資源簡介

發生在肺內的氣體交換 教學設計
教學目標 1.通過制作呼吸模型，自主探究學習，說出肺與外界氣體發生交換的過程，提高學生的動手操作能力，培養學生的科學思維，樹立基本的生物學觀點，提高疫情防控意識，增強社會責任感。 2.通過小組合作探究吸氣呼氣過程中微小壓強計中液面高度的變化，總結出呼吸運動過程中肺內壓強變化的規律，培養科學探究能力和歸納總結能力，提升團隊集體意識。
教學重難點 教學重點 肺與外界氣體發生交換的過程。
教學難點 呼吸運動過程中肺內壓強變化的規律
教 學 過 程 教 學 過 程 導入新課 “戴口罩，勤洗手”是疫情防控的重要措施，防控措施優化后，每個人都要做自己健康的第一責任人。同學們，你們知道新型冠狀病毒引發的肺炎會給我們的身體造成怎樣的傷害嗎？沒錯，它首先危害的就是我們的呼吸系統，而受危害最大的就是肺——呼吸系統的主要器官。那么，病毒是怎樣隨著我們的呼吸進入肺部的呢？今天，我們就一起來探索肺與外界的氣體交換。
肺是呼吸系統的主要器官 肺是呼吸系統的主要器官,它位于胸廓里面的胸腔內,左右各一個,左肺有兩葉,右肺有三葉。在你不知不覺中,你的肺在有節奏地呼氣和吸氣,一分鐘大約呼吸16次。 用手按在胸部兩側,深深地吸氣,你可以感覺到肋骨在向上向外運動,胸廓擴大;再深深地呼氣,你可以感覺到肋骨在向下向內運動,胸廓縮小。你所感覺到的胸廓的擴張和收縮,是肋骨間的肌肉收縮和舒張的結果。 胸廓容積的擴大和縮小,還與膈的運動有關。膈位于胸腔的底部(即腹腔的頂部),是將胸腔和腹腔分隔開的結構,主要由肌肉組織構成。在吸氣時,膈肌收縮,膈頂部下降,使胸廓的上下徑增大;呼氣時正好相反,膈肌舒張,膈頂部回升,胸廓的上下徑縮小。
胸廓的變化與呼吸有什么關系？ 胸廓的變化與呼吸有什么關系呢？是由于胸廓擴大導致吸氣？還是由于吸氣才致使胸廓擴大？讓我們試試動手做一個呼吸運動模型，來探究一下吧。你只需要準備最簡單的工具：塑料瓶、皮筋、氣球、吸管、蠟燭、打火機、剪刀。（學生以小組為單位進行模型制作并進行演示） 學生小組交流，指出模型的每部分分別代表哪些部位，并對呼吸運動的過程進行描述：肺富有彈性,當肋骨間的肌肉和膈肌收縮使得胸腔容積擴大時,肺便擴張,肺內的氣體壓力相應降低,于是外界氣體就被吸人。當肋骨間的肌肉和膈肌舒張使得胸腔容積縮小時,肺便收縮,于是氣體就被呼出。這就是肺與外界的氣體交換。
吸氣呼氣時肺內氣壓的變化 在吸氣呼氣的過程中，肺內氣壓是如何變化的呢？原來，人體吸氣時，肺容積增大、肺內壓降低，外界氣體進人肺泡，使肺內壓升高。當至吸氣末時，肺內壓升高與大氣壓相等，導致氣流暫停。而在人體呼氣時，肺容積減小、肺內壓升高，肺泡內氣體流出肺部，肺內壓降低，直至呼氣末,肺內壓降低與大氣壓相等，導致氣流再次暫停。 若想直觀看到壓強變化，我們可以利用物理學中的小儀器——微量壓強計。當液面兩端氣壓相等時，液面持平。當一端的壓強變化時，液面高度也會隨之變化。我們把呼吸運動模型與微小壓強計相連，就可以輕松看出肺內壓強的變化啦。 學生以小組為單位進行實驗，并描述實驗現象：人體吸氣時，肺容積增大、肺內壓降低，外界氣體進人肺泡，可以看到靠近模型的一側液面升高；人體呼氣時，肺容積減小、肺內壓升高，可以看到遠離模型的一側液面升高。
課堂總結 同學們，現在你可以描述肺與外界的氣體交換過程，說明病毒是怎樣隨著我們的呼吸進入肺部的嗎？讓我們通過下面的表格來總結比較一下呼吸運動的過程吧。 呼吸狀態肋間肌膈肌胸廓肺肺內氣壓 氣體變化吸氣收縮收縮擴大擴張下降外界氣體進入肺呼氣舒張舒張縮小回縮升高肺內氣體向外排出
現在，同學們都知道病毒是怎樣一步步進入我們人體的了吧？作為自己健康的第一責任人，同學們一定要正確佩戴口罩，保護自己也是保護他人。
鞏固練習 一、完善自己制作的呼吸運動模型，未能成功的同學找出失敗原因。 圖甲、乙是模擬膈肌運動的實驗裝置，圖丙是某人在一次平靜呼吸中肺內氣壓的變化曲線，請據圖回答問題： 圖甲所示的實驗裝置中，序號④橡皮膜模擬人體的______________________。 圖甲、乙中，模擬呼氣過程的是圖______________。吸氣過程對應圖丙的______________段，判斷依據是肺內氣壓______________（填“小于”或“大于”）外界大氣壓。 圖丙中表示呼氣結束的瞬間的點是______________________________。 如果圖中裝置的氣球破損漏氣或者罩口密封不嚴，結果會怎樣？ 。 請你以身邊的家人、朋友和同學為調查對象，調查大家的自我保護意識并制作宣傳片、海報等向大家科普防控疫情的措施及科學依據。 。
教學反思 本節課的設計立足于學科核心素養，以跨學科實踐活動為基礎，以項目式學習為引領，注重培養學生的生命觀念、科學思維、實踐探究、態度責任。 首先，本節課的導入結合時事政治，緊跟疫情防控的優化政策，在教授學生知識的同時也進行了防疫科普。在學習過程中，通過跨學科實踐活動，通過學生的動手操作，利用生物模型幫助學生樹立生物學的基本觀點，同時提高了學生的動手操作能力、實踐探究能力和小組合作能力。將生物學知識與物理學知識巧妙結合，幫助學生直觀掌握肺內壓強的變化情況，提高學生的科學探究能力和解決實際問題的能力。同時，在課程講授過程中注重培養學生的社會責任意識，教育學生在當下的疫情防控中做自己的第一健康責任人，同時鼓勵學生向身邊的人科普防疫知識。 當然，本節課的設計亦有不足之處。由于課堂時間及條件限制，未能更深層次激發學生的發散思維。學生對于呼吸機原理，肺炎疫情中的氣管插管救治有很大興趣，將來可以設計為社團活動課程進一步探討。

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