6.8 综合实践项目模拟香烟中焦油对呼吸道黏膜的影响 课件-2026-2027学年鲁科版生物八年级上册

第六章 人体生命活动的调节 综合实践项目 模拟香烟中焦油对呼吸道黏膜的影响 世界无烟日 World No Tobacco Day W R D 烟草中的有害成分 香烟烟雾，是怎样悄悄伤害我们呼吸道的？ 你身边，有这样的场景吗？ 据国家疾病预防控制中心 2022 年 5 月发布的数据：我国青少年吸烟形势依然严峻，"小烟民"正在低龄化。 我们能不能想个办法，直观地"看见"香烟烟雾是怎样伤害我们的身体的？ 健康肺（左）与吸烟者肺（右）对比 01呼吸道的清洁防御 支气管纤毛扫描电镜图 黏膜 —— “拦截网” 呼吸道（鼻—咽—喉—气管—支气管—肺）内壁覆盖黏膜；黏液腺分泌黏液，黏住空气中的灰尘、细菌等异物（黏液即痰的主要成分）。 纤毛 —— “传送带” 黏膜表面密布纤毛，快速、节律性地摆动，把黏着异物的黏液源源推向咽喉，经咳嗽排出体外。 焦油来了，防线失灵 焦油刺激黏膜、扰乱黏液分泌；使纤毛变短、变形、摆动紊乱甚至丧失功能——灰尘与病菌长驱直入，进入深部呼吸道甚至肺部。 吸烟者易反复咳嗽、患慢性支气管炎；长期吸烟与肺癌、慢阻肺密切相关。 02模拟对象—草履虫 草履虫结构示意图 类比研究法 草履虫的纤毛 ↔ 呼吸道纤毛 模拟结构的变色 ↔ 黏膜受损 草履虫：单细胞生物，生活在缓流的淡水沟渠、池塘中，因形状像倒放的草鞋底而得名。 为什么用它模拟纤毛？ 体表布满大量清晰可观察的摆动纤毛——在显微镜下，能直接观察烟雾（焦油）对纤毛摆动速度与节律的影响。 03设计实验装置 物理支架：气压与虹吸——让烟雾听话 原理一 · 气压 改变装置内气压形成压强差，推动烟雾向目标方向流动：用注射器或气囊制造负压“吸”烟雾，或制造正压“推”烟雾，实现可控输送。 原理二 · 虹吸 利用液面高度差，液体经倒 U 形管自动从高液面流向低液面。 虹吸管灌满液体、内部无气泡时，依靠大气压的作用持续输送。 图4　虹吸现象示意 装置四要求 ✓ 密闭不漏气 ✓ 烟雾不外泄 ✓ 输送方向可控 ✓ 便于观察和收集 —— “像工程师一样”做系统设计 替代材料 · 降低风险 优先选用安全、环保、易得的替代材料模拟烟雾，如艾条烟雾。 目标：避免烟雾外溢与回流，优化气密性与收集效率 通过明确的角色分工与头脑风暴，各小组需将抽象的实验构想转化为具象的1.0版装置草图，并规划好所需的实验材料。 课堂小组协作与设计场景 01 明确岗位分工：每组4人分别担任方案设计师、材料器材员、实验记录员和汇报宣传员，确保人人有责、各司其职 02 聚焦核心设计：围绕"如何收集输送烟雾""如何设置对照组""如何保证气密性"三大核心问题展开头脑风暴 03 绘制1.0版草图：方案设计师主笔，绘制初步装置草图并详细标注各结构名称与计划使用的材料，填写项目任务单 小组分工与1.0草图设计 课外任务1：初步组装与问题记录 课堂设计需要课后实践的检验。课外任务1聚焦于材料的搜集与装置的初步组装，同时启动草履虫的培养，为下节课的方案互评与迭代做好物质与问题准备。 搜集材料初组装 材料器材员带队寻找塑料瓶、橡胶管等生活 易得材料，按1.0草图完成初步组装并重点检 查气密性 气密性 同步培养草履虫 在教师指导下配置草履虫培养液，观察并记 录培养过程中的环境变化，确保实验时有充 足的活性样本 活性样本 记录问题备质疑 详细记录组装过程中遇到的接口漏气、烟雾 回流等困难，带着问题进入第2课时的课堂互 评环节 互评环节 迭代产品1：初步组装与问题暴露 1.0版装置完成了从图纸到实物的初步转化，但在烟雾控制上存在明显缺陷，为后续互评提供真实靶子。 01 视频观察重点：注意观察烟雾是否顺利进入观察区，以及各接口处是否有明显的漏气与回流现象 02 核心问题暴露：1.0版装置因材料匹配度差导致气密性不足，烟雾输送不可控，无法在观察区形成烟雾的有效沉浸 03 思考与记录任务：结合的失败现象，在任务单上记录至少两个需要改进的技术瓶颈，准备下节课的互评质疑 自制实验装置 1.0 版实物 装置2.0迭代与对照实验设计 吸收互评建议后，各小组需对装置进行实质性改良形成2.0版设计。同时，严谨的对照实验设计是确保实验结论科学可靠的唯一途径。 升级装置做实验 按2.0图纸完成装置最终改造，在通风环境下规范开展对照实验，客观记录草履虫在烟雾环境下的真实反应 对照实验 分析数据得结论 基于实验记录表中的现象对比，推导香烟焦油对草履虫（模拟呼吸道黏膜）的具体影响，得出科学结论 科学结论 构思科普宣传品 汇报宣传员牵头，结合实验结论构思控烟海报、倡议书或科普短文，将科学数据转化为公众易懂的健康警示 健康警示 迭代产品3：最终装置与完美运行 3.0版最终装置实现了烟雾的精准定量输送与草履虫活力的清晰显微观察，是工程思维与科学探究深度融合的结晶，直观呈现了焦油导致草履虫运动减缓的震撼微观现象。 01 观察对照实验的规范操作流程，以及显微镜下草履虫在通入烟雾后运动速度减缓、纤毛摆动频率下降的微观现象 02 最终装置实现了烟雾的精准定量输送与观察区的稳定环境，确保了微观生物学现象的清晰捕捉与科学记录 03 草履虫活力的显著下降，直接类比并证实了香烟焦油对人体呼吸道黏膜纤毛清扫功能的严重破坏与不可逆损伤 01 结构化成果汇报 每组3分钟，完整展示2.0装置、对照实验数据、科学结论及控烟科普作品，要求逻辑清晰、媒介丰富 02 多维度量化评价 采用自评、互评与师评结合，围绕科学性、实用性、创新性、参与性、完整性五个维度进行百分制量化打分 03 批判性反思总结 探讨装置仍存在的不足与后续探究方向，反思团队协作中的得失，实现从"做实 验"到"做研究"的认知跃升 04成功汇报与评价 15 / 20 观察要点 ① 焦油沉积 模拟呼吸道黏膜的结构是否变色、发黑——类比黏膜受损 观察要点 ② 纤毛运动 草履虫的纤毛摆动是否变慢、停止——类比纤毛功能丧失 观察对象 实验前状态 接触烟雾后状态 变化说明 类比分析 模拟黏膜结构 （湿润的滤纸/琼脂等） 模拟纤毛 （草履虫的纤毛摆动） 对照组 （不接触烟雾） 注：“类比分析”填写该现象能说明呼吸道黏膜/纤毛的什么损伤后果。 变量控制：除“是否接触焦油烟雾”外，其余条件保持一致，结论才可信。 05模拟实验 安全规范 安全规范（实验前必读） 1 装置密闭 烟雾不外泄、定向输送，避免在教室扩散 2 替代材料 优先选用安全、环保、易得的材料（如艾条烟雾）降低风险 3 规范操作 实验涉及香烟燃烧与烟雾，须在教师指导下进行 4 用具消毒 草履虫培养、取材用具及时消毒，避免污染 结论引导 1 与对照组相比，实验组的模拟黏膜发生了什么变化？这说明了什么？ 2 焦油是否影响了草履虫纤毛的摆动？据此可类推出呼吸道纤毛的什么后果？ 3 依据本组实验证据，你能得出“焦油损害呼吸道黏膜与纤毛”的结论吗？ 变量控制：除“是否接触焦油烟雾”外，其余条件保持一致——这是结论可信的前提。 实验结果说明了什么？ 实验结果：香烟烟雾溶解到培养液后，草履虫的运动明显变慢，纤毛几乎不再摆动。 科学推论：焦油等有害物质会麻痹呼吸道黏膜上的纤毛，让纤毛清扫异物的能力下降——灰尘、病菌更容易进入肺，长期吸烟将损害呼吸系统健康。 06宣传方案用证据说话 18 / 20 用证据 说话 不喊空洞口号。 每一个观点背后， 都有一组本组实验 数据与现象支撑。 宣传形式参考 海报 科普短视频 科普短文 倡议书·“一封信” 校园广播 公众号推文 宣传要点 1 用证据说话 用本组实验证据支撑观点，讲清证据从哪来、说明什么。 2 讲清因果链 焦油 → 呼吸道黏膜 → 纤毛 → 呼吸功能受损 3 明确对象与分工 面向同学、家人、邻居；组内合理分工，人人有任务。 科普宣讲评价量规：自评 · 互评 · 师评 评价维度 优秀（A） 良好（B） 待改进（C） 证据运用 充分运用本组实验证据，因果链清晰 能引用部分证据，基本讲清因果 多为口号，缺少证据支撑 科学性 表述准确、无科学错误 基本准确，个别表述欠妥 存在明显科学错误 表达与感染力 条理清晰、语言生动、有说服力 条理较清、能表达清楚 表达混乱、说服力弱 形式创新 形式新颖、契合内容 形式较常规、可用 形式单一、效果差 团队合作 分工明确、配合默契 分工较明确 分工不清、配合不畅 评选最优宣传方案，推动成果在校内外推广；让“吸烟有害”从一句口号，变成一份有证据的倡议。 呼吸道纤毛可以摆动，清扫异物； 香烟中的焦油会抑制纤毛摆动，破坏呼吸道防御功能。 本实验设置对照，证明烟雾有害。 吸烟危害自身与他人呼吸系统健康，我们要远离香烟。 课堂小结 课堂练习 【例1】呼吸道黏膜上纤毛的作用是（ ） A. 分泌黏液 B. 摆动清扫灰尘和异物 C. 温暖空气 D. 进行气体交换 解析： A：分泌黏液是黏膜腺细胞的功能，不是纤毛的作用。 B：✅纤毛通过定向摆动，清扫灰尘、病菌等异物，正确。 C：温暖空气是呼吸道毛细血管的作用。 D：气体交换发生在肺部，不是呼吸道纤毛的功能。 B 课堂练习 【例2】本实验中，焦油对纤毛的主要影响是（ ） A. 加快纤毛摆动 B. 抑制、减弱纤毛摆动 C. 使纤毛数量增多 D. 没有影响 解析： A：焦油有毒，不会加快纤毛摆动。 B：✅焦油附着在纤毛表面，会抑制、减弱纤毛摆动，降低呼吸道清扫能力，正确。 C：焦油会损伤纤毛，不会让纤毛数量增多。 D：实验可证明焦油对纤毛有明显负面影响。 B 课堂练习 【例3】下列关于吸烟的说法错误的是（ ） A. 焦油是香烟烟雾中的有害物质 B. 二手烟也会危害他人健康 C. 吸烟只会影响消化系统 D. 吸烟会降低呼吸道的防御能力 C 解析： A：焦油属于香烟中的有害物质，说法正确。 B：二手烟含有同样有害成分，会危害身边人的健康，说法正确。 C：✅吸烟主要损害呼吸系统，还会伤害心血管等多个系统，不只是影响消化系统，该说法错误。 D：焦油抑制纤毛摆动，降低呼吸道防御能力，说法正确。 作业 ✅基础作业 记录实验现象，说一说焦油对呼吸道的影响。 ✅拓展思考 二手烟会危害身边人，说说生活中该如何远离烟草危害。 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Openharmony6.1 $