 1. 参与“模拟膈肌的运动”“探究肺与外界气体交换的原理”分组实验，动手操作实验装置、观察实验现象、记录实验数据，掌握实验探究的基本方法，提升动手实践、观察记录和合作探究能力，体会科学探究的严谨性和趣味性，同时通过“手按胸廓感知运动”等简单操作，建立对呼吸运动的感性认知。 2. 小组合作完成“气体交换过程”思维导图绘制或“肺泡结构模型”拼接，分工协作、交流讨论，学会整合知识、展示成果，同时能结合实验现象分析气体交换的原理，提升合作探究和创新实践能力，落实科学探究的基本素养，可融入数字化工具相关演示（如肺活量测试仪数据采集动画），将抽象概念具象化。 （四）态度责任 1. 了解肺与外界气体交换、肺泡与血液气体交换的原理，养成良好的呼吸习惯（不随地吐痰、不吸烟、保持室内通风），学会保护呼吸系统，树立自我保护意识，避免因不良习惯伤害肺部健康，践行健康生活理念，结合雾霾天防护等生活场景，掌握呼吸系统防护方法。 2. 认识到呼吸系统健康不仅关系自身，还与环境密切相关，主动向家人宣传保护呼吸系统的知识，拒绝吸烟、远离粉尘和有害气体，树立正确的健康观念和责任意识，践行关爱他人、守护生命、爱护环境的理念，同时参与校园呼吸系统健康宣传，落实新时代校园爱国卫生运动要求。 三、教学重难点 （一）教学重点 1. 肺与外界的气体交换过程（呼吸运动的原理、胸廓变化与气体进出的关系）（中考选择题、识图题高频考点），明确呼吸运动中膈肌、肋间肌的收缩与舒张对胸廓容积的影响。 2. 肺泡与血液的气体交换过程（气体扩散原理的应用、氧气和二氧化碳的扩散方向）（中考选择题、简答题常考），结合肺泡结构特点理解气体交换的高效性，体现“结构与功能相适应”的生命观念。 3. 肺泡适于气体交换的结构特点（中考核心考点，多以识图题、简答题形式考查），对接中考识图分析题的考查要求，同时强化结构与功能相适应的核心素养。 （二）教学难点 1. 理解呼吸运动的原理，区分吸气和呼气时膈肌、肋间肌的收缩/舒张状态、胸廓容积的变化、肺内气压的变化，突破“胸廓变化与气体进出的因果关系”这一中考易错点，明确“胸廓扩大导致吸气，胸廓缩小导致呼气”的逻辑关系。 2. 理解气体扩散原理，并运用该原理分析肺泡与血液之间的气体交换过程，能准确描述氧气和二氧化碳的扩散方向，提升知识应用能力，契合中考简答题的命题思路，同时能结合气体成分变化数据进行分析推理。 3. 规范完成“模拟膈肌的运动”实验，掌握控制单一变量、设置对照实验的原则，能分析实验现象、得出科学结论，对接中考实验探究题的考查要求，同时能将实验现象与实际呼吸运动相联系。 四、教学准备 1. 教具：多媒体课件（包含中考真题、呼吸系统结构示意图、呼吸运动动画、肺泡结构示意图、气体交换示意图、气体成分变化表格、实验视频）、呼吸系统模型、模拟膈肌运动实验装置（气球、橡皮膜、玻璃罩）、肺活量测试仪（演示用）、白板、“实验记录表”“气体交换思维导图模板”。 2. 学具：学生自备笔记本、课本，提前预习发生在肺内的气体交换相关内容，记录自己的呼吸感受及相关疑问，结合生活体验（如深呼吸、跑步后呼吸变化）做好实验和互动准备，同时观察身边人的呼吸特点。 3. 互动准备：分组（4-6人/组），确定小组实验员、记录员、发言人，提前布置学生查阅“模拟膈肌的运动”实验相关资料，明确实验步骤和注意事项；准备实验材料，确保每组能顺利完成实验操作，营造主动探究、联系生活的课堂氛围，可提前布置基础组、进阶组、挑战组分层任务，满足差异化学习需求。 五、教学过程 （一）情境导入，激发兴趣 1. 师生互动：教师提问“同学们，我们每天都要呼吸，跑步后会感觉呼吸加快、加深，你们知道我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同吗？”“我们的肺是如何完成气体交换的？”，邀请2-3名学生分享自己的呼吸感受和猜想，教师给予肯定和引导，让学生双手分别放在胸部两侧做深呼吸，感受胸廓起伏变化，结合生活实例（如游泳时呼吸困难）引发学生思考，建立对呼吸运动的感性认知。 2. 情境延伸：展示肺泡结构特写图片、呼吸运动动画片段，播放气体交换微观过程视频，提问“肺的结构有什么特点？这些特点与气体交换有什么关系？”，引出本节课主题——发生在肺内的气体交换，同时说明本节课内容是中考核心考点，与生活、健康密切相关，是衔接呼吸道知识、完善呼吸生理体系的关键内容。 3. 中考衔接：简要说明“本节课的核心考点是肺与外界的气体交换、肺泡与血液的气体交换、肺泡的结构特点，多以识图题、实验探究题、简答题形式出现，占比3-4分，掌握这些知识，不仅能应对中考，更能帮助我们了解呼吸的奥秘，保护呼吸系统健康”，明确学习目标。 （二）探究新知，落实素养 环节1：肺与外界的气体交换 1. 自主学习：学生结合课本插图和多媒体课件，自主阅读教材，思考“肺与外界的气体交换是通过什么实现的？”“吸气和呼气时，膈肌、肋间肌的状态如何？胸廓容积和肺内气压会发生什么变化？”，在笔记本上标注核心知识点，重点关注呼吸运动的原理，结合参考资料明确胸廓变化与气体进出的因果关系。 2. 师生互动1：教师展示呼吸系统模型和呼吸运动动画，邀请学生上台演示膈肌、肋间肌的收缩与舒张状态，分享自主学习的收获，教师补充总结：肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的，结合参考资料强调“吸气时，膈肌、肋间肌收缩→胸廓容积扩大→肺扩张→肺内气压小于外界气压→气体吸入；呼气时，膈肌、肋间肌舒张→胸廓容积缩小→肺回缩→肺内气压大于外界气压→气体呼出”，对接中考识图题、选择题考点，可通过注射器与小气球的类比实验，帮助学生理解容积变化与气体进出的关系。 3. 小组实验：各小组完成“模拟膈肌的运动”实验，实验员负责操作实验装置（用玻璃罩模拟胸廓、气球模拟肺、橡皮膜模拟膈肌），记录员记录实验现象（拉动/放松橡皮膜时，气球的变化），教师巡视指导，纠正不规范操作，解答学生疑问（如“为什么拉动橡皮膜，气球会膨胀？”），引导学生将实验现象与实际呼吸运动相联系，体会“结构与功能相适应”的特点。 实验操作（模拟） 实验现象（气球变化） 对应呼吸状态 中考易错点提醒 拉动橡皮膜（模拟膈肌收缩） 气球膨胀（体积变大） 吸气 膈肌收缩→胸廓容积扩大，而非胸廓扩大导致膈肌收缩 放松橡皮膜（模拟膈肌舒张） 气球回缩（体积变小） 呼气 呼气时，肺内气压大于外界气压，气体被动排出 4. 中考小练习（即时巩固）：PPT展示2025年德州中考真题“下列关于肺与外界气体交换的叙述，正确的是（ ）A. 吸气时，膈肌舒张、肋间肌收缩 B. 呼气时，胸廓容积扩大、肺内气压降低 C. 呼吸运动的完成依赖于膈肌和肋间肌的收缩与舒张 D. 肺与外界的气体交换是通过气体扩散实现的”，学生举手回答，教师讲解解析，强化知识点记忆，突破“呼吸运动与气体扩散的区分”“膈肌收缩与胸廓变化的关系”等易错点。 环节2：肺泡与血液的气体交换 1. 情境展示：播放肺泡与血液气体交换的微观动画，展示肺泡结构示意图和气体成分变化表格（用四色对比法标注氧气、二氧化碳的含量变化），提问“肺泡的结构有什么特点？这些特点为什么有利于气体交换？”“氧气和二氧化碳是如何在肺泡和血液之间进行交换的？”，引发学生思考，结合参考资料明确肺泡数量多、壁薄等结构优势。 2. 师生互动2：教师展示肺泡结构模型，邀请学生上台指出肺泡的结构特点，分享自己的观察发现，教师补充总结：肺泡适于气体交换的结构特点有① 肺泡数量多（约7亿个），增大气体交换面积；② 肺泡壁和毛细血管壁都很薄，只由一层上皮细胞构成，便于气体扩散；③ 肺泡外缠绕着丰富的毛细血管，利于气体交换，体现“结构与功能相适应”的生命观念，对接中考识图题、简答题考点，可通过双层膜结构动态剖分演示，展示气体扩散路径。 3. 重点讲解：教师结合气体扩散原理，讲解肺泡与血液的气体交换过程，结合参考资料强调“肺泡内的氧气浓度高于血液中的氧气浓度，二氧化碳浓度低于血液中的二氧化碳浓度，因此氧气从肺泡扩散到血液，二氧化碳从血液扩散到肺泡，最终实现肺泡与血液的气体交换”，同时说明交换后，血液由静脉血变为动脉血，对接中考简答题考点，可设计“气体交换通关挑战”，让学生分组扮演氧气、二氧化碳分子，模拟气体扩散过程，强化知识记忆。 4. 小组讨论：各小组讨论“为什么肺泡适于气体交换？”“肺泡与血液的气体交换和肺与外界的气体交换有什么区别？”，结合所学知识分析，邀请小组发言人分享讨论结果，教师补充完善，强化对气体交换过程的理解，提升逻辑推理能力，同时引导学生对比两种气体交换的原理、场所和特点，梳理知识脉络。 5. 中考衔接：PPT展示2025年聊城中考真题“请结合所学知识，说说肺泡适于气体交换的结构特点有哪些？并简要说明肺泡与血液之间的气体交换过程。”，引导学生规范答题，教师讲解答题要点（分点作答、结合结构与功能、明确气体扩散方向），对接中考简答题答题要求，强化知识点应用。 环节3：知识拓展，落实素养 1. 师生互动3：教师提问“结合我们所学知识，说说跑步后为什么会呼吸加快、加深？”“长期吸烟会对肺的气体交换产生什么影响？”，学生自主发言，结合生活实际分析，教师给予引导和建议，帮助学生树立保护呼吸系统的意识，结合雾霾天戴口罩等场景，延伸讲解呼吸道防御机制，制作简单的呼吸系统防护自检清单，强化健康生活理念。 2. 小组活动：各小组结合所学知识，绘制“发生在肺内的气体交换”思维导图，梳理肺与外界、肺泡与血液的气体交换过程，标注核心知识点和中考易错点，完成后邀请2-3个小组展示思维导图，教师点评指导，强化知识整合能力，基础组可完成肺结构拼图，挑战组可撰写“如果肺泡壁增厚会怎样”的科学短文，满足差异化需求。 （三）课堂小结，梳理知识 1. 师生互动4：采用“学生总结+教师补充”的方式，邀请2-3名学生分享本节课的收获，教师结合板书，梳理核心知识点（肺与外界的气体交换、肺泡与血液的气体交换、肺泡的结构特点、呼吸运动原理），强调中考重点和易错点，回顾呼吸系统知识的连贯性，完善呼吸生理认知体系。 2. 核心素养回顾：引导学生回顾本节课落实的四大核心素养，明确“认识气体交换的生命规律、学会科学探究与推理、主动实践操作、承担守护自身呼吸系统健康和爱护环境的责任”的重要性，升华情感态度，契合教育部对中小学生健康教育的要求。 （四）布置作业，对标中考 1. 基础作业（必做）：完成课本课后习题，背诵肺与外界气体交换的原理、肺泡与血液气体交换的过程、肺泡适于气体交换的结构特点，填写本节课的实验记录表，巩固核心知识点，完善思维导图。 2. 提升作业（选做）：绘制肺泡与血液气体交换示意图（标注气体扩散方向、各结构名称），对接中考识图题；撰写一篇“保护我们的肺”短文（100字左右），结合自身生活习惯，提出保护呼吸系统的建议，对接中考生活应用题；完成“家庭呼吸习惯调查”，记录家人的呼吸相关习惯，分析其中的合理与不合理之处。 3. 中考拓展：完成2道中考真题（PPT展示，2025年滨州、2025年济宁真题），巩固知识点，熟悉中考题型（识图题、实验探究题、简答题），总结解题技巧，重点关注实验探究题的答题规范和识图题的结构标注要求。 六、板书设计 第二节 发生在肺内的气体交换 一、肺与外界的气体交换（呼吸运动）（中考重点） 1. 原理：膈肌、肋间肌的收缩与舒张→胸廓容积变化→肺内气压变化 2. 过程： 吸气：收缩→容积扩大→气压降低→气体吸入 呼气：舒张→容积缩小→气压升高→气体呼出 二、肺泡与血液的气体交换（中考核心） 1. 原理：气体扩散（从高浓度→低浓度） 2. 过程：肺泡→氧气→血液；血液→二氧化碳→肺泡 3. 肺泡结构特点（结构与功能相适应）： 数量多、壁薄（一层上皮细胞）、毛细血管丰富 三、核心素养 生命观念：结构与功能相适应、生命依赖气体交换、人体与环境统一 科学思维：实验探究、逻辑推理、区分辨析、数据解读 探索实践：动手实验、绘制导图、模型拼接、模拟探究 态度责任：爱护肺器官、养成良好呼吸习惯、守护健康、爱护环境 七、教学反思 1. 优势：本节课围绕四大核心素养设计，贴合七年级学生的认知特点和生活实际，衔接上一节呼吸道相关知识，融入“模拟膈肌的运动”核心实验和分层实践活动，师生互动充分，注重动手实践和知识应用能力的培养；同时对标中考考点，即时巩固真题，结合参考资料突破易错点，融入数字化演示和游戏化学习机制，让学生在“做中学、学中练”，既落实了知识目标，也强化了“结构与功能相适应”的生命观念和态度责任，契合中考命题导向和教育部健康教育要求。 2. 不足：部分学生在理解呼吸运动的原理时，难以区分吸气和呼气时膈肌、肋间肌的状态及肺内气压的变化，知识应用不够灵活；对气体扩散原理的理解不够透彻，难以准确描述肺泡与血液之间的气体交换过程；实验操作中，部分小组的实验现象不够明显，实验记录不够规范，对分层任务的完成质量差异较大。 3. 改进方向：下次教学可提前展示呼吸运动的动态演示视频，强化学生对原理的理解；增加气体扩散原理的简单演示实验，结合四色对比法解读气体成分变化，突破难点；加强实验操作指导，明确实验注意事项和记录要求，规范实验步骤；优化分层任务设计，加强对薄弱小组的指导，关注学生的个体差异，针对不同学生的薄弱点进行针对性指导，让核心素养的落实更到位，贴合学生实际需求和中考命题导向。 学科网（北京）股份有限公司 $