内容正文:
《血液、血管和心脏》教学设计
苏教版(2024)初中生物学 八年级上册 第5单元 人体生理与健康
第13章 循环系统 第1节 血液、血管和心脏
一、教材分析
本节是苏教版八上第13章循环系统的开篇,是全章基础。教材通过观察血液分层与血细胞、比较三类血管、观察心脏结构,引导学生认识血液的组成与功能、血管的结构特点及瓣膜与血流方向的关系,为学习血液循环奠定基础,利于渗透“结构与功能相适应”的生命观念。
二、四维核心素养
生命观念:通过认识血液的组成、血细胞的结构与功能、三类血管的特点以及心脏四腔与瓣膜的关系,形成“结构与功能相适应”的生命观念,理解循环系统各组成部分协调配合维持生命活动。
科学思维:运用比较、归纳、演绎等方法,分析血细胞结构与功能的关系、三类血管的结构差异与功能差异、瓣膜与血液单向流动的关系,发展基于证据的理性思维,纠正“动脉里流动脉血、静脉里流静脉血”等错误前概念。
探究实践:通过观察血液分层现象、观察血细胞形态、比较三类血管、观察心脏结构与瓣膜等探究活动,学会运用观察、比较、实验等方法获取证据,提高动手操作与合作交流的能力。
态度责任:通过ABO血型与安全输血、无偿献血、血液成分与健康等内容的讨论,树立珍爱生命、关爱他人、乐于助人的态度,养成健康生活的习惯,增强社会责任感。
三、教学重难点
重点:血液的组成及各成分功能;三类血管的结构特点与功能;心脏结构与血液单向流动的关系。难点:从“结构与功能相适应”的视角理解血细胞、血管和心脏形态结构与功能的统一;准确识别心脏四腔及其与相连血管的对应关系,正确判断血液流动方向。
四、设计意图
本课以“探秘人体的运输系统”为主线,从学生熟悉的“体检抽血化验报告单”生活情境切入,激发探究兴趣。采用任务式活动设计,依次设置“血液的组成—血细胞—三类血管—心脏—血型与安全输血”五个层层递进的任务,通过血液分层观察、血细胞显微观察、血管比较、心脏结构与瓣膜探究等动手活动,让学生在观察、比较、分析中主动建构知识,突破重难点。全程渗透“结构与功能相适应”的生命观念,并用安全输血、无偿献血、健康生活等内容培育学生的态度责任,实现知识、能力与素养的协同发展。
五、教学过程
环节一 情境导入:体检报告里的“血液密码”
教师出示一张模拟的“体检报告单”,上面醒目地标注两项异常结果:血红蛋白偏低(提示可能贫血)、白细胞计数偏高(提示可能有炎症)。教师提问:“同学们,去医院体检或生病就诊时,医生常常要我们先抽血化验。仅仅一管血,为什么就能发现贫血、炎症等这么多问题?血液里到底藏着怎样的秘密?”
学生结合自身经历自由交流:有人抽过血、验过血型,有人献过血,有人见过化验单上的红细胞、白细胞、血小板等字样。教师顺势追问:“我们看到的血液是红色的液体,可它真的只是一滩红色液体吗?它是由什么组成的?今天,我们就一起走进人体这个运输系统,揭开血液、血管和心脏的秘密。”
教师出示本课学习目标并组织学生齐读,明确本节课要解决的核心问题:血液由什么组成、各成分有什么功能?人体内有哪些血管、各有什么特点?心脏的结构是怎样的、为什么能推动血液流动?从而使学生带着问题进入任务探究。
【设计意图】以真实生活情境“体检抽血”引入,贴近学生经验,迅速激发好奇心,使抽象的循环系统知识落到具体可感的日常经验上,同时明确学习任务,为后续任务探究做好心理和认知准备。
环节二 任务一:血液的组成——分层里藏着真相
活动一 观察血液分层,认识血液的组成:教师展示实验:在新鲜血液中加入抗凝剂(柠檬酸钠溶液)并静置一段时间,血液出现分层现象。出示分层试管图片或演示视频,引导学生仔细观察三层结构。学生观察后描述:上层是淡黄色半透明的液体——血浆;下层是暗红色、红细胞沉积而成的部分——红细胞;上下两层交界处是薄薄的一层白色物质——白细胞和血小板。
教师提问:“血液静置后能分层,这说明了什么?”学生分析得出:血液并不是均匀的单一液体,而是由不同的成分组成的。教师引导学生归纳:血液由血浆和血细胞组成,血细胞又包括红细胞、白细胞和血小板三类。为帮助学生理解血浆与血清的区别,教师补充:血液流出体外凝固后,析出的淡黄色透明液体叫血清,它与血浆的差别在于血清不含纤维蛋白原等凝血物质。
活动二 分析血浆的功能:教师提供资料:血浆约占血液总量的55%,其中90%以上是水,其余为血浆蛋白、葡萄糖、无机盐等营养物质,以及二氧化碳、尿素等代谢废物。教师联系旧知提问:“我们已经学过,小肠绒毛吸收的营养物质要运往全身各处,组织细胞代谢产生的二氧化碳等废物也要运走。这些物质的运输要靠什么完成?”学生联系前文,分析出血浆的重要作用:运载血细胞,运输维持生命活动所需的营养物质和体内产生的代谢废物(如二氧化碳、尿素等)。
教师再引导:“血浆里这么多水,血液离开人体后水分的多少会影响血液的黏稠度和循环吗?”借此渗透“适量饮水、保持体液平衡有益健康”的生活理念,学生联系体育课大量出汗后需补水的生活常识,体会生物学与生活的联系。
【设计意图】以分层实验这一直观现象开启探究,让学生亲历“观察—描述—归纳”的科学过程,从感性认识上升到理性概念,同时借助血浆成分资料分析其功能,落实“结构与功能相适应”的生命观念。
环节三 任务二:血细胞——结构与功能相适应
活动一 显微观察,填写对比表:各小组在显微镜下观察人的血液涂片(或借助高清图片、模型),重点辨认红细胞、白细胞和血小板三种血细胞。教师出示对比表格,引导学生从“形态特点、数量、有无细胞核、主要功能”四个维度进行观察、记录和比较。
学生观察后汇报交流,共同完成下表:红细胞——两面凹的圆盘状,无细胞核,数量最多,含血红蛋白,主要运输氧气和部分二氧化碳;白细胞——体积较大,有细胞核,数量较少,能吞噬病菌,起防御和保护作用;血小板——形状不规则,体积最小,无细胞核,有止血和凝血作用。教师强调:三种血细胞在形态和功能上各不相同,正是这种“形态与功能相适应”的特点,保证了血液各项生理活动的正常进行。
活动二 联系生活,突破认知:教师结合导入的“体检报告单”展开讨论。其一,红细胞与贫血:教师说明血红蛋白在氧含量高的地方容易与氧结合、在氧含量低的地方容易与氧分离,因而红细胞承担运输氧气的重要任务;当红细胞数量或血红蛋白含量过少时,血液运氧能力下降,人就会出现贫血、乏力等症状。学生由此理解化验单上“血红蛋白偏低”提示贫血的道理。
其二,白细胞与炎症:教师指出,当人体受到病菌感染时,白细胞的数量会明显增多,白细胞能穿过血管壁到达病灶处吞噬病菌,发挥防御和保护作用,这就是“白细胞偏高提示炎症”的原因。学生联系自己感冒发烧时血常规化验的结果,体会血液在抵御疾病中的作用。
其三,血小板与止血:教师让学生回忆受伤流血后伤口很快结痂止血的经历,引出血小板促进止血和加速凝血的功能。教师补充:血小板过少会导致伤口出血难止,过多则可能形成血栓,危害健康。学生认识到血细胞的数量与健康密切相关,树立珍爱生命、关注健康的意识。
【设计意图】通过显微观察和对比表,让学生在直观比较中掌握三种血细胞的特点,强化“结构决定功能”的思维方法;再以贫血、炎症、止血三个生活情境串联知识,使抽象概念与健康实际紧密相连,落实科学思维与态度责任素养。
环节四 任务三:三类血管——结构决定功能
活动一 观察比较,认识三类血管:教师出示动脉、静脉、毛细血管的横切面结构示意图和显微图片,引导学生从“管壁厚薄、管腔大小、弹性大小、血流速度、分布位置”等方面进行观察比较。学生汇报交流,共同归纳:动脉管壁厚、弹性大、管腔小,血流速度快,多分布在身体较深的部位;静脉管壁薄、弹性小、管腔大,血流速度较慢,有的分布较浅,四肢的静脉内还有防止血液倒流的静脉瓣;毛细血管管壁极薄,仅由一层上皮细胞构成,管径很小,只允许红细胞单行通过,是血液与组织细胞进行物质交换的场所。
活动二 联系生活,迁移应用:教师提问:“平时我们看到手背和手臂上的青筋,它属于哪类血管?为什么是青色的?”学生结合观察,判断青筋是分布在体表较浅位置的静脉,因静脉里流动着含氧较少、颜色较暗的血液而呈青蓝色。教师再引导思考:“护士给病人输液扎针时,为什么多选择静脉而不是动脉?”学生分析:静脉分布浅、易寻找,且血流速度慢、压力较小,便于穿刺和长时间输液。
教师进一步引导:“人体从动脉到静脉,血液经过了什么?”学生结合毛细血管的结构特点分析:血液流经全身各处的毛细血管网时,与周围的组织细胞进行物质交换——氧气和营养物质进入组织细胞,二氧化碳等废物进入血液。教师借此点明:毛细血管是实现血液与组织细胞物质交换的关键场所,它的极薄管壁和极细管径正是为高效交换而量身定制的。
【设计意图】通过结构示意图的比较观察,帮助学生建立“动脉—毛细血管—静脉”的完整认识,并运用“青筋”“输液”等生活实例进行迁移,深刻体会“结构与功能相适应”的生命观念,同时为后续学习血液循环途径埋下伏笔。
环节五 任务四:心脏——血液循环的“动力泵”
活动一 观察心脏结构,认识四腔:教师出示猪的心脏标本(或心脏解剖模型、高清剖面图),指导学生分组观察心脏的外形和内部结构。学生由外到内观察,辨认心脏的上方左右各有一个心房、下方左右各有一个心室,即左心房、左心室、右心房、右心室四个腔。教师引导观察心室壁的厚薄差异,学生发现左心室的壁最厚。教师追问:“为什么左心室的壁最厚?”学生联系“左心室要将血液泵向全身各处”的功能分析:需要较大的动力,因而壁最厚,从而体会“结构为功能服务”。
活动二 探究心脏与血管的连接:教师引导学生观察心脏与血管的连接关系,并提供记忆口诀“房连静、室连动”。学生观察并归纳:左心室连主动脉,右心室连肺动脉,左心房连肺静脉,右心房连上、下腔静脉。教师进一步让学生判断:心脏的哪一侧流动脉血、哪一侧流静脉血?学生分析得出:左心房、左心室中流的是含氧丰富的动脉血,右心房、右心室中流的是含氧较少的静脉血,从而为后续学习体循环和肺循环打下基础。
活动三 观察瓣膜,理解单向流动:教师用注水实验(向心脏注水观察水从哪流出)或动画演示,引导学生观察心脏内的瓣膜。学生发现:心房与心室之间有房室瓣,心室与动脉之间有动脉瓣。教师提问:“这些瓣膜有什么作用?”学生结合血流方向分析:瓣膜只能朝一个方向开合,能防止血液倒流,保证了血液在心脏中只能由静脉流向心房、再由心房流向心室、最后由心室流向动脉的单向流动。
教师总结提升:“心脏时刻不停地收缩和舒张,就像一台永不停歇的动力泵,为血液在血管中流动提供动力。人体正是依靠心脏这个动力泵,才使血液源源不断地把氧气和营养物质运往全身,又把废物运走。”学生由此整体认识到心脏在血液循环中的核心地位。
【设计意图】通过实物或模型观察、注水实验和动画演示,让学生亲历探究过程,直观理解心脏四腔结构、与血管的连接以及瓣膜保证单向流动的作用,突破本节难点,深刻体会“结构与功能相适应”的生命观念。
环节六 任务五:血型与安全输血——珍爱生命,关爱他人
活动一 认识ABO血型:教师介绍人类红细胞表面的血型系统,说明ABO血型可分为A型、B型、AB型和O型四种。教师引导学生回忆自己或家人献血、验血型的经历,认识血型在输血和临床治疗中的重要意义。
活动二 讨论安全输血原则:教师提问:“给病人输血时,为什么必须输同型血?如果血型不合,会发生什么?”学生根据已有认知分析:不同血型之间输血可能发生凝集反应,危及生命。教师强调安全输血的原则——以输同型血为原则;同时补充:O型血在某些情况下可少量输给其他血型,但输血时必须严格遵守规范,确保安全。
活动三 走进无偿献血:教师出示无偿献血的宣传资料和我国无偿献血制度的有关内容,引导学生讨论:“献血会不会损害健康?为什么提倡无偿献血?”学生结合血液相关知识分析:健康成年人适量献血后,身体能很快补充,一般不影响健康;而无偿献血是挽救生命、奉献爱心的高尚行为。教师引导学生认识到适量献血对自身健康无害、对挽救他人生命意义重大,鼓励学生今后以实际行动支持无偿献血、关爱他人、回馈社会。
【设计意图】将血型与安全输血、无偿献血引入课堂,把生物知识与生活、社会紧密联系,让学生在学会知识的同时,树立珍爱生命、关爱他人、乐于奉献的社会责任意识,落实态度责任这一核心素养。
环节七 总结提升与学习评价
活动一 知识梳理:教师引导学生以“人体运输系统”为主线,回顾本课所学:血液由血浆和血细胞组成,承担运输、防御等任务;血管分为动脉、静脉、毛细血管三类,管壁、管腔、血流速度各不相同,结构决定功能;心脏是血液循环的动力器官,四腔和瓣膜保证了血液的单向流动;ABO血型与安全输血关系到每个人的健康与生命。学生用简洁的语言或思维导图归纳本课知识网络。
活动二 当堂检测与评价:教师出示三道梯度题检测学习效果:基础题——血液由哪两部分组成?红细胞的主要功能是什么?提高题——为什么输液多选静脉、而测量脉搏多在腕部动脉处?拓展题——结合本课知识,解释为什么左心室的壁最厚。学生独立作答后互评订正,教师针对错误集中讲解。
教师最后小结:“人体这部精密的运输机器,靠血液、血管和心脏的密切配合,日夜不停地为每个细胞输送养分、运走废物。认识它们,就是认识我们自己的生命;珍爱它们,就是珍爱自己的健康。下节课,我们将沿着血液的足迹,探究它到底是如何在人体内循环流动的。”
六、板书设计
血液、血管和心脏
血液
血管
心脏
组成:血浆+血细胞
动脉:壁厚、管腔小、血流快
四腔:左心房、左心室、右心房、右心室
血浆:运载血细胞,运输养料和废物
静脉:壁薄、管腔大、有静脉瓣
口诀:房连静、室连动
红细胞:运输氧气和部分二氧化碳
毛细血管:管壁极薄、红细胞单行通过
瓣膜:房室瓣、动脉瓣——防血液倒流
白细胞:吞噬病菌,防御保护
血流方向:心脏→动脉→毛细血管→静脉→心脏
血流方向:静脉→心房→心室→动脉
血小板:止血和凝血
青筋=浅层静脉
动力泵——为血液循环提供动力
血型:A型、B型、AB型、O型;安全输血原则:输同型血
学科网(北京)股份有限公司
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