資源簡介

本節的主要內容是學習人體內的氣體交換，包括肺泡內的氣體交換和組織里的氣體交換。安排了一個探究實驗：“探究呼吸時二氧化碳含量的變化”，重點和難點是指導、訓練學生設計探究實驗方案，提高探究實驗設計能力，激發學生學習興趣。氣體交換是人體呼吸過程的重要組成部分，本節的學習是在對人體血液循環的基礎上安排的，并為進一步學習人體的能量供給奠定基礎。
【學情分析】學生剛學習過血液循環的知識，對肺循環、體循環中兩次氣體交換和兩次血液變化情況已有了初步的了解。因此大多數學生能夠說出肺泡內的氣體交換和組織里的氣體交換，本節課將重點通過一些圖片和動畫，幫助學生弄清肺泡內的氣體交換和組織里的氣體交換；梳理氧氣從外界環境到人體全身組織細胞的路徑，加深對人體血液循環和氣體交換的理解。
通過一個多學期的初中生物學習，學生初步了解了科學探究的一般過程，學會了初步的探究實驗方法，初步形成科學探究能力。本學期的探究教學目標是逐步提高對科學探究能力的要求，進一步落實這一科學探究的學習目標。本節通過“探究呼吸時二氧化碳含量的變化”，學會實驗方案的設計，特別是提高設計對照實驗的能力。
▍教學目標
知識目標：
1．概述肺泡內的氣體交換過程；
2．概述組織內的氣體交換過程。
能力目標：
1．通過“探究呼吸時二氧化碳含量的變化”，學會設計探究實驗方案，明確對照實驗的設計，提高實驗設計能力。
2．通過分組實驗，提高實驗操作能力，及對實驗現象的分析、解釋能力。
情感態度與價值觀目標：
1．通過探究實驗方案的設計，鼓勵創新，培養嚴謹求實的科學精神。
2．通過分組實驗體驗分工合作的重要性，培養協作精神。
▍教學重、難點
1．概述肺泡內和組織內的氣體交換過程。
2．學會設計對照實驗。
▍課前準備
1．準備“探究呼吸時二氧化碳含量的變化”實驗用具。
2．準備教學課件和學案。
教學方法：談話法、討論法、實驗法。
教學時間：1課時
▍流程一：導入新課
方案1：懸念導入
教師取出兩個保鮮袋，先向一個保鮮袋中吹氣，再用另一個保鮮袋兜一袋空氣；分別用夾子夾住袋口。
提問：兩個保鮮袋中的氣體有什么不同？
引導學生說出一袋氣體是呼出的氣體，另一袋是吸入的氣體。
方案2：復習導入：
多媒體展示呼吸系統及肺泡結構示意圖。出示以下問題：
1．說出氣體進入肺的過程。
2．說出肺泡適應氣體交換的結構特點。
▍流程二：新課學習
一、探究呼吸時二氧化碳體積分數的變化
展示［“空氣成分組成表”、餅狀圖］討論空氣是混合氣體。
猜想：吸入氣體和呼出氣體中哪些成分的含量發生變化？
引導學生猜測氧氣和二氧化碳的含量會發生變化。
過渡：由于課堂時間有限，本節課我們從氧氣和二氧化碳兩種有變化的氣體中選擇一個成分來探究——二氧化碳。
1．提出問題、作出假設
明確探究目的：探究呼吸時二氧化碳含量的變化。
依據探究目的和剛才的討論，請學生提出探究問題、作出假設。
教師評價和指導。從問題是否符合探究目的的要求，假設是否合理、具可操作性、可檢驗性等方面加以評價，并確定本節課的探究問題及假設。
（對于學生提出的拓展性的問題，鼓勵學生在課外開展實驗。）
2．設計實驗方案
討論：設計探究實驗方案的原則
首先，提示學生，回顧設計探究實驗方案的原則，考慮應該注意哪些方面的問題？
將學生提到的注意事項展示在屏幕上，并加以全面表述和解釋。
設計指導：
①怎樣證明二氧化碳含量的變化？（呈現明顯實驗現象，找到有力證據。）
②是否需要設計對照實驗？
③你注意到變量的控制了嗎？如何控制？
依據設計指導，啟發學生針對本實驗應怎樣證明二氧化碳體積分數的變化？是否設計了對照實驗？如果設計對照實驗，本實驗研究的一組變量是什么？如何來控制變量？
學生回顧，并說出探究實驗設計的注意事項。
3．分組設計實驗方案并交流、評價和改進
活動：分組嘗試設計實驗方案；交流各組的實驗方案。
針對學生的方案加以評價，肯定學生的設計（如利用二氧化碳使澄清石灰水變渾濁的性質檢驗二氧化碳；設計了對照實驗等）。
進一步提問：在同學們設計的方案中，還有沒有會影響實驗結果的其他因素？如何來控制這些無關變量？
引導學生圍繞控制無關變量（如兩組實驗中氣體通入量的不同，也將影響實驗的結果的準確性）完善設計。鼓勵學生提出新的不同方案。
在課件上展示以吹起和針管打氣的方案做示范，鼓勵一些小組嘗試其他方案。
最后，請各組確定實驗方案，明確具體實驗操作步驟。
4．實驗
可以提供氣球、方便袋等實驗器材，鼓勵提出創新方案的小組，更激發學生的積極性。學生分組實驗，教師巡視指導。
展示：實驗操作指導（溫馨提示）。教師強調一些注意事項。
5．觀察、記錄實驗結果
觀察實驗現象，記錄實驗結果。
教師提出如何可以設計表格記錄現象，使得實驗結果一目了然。要求各組進行設計。
提示，一號組的現象是渾濁，二號組的現象應該是較渾濁。出現不同現象的原因是什么？
各實驗組，按照各自設計的實驗方案進行實驗，教師巡視指導。
6．分析并得出結論
請學生分析實驗現象，并得出正確結論：
呼吸時呼出的氣體二氧化碳的含量大于吸入的二氧化碳的含量。
二、人體內的氣體交換
過渡：呼出的氣體中二氧化碳的體積分數大于吸入的二氧化碳的含量。這種變化是怎樣發生的呢？
多媒體展示、回顧血液循環的知識，啟發學生說出是人體內氣體交換的結果。
引導學生找出人體的兩次氣體交換的部位A、B。
1．肺泡內的氣體交換過程
展示：肺泡結構示意圖，回顧復習舊知：人體肺泡
結構為什么適宜進行氣體交換？
活動：播放動畫“肺泡內的氣體交換動畫”，要求學
生仔細觀察動畫，分析氧氣、二氧化碳在肺泡處氣體交換
的原因、過程和結果。
交流：要求學生描述肺泡內的氣體交換過程，請學生上黑板畫板畫（如下圖），標出氧氣和二氧化碳在肺泡與毛細血管間的交換關系。并說出交換后血液成分的變化情況。
2．組織里的氣體交換過程
活動：播放動畫“組織內的氣體交換動畫”，要求學生仔細觀察動畫，分析氧氣、二氧化碳在組織處氣體交換的原因、過程和結果。
交流：要求學生描述組織內的氣體交換過程，派出學生上黑板畫板畫（如下圖），標出氧氣和二氧化碳在組織細胞與毛細血管間的交換關系。并說出交換后血液成分的變化情況。
3．呼吸的全過程
展示：人體血液循環動畫及模式圖。帶領學生梳理知識，說出氧氣從外界環境進入人體，并達到組織細胞的四個過程：人體與外界環境的氣體交換、肺泡內的氣體交換、血液中的運輸、組織里的氣體交換。
最終將氧氣送到組織細胞，細胞產生的二氧化碳反方向排出體外。
小結：氧氣從外界環境進入人體，并到達組織細胞的途徑：
▍流程三：課堂反饋
反饋的設計
方案1：說說我的收獲
展示：《學案》
讓學生回顧本節課的學習收獲，并指導學生完成學案的填寫和自評與互評。
方案2：反饋習題
1．檢測二氧化碳的方法是________________________________。
2．實驗中向澄清石灰水吹氣和用氣筒打氣的不同設計，目的是（ ）
A．吹氣比打氣省力 B．重復兩次實驗更準確
C．設計對照實驗 D．比較吹氣和打氣哪種更方便
3．通過呼吸進入人體的氧氣最終要到（ ）
A．肺泡 B．細胞 C．血液 D．心臟
4．經過人體氣體交換，靜脈血變成動脈血和由動脈血變成靜脈血的部位，分別為（ ）
A．氣管 心臟 B．組織 肺泡 C．肺泡 組織 D．心臟 組織
5．外界空氣中的氧氣到達全身組織細胞的大致過程包括_____________、____________、
__________和____________四個過程。
（答案：
1．把氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，是CO2。
2．C 3．B 4．C
5．肺與外界的氣體交換 肺泡里的氣體交換 氣體在血液中的運輸 組織里的氣體
交換）
本節課，引導學生分組設計對照實驗方案，通過小組間交流、評價、發現不足，再討論、修改完善方案。讓學生在參與中不斷發展，學會探究實驗方案的設計方法，理解對照實驗。讓學生經歷科學探究過程，促進學生的創新性思維發展，激發學習興趣，落實科學探究能力目標的達成。
利用媒體資源展現人體內氣體交換的動態過程，是生理過程更加形象、直觀，有利于學生觀察、分析自主獲得知識，構建“呼吸系統的功能是從大氣中攝取代謝所需要的氧氣，排出代謝所產生的二氧化碳”的重要概念。
第十章 人體內的物質運輸和能量供給
第四節 人體內的氣體交換
● 設計依據與構思
● 教材分析
● 教學流程及分析
設計思想 實驗演示導入新課，很快地將學生的注意力吸引到本節課的學習內容上。激發學生學習興趣。
設計思想 通過回顧復習，有利于對本節課中肺部和組織內的氣體交換的理解，直接導入學習氣體進入人體及在人體內交換的過程。
設計思想 引發學生思考呼吸過程中氣體成分的變化。聯系學生生活常識，規范學生認知的科學性，為探究實驗設置背景資料。
設計思想 練習提出科學問題、做出假設。進一步學會提出問題、作出假設的方法和依據。
設計思想 聯系新舊知識，強化設計探究方案注意事項，通過幾次反復練習，知道實驗設計應如何下手，學會設計實驗方案的方法。
設計思想 啟發學生思考，進一步完善方案，使實驗方案更嚴謹，科學。讓學生在嘗試中發現問題，加以改進；在錯誤的改進中不斷提高。體現探究教學過程中，探究能力的要求逐步培養，探究教學目標的逐步落實。突破難點，達成本節課的教學重點。
設計思想 訓練、提高實驗操作能力，鼓勵一些小組嘗試不同的創新方案，激發學生創新意識和學習積極性。學生的思維保持活躍，進一步提出控制兩種氣體量的方法。（如用針管計量、氣球計量、方便袋計量等）
設計思想 培養觀察能力，學習觀察記錄方法，學會選擇適當方式記錄實驗現象和數據。
A
B
設計思想 聯系舊知識，學習新知識。在《人體的血液循環》一節學習的基礎上，讓學生討論、分析肺泡內和組織內的氣體交換的原因、過程和結果。幫助學生建構“呼吸系統的功能是從大氣中攝取代謝所需要的氧氣，排出代謝所產生的二氧化碳”的重要概念，也鞏固和加深了學生對血液循環的知識理解。
●教學感悟（反思）
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