发生在肺内气体交换教学设计

第一篇：发生在肺内气体交换教学设计

第二节

发生在肺内的气体交换教学设计

李塘实验学校学校 陈晓君

一、教材分析

本课是新人教版七年级生物下册第四单元第三章的第二节。包括两部分内容：肺与外界的气体交换，肺泡与血液的气体交换。这两部分是有内在关联的统一的整体。由本于本节课中涉及到一些七年级学生还不具备的物理知识，从而导致学生难于理解课文（现象清楚，表达难），给课堂教学带来很大的难度。若能适当补充相关的物理知识以及制作多媒体课件，帮助学生理解课文、突破难点，可起到事半功倍的功效。另本节上承消化系统，后续循环系统，起承上启下的作用，是这本书的教学重点和难点，学好这部分内容有助于学生理解“人体是一个统一的整体”。因此本节内容我打算用两课时来完成。

二、学情分析

要上好一节课，教师不仅要备教材，也要备学生。本节内容的授课对象是七年级的学生，七年级学生对于新鲜的事物有着浓厚的兴趣和探究欲望。所以，在授课时，我充分利用学生的好奇心作为授课的一个切入点，激发学生求知的积极性，达到自主探究、生生互动、师生互动的效果。但不能忽视的是七年级的学生抽象思维能力薄弱，对于课本提及的关于呼吸运动原理等的知识，理解起来会有一定的难度。从年龄特点看，七年级学生好奇心强、好动、好表现、好发表意见，希望得到老师的表扬和认可，但注意力分散，所以在教学中，要运用直观的教学方法，引起学生的兴趣，使他们的注意力始终集中在课堂上；也要创造机会，让学生发表见解，发挥学生的学习的主动性。

三、教学目标

1知识目标

（1）能够概述肺与外界气体的交换，肺泡与血液的气体交换过程。（2）会测量胸围差，感知呼吸时胸廓容积的变化；通过演示实验能说出胸廓容积变化与气体进出的关系。2能力目标

培养学生自主、合作学习，观察、语言表达、分析和解决问题的能力 情感、态度与价值观目标

通过认识呼吸与健康的关系，树立环保意识，认同体育锻炼的重要性。

四、教学重难点

教学重点

肺与外界气体的交换，肺泡与血液的气体交换。

教学难点

（1）正确掌握测量胸围差的方法。

（2）肺与外界气体的交换，肺泡与血液的气体交换。

五、教法与学法

我们常说：教无定法，应该“以学定法”。构建便于学生主动参与，主动探究的活动,提供有利于学生自我展示的平台。以此为出发点，根据教学内容和学生的年龄特征，本节课采用直观教学法、多媒体教学法、学案导学法、自主与合作学习法相结合。各种方法相结合达到本节课的教学目标。在课堂教学中，坚持“学生的主体地位、教师的主导作用”，组织好学习活动，通过学生独立学习与合作学习相结合，亲身体验小活动，观察演示实验等方式，层层推进，高效完成本课学习任务。

六、教学准备

1.多媒体课件、模拟隔肌运动的模型。澄清的石灰水，干净的玻璃管，烧杯，香水，软尺。

2.将全班学生按每4-6人分成一组，形成若干学习小组，组织形式为分小组合作学习，选择一名小组长负责落实本次学习任务。

七、教学过程

（一）创设情景，导入新课

与学生分享故事《沉肺断案》，诱发提问：气体如何进入肺？学生回答同时引导复习后，进一步启发思考：气体为什么能够进入肺？让我们带着这个问题进入今天的学习内容 ：第二节 发生在肺内的气体交换

设计意图：通过故事创设情境，然后以问题的形式引入新课，除可以拉近与学生的关系，更重要的是营造轻松愉快、活跃的课堂氛围，激发学生学习兴趣，增强探究欲望。

（二）介绍本节课学习内容，学生明确学习目标

设计意图：明确目标，预备知识，为学生本课后继续学习做知识储。

（三）自主学习

阅读P45-46页，并完成以下习题。

1、肺是呼吸系统的主要器官，它位于______ 内，左右各一个，左肺两叶，右肺三叶。

2、呼吸时，肋骨怎样运动？胸廓有何变化？

答：当你深吸气时，肋骨向上运动，胸廓容积 _______ ；深呼气时，肋骨向下运动，胸廓容积_______。

3、呼吸时，膈是怎样活动的？

答：膈位于胸腔的底部（也即 腹腔的顶部），主要是_____ , 组织。在吸气时，膈肌_________，膈顶部________，使胸廓的______ 增大；在呼气时_______，则膈肌________，膈顶部_______，胸廓的_______缩小。

4、呼吸时，肺内的气体压力是怎样变化的？（课本P46演示实验）答：当肋骨间的肌肉和膈肌收缩，胸腔的容积扩大，肺便扩张，肺内气压降低，外界空气吸入肺。当肋骨间的肌肉和膈肌_______，胸腔的容积缩小，肺便收缩，肺内气压_______，肺内的气体被排出。

设计意图：培养学生自主学习能力，观察读图能力，分析问题和解决问题的能力，让每位学生亲身参与到学习中来，做学习的主人。

小组长负责交流讨论，并记录疑难问题，教师巡视，引导解惑。设计意图：培养学生合作学习能力，语言表达能力，享受成功的喜悦。

（四）合作探究

1、胸廓的变化

播放录像，引导学生观察、讨论，描述肺的位置和功能。让学生用双手轻触自己胸侧的肋骨处，做深呼吸，感受自己在吸气和呼气时胸廓的变化。

问题：你在吸气和呼气时，胸廓是否发生变化？发生了怎样的变

化？

引导学生得出：深吸气肋骨在向上向外运动，胸廓扩大。深呼气肋骨在向下向内运动，胸廓缩小。

感觉到底准确不准确，引出学生测量胸围差。测量胸围差

师生讨论测胸围差的用具、方法、步骤及注意事项，达成共识，请学生示范操作后，三人一组做实验，将实验数据填在表格内。测量后引导学生讨论实验中提出的讨论题。

学生通过感知和测量，知道吸气时，胸廓扩大了；呼气时，胸廓缩小了，吸气和呼气都与胸廓变化有关。

胸廓容积变化的原因

教师指出：吸气和呼气这两个动作合起来就是呼吸运动。那么，呼吸运动是怎样产生的呢？引导学生根据自己的感受，探究呼吸运动时胸廓容积变化的原因。对胸廓容积变化的原因作出假设。教师做曲肘、伸肘动作，启发学生讨论、交流，作出假设：胸廓容积变化的原因是有关肌肉的收缩和舒张引起的。

教师演示肋骨运动的模型。说明所代表的脊柱，肋骨，胸骨，肋间外肌。提醒学生注意胸廓前后、左右径有何变通过上述实验引导学生得出：①肋骨和膈运动的结果，使胸廓扩大或缩小。②肋骨和胸骨的运动，与肋间肌和膈肌的收缩和舒张有关。当肋间外肌和膈肌收缩时，胸廓的前后、左右径和上下径增大，这时候胸廓扩大。反之，缩小。

2、进一步探究：为什么肺容积的变化会导致吸气和呼气？ 演示模拟实验：模拟肺容积的变化引起肺内气压的改变 将气球口套住吸耳球口并绑紧，捏吸耳球时，气球胀大，松开吸耳球时，气球缩小。之后引导学生分析，使学生了解在特定的条件下，容器变小时气体压力增大，容器内气体被压出去；容积变大时，气体压力变小，外界气体被“吸”进来。肺的容积扩大—→外界气体入肺

肺的容积缩小—→肺内气体排出

学生分析、归纳肺与外界气体交换的原理和过程：呼吸肌的收缩和舒张，使胸廓扩大和缩小，引起肺被动地扩张和回缩，形成肺内气压与大气压之间的压力差，才使气体能够进出肺泡。

3、探究：肺内气体是如何发生变化的？

1.演示肺泡的结构（图），启发学生思考肺泡结构适于气体交换功能的特点。2.学生概括肺泡适于气体交换功能的结构特点：肺泡数量多；肺泡外包绕着毛细血管；肺泡壁很薄，只有一层上皮细胞。3.演示动画：肺泡和血液之间的气体交换过程。（展示多媒体教学软件）

提问：肺泡内的气体交换是怎样进行的？

学生回答：二氧化碳由血液进入肺泡，氧气由肺泡进入血液。

4.教师：肺泡中的氧扩散到血液中；静脉血中的二氧化碳扩散到肺泡里。

5.教师演示喷洒香水的实验，引导学生领会气体交换的原理：一种气 体总是由多的地方向少的地方扩散，直至平衡为止。提问：为什么在肺部，静脉血中的氧不向肺泡扩散，肺泡中的二氧化碳不向血液扩散？

学生：这是因为在吸入肺泡内的气体中，氧的含量比静脉血中的多，而二氧化碳的含量比静脉血中的少。因此，氧由肺泡扩散到血液中；二氧化碳由静脉血扩散到肺泡中。这完全符合气体扩散的原理。经过这样的气体交换，静脉血就变成了含氧丰富的动脉血。

6.教师：氧进入血液后，绝大部分与红细胞中的血红蛋白结合，通过血液循环被运输到全身各组织细胞。

7.演示动画：组织细胞与血液之间的气体交换.提问：组织细胞里的气体交换是怎样进行的？

学生回答：动脉血中的氧向组织细胞扩散；组织细胞里的二氧化碳向血液扩散。

8.提问：为什么氧和二氧化碳的扩散方向是这样的？

学生推测:这是因为组织细胞里的氧含量比动脉血中的少，而二氧化碳的含量比动脉血中的多的缘故

（五）集体交流

1、介绍胸廓的组成。

2、活动：亲身感受呼吸运动。

3、多媒体动画展示呼吸运动。

4、参考知识：气体的压力。

5、模拟膈肌的运动。

设计意图：肺与外界的气体交换是一个难理解的抽象问题，通过亲身体验活动、观看动画、关键知识的介绍和演示实验，使问题直观化，有助于学生理解。通过这种丰富多彩的学习方式，提高学生的学习兴趣，寓乐于学，体验学习的快乐。同时在整个探究过程中培养学生的观察、分析、归纳、语言表达等能力，达到顺利突破难点的目的。

八、课堂小结

九、课堂练习

1．呼吸系统的主要器官是（）A．鼻

B．咽

C．气管

D．肺 B．2．人体主要的呼吸肌是（）A．腹部肌肉

B．肋骨间肌肉 C．胸部肌肉

D．背部肌肉

3．人的肺泡外缠绕着毛细血管网，肺泡壁和毛细血管壁都很薄，这有利于（）

A．气体在血液里运输

B．血液与肺泡之间的气体交换

C．肺与外界的气体交换

D．增加肺内气体交换的面积 4．某夫妇被怀疑害死了一女婴，法医在鉴定时将死婴的肺部剪下一块，投入水中，结果肺块下沉，法医判断婴儿为产前死亡，这对夫妇无罪。法医判定的理由是（）A．肺泡内充满了痰液

B．肺会吸水呈海面状

C．肺泡充满了血液

D．肺未吸入空气呈实体状 5．人体生理活动中，呼出的二氧化碳产生的地方（）A．肺泡

B．血液

C．细胞

D．组织液 6．平静呼吸时肺内气压升高的原因和结果（）

A．呼吸肌舒张，肺回缩

呼气

B．呼吸肌收缩，肺扩张

吸气

C．呼吸肌收缩，肺回缩

呼气

D．呼吸肌舒张，肺扩张

吸气

十、课堂测评（学案）

第二篇：《发生在肺内的气体交换》的教学设计

一、教材分析

1．教材地位

本课是人教版七年级《生物学》下册第四单元第三章的第二节。包括两部分：肺与外界的气体交换，肺泡与血液的气体交换。这两部分是有内在关联的统一的整体。本节课安排学习呼吸道对空气处理之后，仅凭学生已有知识理解本课有挑战性。另本节上承消化系统，后续循环系统，起承上启下的作用，是这本书的教学重点和难点，学好这部分内容有助于学生对“人体是一个统一的整体”的理解。

2．三维目标

2．1知识与能力

（1）概述肺与外界气体的交换过程

（2）概述肺泡与血液的交换过程

2．2过程与方法

（1）通过实验，培养学生的动手能力和交流合作能力

（2）通过演示实验，培养学生的观察能力

（3）通过资料分析，培养学生提取信息和处理信息的能力

2．3情感态度与价值观

通过测量、比较肺活量的差异，认同体育锻炼的重要性

3．教学重难点

3．1教学重点

（1）概述肺与外界气体的交换过程

（2）概述肺与血液的气体交换

3．2教学难点

肺与外界气体的交换过程

二、学情分析

中学生心理学研究指出，初中阶段是智力发展的关键年龄，也是逻辑思维从经验型向理论型发展，观察能力，记忆能力和想象能力也随之迅速发展。从年龄特点看，初中学生好奇、好动、好表现、好发表意见，希望得到老师的表扬，但注意力分散，所以在教学中，要运用直观的教学方法，引起学生的兴趣，是他们的注意力始终集中在课堂上；也要创造机会，让学生发表见解，发挥学生的学习的主动性。在知识掌握方面，学生由于先前已经学习呼吸道对空气的处理等相关知识，但是形不成逻辑体系。在教学中，教师应在课堂上多媒体教学充分调动学生的积极性完成本课的教学活动。

三、教法学法

我们常说：教无定法，应该“以学定法”，这是新课程改革中以人为本的思想的具体体现，以此为出发点，根据教学内容的特点和学生的年龄特征，本节课教学方法：直观教学法、实验探究法、多媒体教学，各种方法相结合达到本节课的教学目标。但在课堂教学中，教师的“教”是教学矛盾的一个方面，学生的学是教学矛盾的主要方面。坚持“教师主导作用、学生主体地位”，组织教学，运用探究学习小组完成本课教学任务。

四、教学媒体与资源的选择与应用

1、“肺与外界气体交换”是本课的教学难点，为了让学生深入理解，运用视频让学生感知气体进出肺是一个动态的过程，再引导学生分析图形、理解肺与外界气体交换的过程。

2、利用多媒体等现代教学手段，以丰富的图片、视频等引导学生观察、思考、分析、综合等一系列认知活动，逐渐认识到生殖过程。

3、课前准备：将全班学生按同组异质、异组同质原则每4人分成一组，形成若干学习小组，组织形式为分小组合作学习，选择一名小组长负责落实本次学习任务

五、教学过程

六、教学评价与反思

（一）教学评价

新课标要求“学生主动地参与学习过程，养成理性思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终生学习的能力”。本课在轻松愉悦的环境下，创设了学生主动参与的条件，在亲历获取信息、发现规律等过程中获得生物学知识；较好地实现了“教师主导作用、学生主体地位”。

（二）教学反思

在本课教学中较好的达到：

1、因学生知识容量限制，在设计教学案是增加“气体流动的原因、胸廓结构、气体扩散作用”等知识，为学生自主学习铺路搭桥等。

2、因“肺与外界气体交换原理”难度大，我预设学生体验、演示实验、列举孙悟空进入体胸腔帮助人增大胸腔体积等案例，帮助学生理解。

在本课教学中存在的以下问题：

1、在编写教学案时，问题预设不精细，学生在设施自主学习、小组讨论等环节时，存在较大困难，在今后教学中应多从学情入手，在印教学案前，应按教学案设计进行课前模拟授课，找出问题，及时调整。

2、为减轻学生学业负担，生物学科采取课上预习、讨论、展示。但因本课教学内容多，学生若在课堂中完成预习、讨论，则学生的课堂展示环节很有限，有很多学生的想法不能得到展示；故教学内容多的课，应将教学案提前发给学生，学生利用课余时间提前预习，课堂上进行讨论、展示时间就比较充分。

3、因教学时间限制，本课教学中留给学生展示质疑机会有限，在今后教学中，应采取多种措施，鼓励学生敢提问题、多提有价值的问题。

第三篇：发生在肺内的气体交换教学反思

发生在肺内的气体交换教学反思

伊旗二中

赵慧

本节课最终是要解决外界气体是如何进入人体组织细胞的，是整章的重点和难点。课容量较大，故分为两课时进行教学。第一课时讲解“肺与外界的气体交换”，第二课时讲解“肺泡与血液的气体交换”。

在对第一课时的内容进行讲解时，首先通过复习上节课内容引入新课，然后让学生结合课本了解肺的位置与结构，并简单对胸廓及胸腔进行介绍，让学生有个了解。接下来组织学生感受自己在吸气和呼气时胸廓容积的变化并进行总结，通过过渡性语言胸廓容积的变化还与膈肌的运动有关，让学生自学相关知识，然后在我的引导下结合视频进行总结。这部分知识学生通过自身感受以及视频动画掌握效果较好。通过设问的形式“是胸的容积变大导致吸气还是因为吸气导致胸的容积变大”来引入探究实验解决：胸廓容积变化与吸气和呼气的关系。最后引导学生总结出肺与外界的气体交换过程。

第一课时需要以许多的物理知识来辅助理解，学生在没有接触任何物理知识的前提下理解气体压力与容积的关系比较难，为了便于学生理解，我提前让学生准备了注射器，上课时通过学生自己操作在加上我的讲解来得出气体压力大小与容积的关系，但是上课时的效果并不好，借助注射器好多学生也得不出气体压力大小与容积的关系，同时也浪费了许多时间。所以下来后经过自我反思认为此部分知识不如直接利用注射器让学生感受气体存在压力，然后将气体压力大小与容积关系的结论直接告诉学生拿来利用，这样效果会更好。对于是胸廓的容积变大导致吸气而不是因为吸气导致胸廓的容积变大这一大难点，学生普遍认为是吸气导致胸廓的容积变大，为了纠正学生这一错误观点，就必须借助模拟膈肌运动的演示实验来得出这一结论。但是由于实验室装置的损毁，为了让学生看到实验效果，我利用多媒体播放了一段有关视频，但视频效果不好，学生看不清，打消了学生的积极性，同时也浪费了大把时间。所以我觉得制作一个模拟膈肌运动的简易装置会更有利于学生的感性认识，会帮助他们更好的理解。

在对第二课时进行讲解时，首先让学生对课前“想一想，议一议”进行分析引入新课，比较人体呼出气体和环境中气体的成分的变化并得出结论。然后以问题的形式：呼出气体中二氧化碳含量为什么明显增多，减少的氧气又到哪里去了，这种变化是如何发生的？引入血液与肺泡之间的气体交换。对于此部分知识主要以学生自学课本知识并结合视频动画进行学习。最后在我的组织引导下进行总结。对于此部分知识，学生的掌握效果较好。

通过对本节课的反思，发现了自己在教学中的许多不足。对此，在以后的教学中，课前一定要做充分准备，合理安排课堂时间，让知识更加通俗易懂。在课上多调动学生积极性，让学生主动参与合作，及时引导学生归纳总结。在学生思考时留足思考的时间，不打断学生的思路。同时还应加强学习，促进自己教育教学观念的转变。

第四篇：《发生在肺内的气体交换》的教学反思

本节课是解决外界气体是如何进入人体组织细胞的问题，是整章的重点和难点。容量较大，分为两个课时。

第一课时以“气体是怎样进入肺”为题，组织学生感受自己在吸气和呼气时胸廓容积的变化，提出问题：肺是怎样实现与外界气体交换的？导入新课。在教学过程中以探究的形式一步一步引导学生完成问题：呼吸运动是如何产生的？首先探究呼吸运动时胸廓容积变化的原因。继续探究：肺容积变化与吸气和呼气的关系。进一步探究：为什么肺容积变化会导致吸气和呼气？通过一系列探究过程，学生总结出外界气体与肺泡的气体交换过程。

第二课时以“肺泡与血液的气体交换”为题，以问题的形式：气体进入肺泡后发生什么样的变化？导入新课。演示小实验：比较人体呼出气体和环境中气体的成分的变化。得出结论：呼出气体中二氧化碳含量明显增多。这种变化是如何发生的？引入血液与肺泡之间的气体交换。

通过演示实验：模拟膈肌运动，得出结论：肺的容积变大导致吸气而不是因为吸气导致肺的容积变大。是一大难点，因为牵涉到物理学上的相关知识，学生不易理解，所以让学生简单的记忆物理学的一个结论，感觉这点处理的不是很好，所以我觉得制作一个模拟膈肌运动的简易装置会更有利于学生的感性认识，会帮助他们更好的理解。学生对膈肌的位置没有感性的认识，所以我在后面几个班上课时，用简单的图示表示膈肌的在体腔中的位置，有利于学生的理解。另外我感觉在课件中穿插的一些小动画，让抽象的难以理解的一些问题变得形象化，效果不错。

第五篇：“发生在肺内的气体交换”教学设计

文件编号： 10030014-03 设计思路

在肺内进行的气体交换，包括2个部分：肺与外界的气体交换，肺泡与血液的气体交换。其中第一部分涉及到“气体体积变化”“气压”等物理学知识，学生缺少有关的知识储备，因此这是本节课的教学难点。教学时必须要有计划地逐一攻破难点，笔者教学时，在书本已有实验的基础上，进行相应的优化，适当地增加和减少实验步骤，让实验更好服务于“教”与“学”。

教师有计划地提出“问题”，结合优化的实验，进行演示、引导，使学生认识气压和体积的关系，直观地观察呼吸前后气体的变化，从而理解肺内的气体交换的整个过程和原理。

本设计的亮点是：采用“问题驱动”的教学策略，将不同的知识点设计成问题，由浅入深地引导学生学习；使用“优化”后实验设计，配合问题驱动，逐步击破重难点，让实验更好地服务教师的“教”和学生的“学”。

教学分析

2.1 教材分析

教材在上一节“呼吸道对空气的处理”介绍了外界空气经过呼吸道的处理进入肺，本节接着介绍发生在肺内的气体交换包括两个部分：① 肺与外界的气体交换；② 肺泡与血液的气体交换。这两个部分是有内在关联的统一整体，其中肺与外界的气体交换涉及物理知识，是本节课的重难点。

2.2 学情分析

七年级学生对生物学习兴趣浓厚，根据自己的生活经验，对呼吸有初步的感性认识，知道肺的重要性，但对于肺内的气体交换的工作原理并不了解；具有一定的观察与分析能力，但是对事物的理性分析和总结归纳能力不强，本课需要学生较强的理解与想象力，对学生来说仍有较大难度。

教学目标

3.1 知识目标

概述肺与外界的气体交换过程；概述肺泡与血液的气体交换过程。

3.2 能力目标

结合实验总结实验原理，提高观察和分析能力。

3.3 情感、态度与价值观目标

体会肺对呼吸的重要性，对吸烟等损害肺的行为有一定的认识。

教学重难点

教学难点：肺与外界的气体交换过程。

教学重点：肺泡与血液的气体交换过程。

教学过程

5.1 情境导入，体验呼吸，激起兴趣

教师提出问题：① 你1 min呼吸多少次？

同时，教师组织学生活动：数一数 1 min自己的呼吸次数。

教师引导学生体验呼吸的频率，并结合学生的生活经验，简单介绍：人平静时呼吸频率是16次/min，运动或紧张时会有所增加，呼吸停止时代表生命结束。这样可以使学生明白呼吸与生命息息相关。

5.2 进入新课，学习肺与外界的气体交换

教师提出问题：② 运动呼吸与什么有关？

同时，教师组织学生活动：把手放在胸前，深吸气一次，深呼气一次。

一般学生都能回答出与“肺”有关。教师组织此活动时，学生能够感受胸廓随吸气和呼气时发生的变化。学生得出呼吸运动还与“胸廓”的大小变化有关。

教师提出问题：③ 胸廓是靠什么来变大，变小的？

同时，教师展示“胸廓的运动”动画。

有些学生通过阅读书本也能知道此问题跟肋间肌和膈肌有关系，但对肌肉的收缩和舒张的概念，不是太理解。为了更好地解决这个问题，教师通过展示“胸廓的运动”动画，同时还可以介绍，肌肉收缩时需要用力，舒张时不需要用力，吸气需要用力，肌肉则为收缩，呼气不需要用力，则为舒张。这样学生通过观察动画、体会吸气用力，呼气不用力的感觉后，总结出胸廓变化的原因：肋间肌、膈肌收缩→胸廓扩大；肋间肌、膈肌舒张→胸廓缩小。

5.3 通过优化实验，学习肺与外界进行气体交换的原理

教师提出问题：④ 胸廓的变化与呼吸有什么关系？

⑤ 是由于胸廓扩大导致吸气，还是因为吸气后使胸廓扩大？

同时，教师组织学生开展优化实验：

① 在针筒外套一个气球，抽拉活塞感受气压与体积的关系。

② 模拟膈肌的运动改良装置，感受膈肌的收缩和舒张对呼吸的影响。

对问题④学生不难理解，胸廓扩大，吸气，胸廓缩小，呼气。但是问题⑤，涉及“气压”“气体体积变化”等物理知识，学生不一定回答清楚。教材考虑到这点，也安排了一个演示实验，让学生通过直观的模拟活动，理解其中的因果关系。只是教材只是附上的一段文字解释，既抽象又难懂。

学生要解答第二个小问题，需要理解以下3个知识：

① 气体具有压力；

② 理解气压与容积大小的关系：在温度不变的情况下，气体总量不变时，气压=气体总量/容积；

③ 气体会从气压高的地方向气压低的方向流动。

教师可以使用以下优化实验来解释以上3个知识点：

（1）取一针筒，用手指堵住出口，抽拉活塞，感受手指被气体挤压和吸收的感觉，明白知识点①：气体具有压力。

（2）在针筒外套一个气球，并用橡皮筋代替绳子，气密性更好，这样就可以创造出一个气体总量不变的环境，学生可以使用公式：气体总量不变时，气压=气体总量/容积。

实验过程：推活塞时，气球变大，气体从针筒流向气球；抽活塞时，气球缩小，气体从气球流向针筒。教师指导学生根据公式解释实验现象，得出：知识点②气体总量不变时，气压与容积成反比；知识点③气体会从气压高流向气压低的地方。

（3）使用模拟膈肌运动的改良装置，薄膜用大气球改良，弹性更好，代表膈肌，里面两个气球代表两个肺，外面一个气球代表外界气体。

实验过程：“推”薄膜（膈肌舒张，膈肌上升），内部两个气球缩小，外部一个气球膨胀，肺内容积下降，气压上升，肺内气压>外界气压，气体从肺内（气压高）流向外界（气压低），表现为“呼气”（图1）。“拉”薄膜（膈肌收缩，膈肌下降），内部两个气球膨胀，外部一个气球缩小，肺内容积上升，气压下降，外界气压>肺内气压，气体从外界（气压高）流向肺内（气压低），表现为“吸气”（图2）。

学生经过这样的学习之后，就能够回答问题⑤：是由于胸廓的扩大，导致肺部被动扩张完成吸气的，胸廓的扩大和缩小是属于人的主动行为。

从理解针筒的实验到理解模拟膈肌运动的创新装置，符合学生从简单到复杂、由浅入深的认知规律。突破重难点：呼吸的原理实际上是胸廓变化引起肺内外气压改变，造成气体流动，胸廓扩大导致吸气。

5.4 学习肺泡与血液的气体交换

教师提出问题：⑥ 呼出的气体和吸入的空气有何不同？

同时，教师组织学生开展优化实验：验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳装置的改良。

教科书中的实验设计能够直观地让学生观察到呼出气体比吸入气体有更多的二氧化碳，但是两个锥形瓶内导管的设计安排原理的解释比较复杂，使用的呼吸口部位不适合多次实验，容易受污染。实验过程中需要吹气和控制两个夹子，比较麻烦（图3）。

实验过程：用小气球收集人呼出的气体，然后气球可以一次性使用，不需要重复使用导管，以免不卫生。另外，还可以通过控制气球的出气速度，控制实验的过程，使用试管代替锥形瓶，节约用量且效果明显，操作方便适合多个班级使用（图4）。

一个是洗耳球代表空气，一个是气球代表人呼出气体，对照明显，有利于教师讲解实验原理和现象，学生一目了然，清楚实验设计的原理和实验说明的问题。

教师提出问题：⑦ 肺泡有哪些适合进行气体交换的结构特点？

学生通过观察书本图片不难总结出肺泡与血液进行气体交换的结构特点有：肺泡多；毛细血管丰富；肺泡壁和毛细血管壁都很薄，只有一层上皮细胞。

教师提出问题：⑧ 氧气最后是在细胞中的什么部位被利用？并组织学生观看呼吸过程中氧气的流动过程。

通过观看视频，跟踪氧气的流动过程，学生能够知道氧气最后到达细胞的线粒体。此问题作为一个拓展性的问题，教师可以引导学生大胆思考。

5.5 总结和练习

教师引导学生进行本节课内容的总结，最后形成发生在肺内气体交换的两个过程，用图5，让学生更加清晰这节课的内容。

然后学生做一些相应的练习进行巩固，达到学以致用的效果。

教学反思

现行义务教育生物学课程标准倡导探究性学习，并且将探究活动设定为生物新课程标准十大主题之一。各个版本的新教材均通过编入大量的各种形式的探究活动来促进探究性学习，进而提高学生的生物科学素养。开展探究性学习成为新一轮课程改革的主旋律。因此通过实验来引导学生学习探究的方法是最普遍的。但是根据不同的校情、学情，教师需要将部分实验进行优化，让实验能够最大效益地发挥它的作用，优化实验只是手段，真正的目的还是回归课堂，让这些通过优化之后的实验，更有利于教师的“教”与学生的“学”。

有条件的学校还可以把优化实验的任务从教师身上转移到学生身上，学生在熟悉原实验的基础上，发现实验的问题与不足，再进一步进行优化。教师在创新实验优化的过程中，可以更好地向学生渗透了探究性学习的概念。