5.14.1 肺与外界的气体交换 教学设计—2026-2027学年苏教版生物八年级上册

2026-2027学年苏教版生物八年级上册5.14.1《肺与外界的气体交换》教学设计 一、教材与学情 本节是人体呼吸章节的开篇，核心讲肺与外界环境之间的气体交换过程，包括呼吸系统组成、肺的结构特点、呼吸运动原理三大板块，是本章的重难点，也是学业水平测试高频考点。学生对呼吸有日常体验，但对吸气呼气时胸廓为什么会扩大缩小、膈肌和肋间肌怎么配合、肺内气压怎么变化等原理缺乏认识，容易死记硬背"吸气时膈肌收缩、胸廓扩大"而不理解因果关系。课堂需借助模拟膈肌运动实验、动态示意图，把看不见的胸腔容积变化和气压变化转化为可观察的现象。 二、教学目标 （一）生命观念 1. 描述呼吸系统的组成，说出呼吸道对空气的处理作用。 2. 说出肺的结构特点，理解肺是气体交换的主要场所。 3. 概述肺与外界气体交换的过程，理解呼吸运动的原理。 （二）科学思维 1. 通过模拟膈肌运动实验，推理膈肌舒缩与胸廓容积、肺容积变化的关系。 2. 对比吸气和呼气时肋间肌、膈肌、胸廓、肺内压的变化，归纳呼吸运动规律。 （三）探究实践 1. 观察人体呼吸系统组成图，辨认各器官位置和名称。 2. 完成膈肌运动模拟实验，分析实验现象与原理的对应关系。 （四）态度责任 1. 认识呼吸道对空气的处理能力有限，认同保持空气清洁、不随地吐痰的意义。 2. 关注呼吸系统健康，养成正确的呼吸习惯。 三、教学重难点 （一）教学重点 1. 呼吸系统的组成，呼吸道的作用。 2. 肺与外界气体交换的过程，呼吸运动时胸廓和肺的变化。 （二）教学难点 1. 呼吸运动的原理：肌肉舒缩引起胸廓变化，胸廓变化引起肺容积变化，肺容积变化导致气压变化。 2. 吸气和呼气时肺内气压与外界气压的关系。 四、教学准备 教师准备：呼吸系统组成挂图、膈肌运动模拟实验装置、呼吸运动动态示意图、课堂任务单、随堂分层习题。学生准备：手按胸口感受自己的呼吸，预习课本。 五、教学过程 （一）情境导入（3分钟） 教师让全体学生把手放在胸口，深吸一口气再深呼一口气。提问：吸气的时候你感觉到了什么？胸廓有什么变化？学生回答：吸气时胸腔鼓起来，呼气时瘪下去。教师追问：胸廓为什么会扩大缩小？肺本身不会主动收缩，是什么力量让它扩张和回缩？今天我们就来解开肺与外界气体交换的秘密。 （二）探究新知一：呼吸系统的组成（10分钟） 环节1 呼吸道的组成和作用 教师出示呼吸系统组成挂图，自上而下讲解：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。 教师逐一讲解呼吸道各部分的作用：鼻前部有鼻毛，可以阻挡灰尘；鼻黏膜分泌黏液，湿润空气并粘住灰尘细菌；鼻黏膜内有丰富的毛细血管，温暖冷空气。咽是气体和食物共同的通道。喉有声带，是发声器官。气管和支气管内表面有纤毛，纤毛向咽喉方向不停地摆动，把外来的尘粒、细菌和黏液一起送到咽部，通过咳嗽排出，这就是痰。 教师强调：呼吸道不仅是气体通道，还能对吸入的空气进行处理，使到达肺部的气体温暖、湿润、清洁。但呼吸道对空气的处理能力是有限的，因此保持空气清新清洁非常重要。 环节2 肺的结构特点 教师讲解肺的位置：肺位于胸腔内，左右各一个，左肺两叶，右肺三叶。肺是呼吸系统的主要器官，是气体交换的场所。 教师用放大镜或示意图展示肺泡结构：肺内有大量肺泡，肺泡总数约3亿个，肺泡壁很薄，只由一层上皮细胞构成；肺泡外面包绕着丰富的毛细血管，毛细血管壁也很薄，只由一层上皮细胞构成。教师总结：肺泡数目多、壁薄、外面包绕毛细血管，这些特点都有利于气体交换。 （三）探究新知二：肺与外界的气体交换（24分钟） 环节1 呼吸运动的概念 教师讲解：肺与外界进行气体交换的过程叫肺的通气，它是通过呼吸运动实现的。呼吸运动包括吸气和呼气两个过程，由胸廓的扩大和缩小来完成。胸廓由肋骨、胸骨、胸椎和肋间肌围成，底部有膈肌封闭。 环节2 模拟膈肌运动实验 教师出示膈肌运动模拟实验装置：玻璃瓶代表胸廓，玻璃管代表气管和支气管，气球代表肺，底部橡皮膜代表膈肌。 教师先向下拉橡皮膜，学生观察：橡皮膜下降，瓶内容积变大，气球膨胀变大。教师讲解：这相当于膈肌收缩，膈顶部下降，胸廓上下径增大，胸腔容积扩大，肺随之扩张，肺内气压低于外界气压，外界空气进入肺，这就是吸气。 教师再把橡皮膜向上推，学生观察：橡皮膜上升，瓶内容积变小，气球缩小。教师讲解：这相当于膈肌舒张，膈顶部回升，胸廓上下径缩小，胸腔容积缩小，肺随之回缩，肺内气压高于外界气压，肺内气体排出，这就是呼气。 教师强调实验结论：膈肌收缩→膈顶下降→胸廓扩大→肺扩张→吸气；膈肌舒张→膈顶上升→胸廓缩小→肺回缩→呼气。 环节3 肋间肌的配合作用 教师继续讲解：除了膈肌，肋间肌也参与呼吸运动。吸气时，肋间肌收缩，肋骨向上向外运动，胸廓前后径和左右径增大；呼气时，肋间肌舒张，肋骨回落，胸廓前后径和左右径缩小。 教师总结吸气全过程：肋间肌和膈肌同时收缩→肋骨上提、膈顶下降→胸廓前后径、左右径、上下径都增大→胸廓扩大→肺随之扩张→肺内气压下降，低于外界大气压→外界气体进入肺，完成吸气。 教师总结呼气全过程：肋间肌和膈肌同时舒张→肋骨回落、膈顶上升→胸廓各径缩小→胸廓缩小→肺随之回缩→肺内气压升高，高于外界大气压→肺内气体排出，完成呼气。 教师用一句话概括：肌肉收缩是原因，胸廓扩大是过程，肺扩张是结果，气体入肺是表现。让学生按因果顺序记忆，不要颠倒。 环节4 关键概念辨析 教师集中突破三个易错点：第一，肺本身不会主动收缩和舒张，肺的扩张和回缩是被动的，是胸廓变化拉着肺走；第二，吸气时肺内气压先低于外界气压，气体才进来，不是气体进来才气压低；第三，平静呼气时肋间肌和膈肌都是舒张的，不需要用力。 教师组织学生填写对比表格，从肋间肌、膈肌、胸廓容积、肺容积、肺内气压、气体方向六个维度对比吸气和呼气。 （四）课堂小结（3分钟） 教师带领学生用因果链复述：呼吸肌收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺内压小于外界→吸气；呼吸肌舒张→胸廓缩小→肺回缩→肺内压大于外界→呼气。 安排即时快问快答：吸气时膈肌收缩还是舒张？膈顶下降还是上升？肺内气压比外界高还是低？气体进还是出？通过连续提问巩固核心考点。 （五）分层作业（1分钟） 基础作业：整理笔记，熟记呼吸系统组成和吸气呼气过程中各结构变化，完成课后习题。 提升作业：在呼吸运动示意图上标注肋间肌、膈肌收缩舒张状态，以及胸廓和肺的变化方向。 拓展作业：观察一次自己深呼吸时腹部起伏，思考为什么深吸气时腹部会鼓起。 六、板书设计 5.14.1 肺与外界的气体交换 一、呼吸系统组成 呼吸道：鼻→咽→喉→气管→支气管（温暖、湿润、清洁空气） 肺：气体交换场所，肺泡多、壁薄、外包毛细血管 二、呼吸运动 吸气：肋间肌膈肌收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺内压＜外界→气体入肺 呼气：肋间肌膈肌舒张→胸廓缩小→肺回缩→肺内压＞外界→气体出肺 七、分层随堂考点练习题 基础过关 1. 人体呼吸系统的组成按顺序排列应当是（ ） A.鼻→咽→喉→支气管→气管→肺 B.鼻→喉→咽→气管→支气管→肺 C.鼻→口腔→咽→喉→气管→支气管 D.鼻→咽→喉→气管→支气管→肺 2. 肺泡适于气体交换的结构特点是（ ） A.肺泡数目多 B.肺泡壁由一层上皮细胞构成 C.肺泡外包绕着丰富的毛细血管 D.以上三项都是 3. 人在吸气时，膈肌和胸廓的变化是（ ） A.膈肌收缩，膈顶下降，胸廓扩大 B.膈肌舒张，膈顶上升，胸廓缩小 C.膈肌收缩，膈顶上升，胸廓扩大 D.膈肌舒张，膈顶下降，胸廓缩小 4. 呼气时，肺内气压与外界气压的关系是（ ） A.肺内气压高于外界气压 B.肺内气压低于外界气压 C.肺内气压等于外界气压 D.无法确定 进阶提升 5. 为什么用鼻呼吸比用口呼吸好？ 6. 简述吸气时肋间肌、膈肌、胸廓、肺和肺内气压的变化过程。 综合应用 7. 在膈肌运动模拟实验中，向下拉橡皮膜时气球会膨胀。请用本节课知识解释这个现象，并说明实验装置各部分分别模拟人体的什么结构。 8. 有人说"深呼吸时吸进去的气体比浅呼吸多，所以肺就变大了"，请结合呼吸运动原理判断这个说法是否正确。 八、教学评价与反思 评价：通过呼吸系统组成辨认、膈肌实验现象分析、吸气呼气对比表格填写和随堂练习综合评价，重点关注学生能否按因果顺序说清呼吸运动过程。 反思：呼吸运动的因果链是学生最容易记反的地方，死记硬背"收缩扩大吸气"但不理解气压变化逻辑。下次教学可让学生用自己的话复述因果链，并用箭头图把肌肉、胸廓、肺、气压四者关系可视化。模拟实验直观性强，可让学生亲手操作，增强体验。 九、参考答案 基础过关 1. D 2. D 3. A 4. A 进阶提升 5. 鼻腔前部有鼻毛可以阻挡灰尘；鼻黏膜分泌黏液能湿润空气；鼻黏膜内丰富的毛细血管可以温暖吸入的冷空气。用鼻呼吸能使到达肺部的气体温暖、湿润、清洁。用口呼吸则失去了鼻腔的过滤、湿润和温暖作用，干燥寒冷的空气直接进入咽喉和气管，容易引起不适和感染。 6. 吸气时，肋间肌收缩，肋骨向上向外运动，胸廓前后径和左右径增大；膈肌收缩，膈顶部下降，胸廓上下径增大。胸廓容积扩大，肺随之扩张，肺内气压下降，低于外界大气压，外界空气经呼吸道进入肺，完成吸气。 综合应用 7. 向下拉橡皮膜相当于膈肌收缩、膈顶部下降，玻璃瓶内（胸廓）容积增大，瓶内气压减小，气球（肺）内气压高于瓶内气压，气球因内部气体压力而膨胀变大。这模拟了人体吸气过程：膈肌收缩使胸廓扩大，肺随之扩张，外界气体进入肺。装置中玻璃瓶模拟胸廓，玻璃管模拟气管和支气管，气球模拟肺，橡皮膜模拟膈肌。 8. 这个说法不正确。肺的大小在平静状态下基本不变，深呼吸时肺扩张程度更大、吸入气体更多，但不是肺本身变大了。深吸气时肋间肌和膈肌收缩更有力，胸廓扩张幅度更大，肺被拉得更开，因此进入肺的气体量更多；浅呼吸时胸廓扩张幅度小，进入的气体量少。变化的是胸廓扩张幅度和进入肺的气体量，而不是肺本身的大小。 学科网（北京）股份有限公司 $