廣東省中山市七年級生物下冊 探究肺與外界氣體交換的過程和原理實驗教案 （新版）新人教版.doc

《廣東省中山市七年級生物下冊 探究肺與外界氣體交換的過程和原理實驗教案 （新版）新人教版.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《廣東省中山市七年級生物下冊 探究肺與外界氣體交換的過程和原理實驗教案 （新版）新人教版.doc（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

探究肺與外界氣體交換的過程和原理 一、使用教材 本課選自人教版初中生物學(xué)教材xx年10月第1版，七年級下冊第四單元第三章第二節(jié)《發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換》，本課講述第一課時：肺與外界的氣體交換。 二、實驗器材 透明水槽，水，膠頭滴管、灌腸器、喂藥器等，注射器、橡皮塞，短木棍； 軟尺，長條木板，廢舊電線，紅色毛線，拉簧，紐扣； 實心球，糖果罐，拉環(huán)，Y型管，氣球。 三、實驗創(chuàng)新要點 （一）原實驗不足之處 1.膈肌運(yùn)動模擬裝置價格昂貴，其中氣球容易損壞且難以更換。 2.膈肌運(yùn)動模擬裝置的膈肌是一個平面的橡膠膜，不能很好的幫助學(xué)生理解膈肌的穹窿形結(jié)構(gòu)及其收縮運(yùn)動對胸廓變化的影響。 3.“肋間肌收縮舒張對胸廓變化的影響”、“肺擴(kuò)張和收縮時肺內(nèi)壓力的變化”兩個抽象知識點沒有直觀的教具和實驗幫助學(xué)生理解。 （二）實驗創(chuàng)新要點 1.學(xué)生自主設(shè)計模擬肺呼氣、吸氣的活動 2.指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計能夠模擬肺內(nèi)壓力變化的實驗 3.自制的肋骨運(yùn)動模擬裝置 4.自制的穹窿形膈肌運(yùn)動模擬裝置 四、設(shè)計思路 本節(jié)課內(nèi)容比較抽象，涉及到氣壓、容積等物理學(xué)問題，七年級學(xué)生尚未接觸，學(xué)習(xí)過程中對知識的理解較困難。本節(jié)課主要采取設(shè)計模型和實驗的方法，幫助學(xué)生變抽象為具體，先獲得感性的認(rèn)識再進(jìn)行知識的梳理。并適時聯(lián)系前后知識，形成肺與外界氣體交換的連續(xù)過程。 五、實驗教學(xué)目標(biāo) 課標(biāo)要求：課標(biāo)中第五個一級主題下第2個二級主題中明確要求：概述發(fā)生在肺部的氣體交換過程。結(jié)合課標(biāo)要求、教材特點及學(xué)生情況，教學(xué)目標(biāo)如下： （一）知識與技能：概述肺與外界氣體交換的過程并理解其發(fā)生原理 初步掌握設(shè)計實驗的能力 （二）過程與方法：學(xué)會用觀察、測量、模擬等方法進(jìn)行生物學(xué)研究 （三）情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，形成呼吸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與其功能相 適應(yīng)的觀點，并關(guān)注呼吸系統(tǒng)的健康 六、實驗教學(xué)內(nèi)容 1.探究肺擴(kuò)張和收縮時氣體的流動 2.探究肺擴(kuò)張和收縮時肺內(nèi)壓力的變化 3.探究呼吸時胸廓橫向的變化 4.探究肋骨間的肌肉收縮和舒張與胸廓變化的關(guān)系 5.探究膈肌收縮和舒張與胸廓容積變化的關(guān)系 七、實驗教學(xué)過程 首先認(rèn)識肺的主要結(jié)構(gòu)和功能，以及肺和胸廓、膈的位置關(guān)系。 過渡：肺富有彈性，可以收縮和擴(kuò)張，肺在什么時候吸氣，什么時候呼氣呢？ 1.探究肺擴(kuò)張和收縮時氣體的流動 步驟:學(xué)生現(xiàn)場擠壓和松開洗耳球（或自選其他材料）。 現(xiàn)象:擠壓時氣體流出，松開時氣體流入（利用水或面粉觀察氣體的流動）。 結(jié)論:肺擴(kuò)張時吸氣，肺收縮時呼氣。 設(shè)計意圖：本實驗相對簡單，所以我給學(xué)生提供器材，讓學(xué)生自己設(shè)計實驗。同時鼓勵學(xué)生發(fā)散思維設(shè)計出更多方案，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力。（圖1） 圖1 模擬肺的材料 過渡：為什么肺的擴(kuò)張和收縮會使氣體進(jìn)出肺呢？氣體的流動是受到力的作用而發(fā)生的，氣體一般會從壓力高的地方流向壓力低的地方。氣體進(jìn)出肺的運(yùn)動也是由肺內(nèi)壓力的變化引起的。 2.探究肺擴(kuò)張和收縮時肺內(nèi)壓力的變化 討論后采取在注射器推桿上打孔并插入小木棍的方式精確的控制其容積的變化，并利用水來觀察氣體的流動反應(yīng)其中壓力的變化。（圖2） 圖2 注射器推桿打孔 步驟1:將注射器活塞拉到一定位置（如30ml），用橡皮塞堵住注射器口，將活塞 向外拉到一定位置（如70ml），固定活塞（事先在活塞推桿上打有一排小 孔，插入一段木棍即可固定）。記錄體積變化（增大40ml）后將注射器針 口沒入水中，去除橡皮塞。 現(xiàn)象1:有水流被吸入注射器管內(nèi)。 原理1:封閉空間內(nèi)，氣體的體積增大，壓力降低，而氣體會由壓力高的地方流向 壓力低的地方。 步驟2:將注射器活塞拉到一定位置（如80ml），用橡皮塞堵住注射器口，將活 塞向內(nèi)推到一定位置（如50ml），插入一段木棍使活塞不能繼續(xù)推進(jìn)并 用手壓緊活塞推桿。記錄體積變化（減小30ml）后將注射器針口沒入水中， （或?qū)χ娣郏?，去除橡皮塞? 現(xiàn)象2:有氣體被推出注射器管外。 原理2:封閉空間內(nèi)，氣體的體積縮小壓力增高，而氣體會由壓力高的地方流向壓 力低的地方。 結(jié)論:肺擴(kuò)張時肺內(nèi)壓力降低；肺收縮時肺內(nèi)壓力變大。 由實驗1和實驗2可知：肺擴(kuò)張時肺內(nèi)壓力降低，此時吸氣；肺收縮時肺內(nèi)壓力增高，此時呼氣。 過渡：肺位于胸廓和膈圍成的胸腔里，肺擴(kuò)張和收縮時胸廓有無變化呢？ 3.探究呼吸時胸廓橫向的變化 步驟：用一根軟尺水平圍在胸部，測量此時的胸圍，被測者吸氣和呼氣，觀察胸圍如何變化？ 現(xiàn)象：吸氣時，胸圍變大；呼氣時，胸圍變小（恢復(fù)）； 結(jié)論：吸氣時胸廓橫向是擴(kuò)大的，呼氣時胸廓橫向是縮小的。 本實驗非常簡單，將問題拋給學(xué)生：呼吸時胸廓是如何變化的？讓學(xué)生自己設(shè)計實驗方法。最后提醒學(xué)生：怎樣獲得準(zhǔn)確的實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)？使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。本實驗不要求精確計算胸圍差，意在通過胸圍變化認(rèn)識呼吸時胸廓變化。 過渡：胸廓橫向的變化是怎樣產(chǎn)生的呢？這主要和肋骨間肌肉的運(yùn)動有關(guān)。 4.探究肋骨間的肌肉收縮和舒張與胸廓變化的關(guān)系 步驟：小組討論利用所給材料設(shè)計一個模擬肋間肌運(yùn)動的胸廓模型。（圖3） 圖3 胸廓模型 原理：肌肉在收縮時變得短粗，可牽拉相應(yīng)的骨運(yùn)動。用繩子或彈簧的長短變化模擬肌肉的收縮和舒張。 結(jié)論：肋骨間的肌肉收縮時，肋骨向上向外運(yùn)動，胸廓橫向擴(kuò)大； 肋骨間的肌肉舒張時，肋骨向下向內(nèi)運(yùn)動，胸廓橫向縮小； 由實驗3和實驗4可知：肋骨間的肌肉收縮，胸廓擴(kuò)大，此時吸氣； 肋骨間的肌肉舒張，胸廓縮小，此時呼氣。 過渡：這是胸廓橫向的變化，呼吸時胸廓容積縱向也有變化，這主要和膈的運(yùn)動有關(guān)。 5.探究膈肌收縮和舒張與胸廓變化的關(guān)系 步驟：演示自制的膈肌運(yùn)動模擬器。（圖4） 圖4 膈肌運(yùn)動模擬器 原理：膈呈穹窿形向上隆起，收縮時膈頂下移。 結(jié)論：膈肌收縮時，膈頂下降，胸廓擴(kuò)大（上下徑），此時吸氣； 膈肌舒張時，膈頂回升，胸廓縮小（上下徑），此時呼氣。 最后，通過膈肌運(yùn)動裝置認(rèn)識：是由于胸廓的擴(kuò)大導(dǎo)致了吸氣。 綜合以上探究活動，學(xué)生能夠描述并理解肺與外界的氣體交換過程為： 肋骨間的肌肉和膈肌收縮→胸廓擴(kuò)大（胸腔容積擴(kuò)大）→肺擴(kuò)張→肺內(nèi)壓力降低→吸氣 肋骨間的肌肉和膈肌舒張→胸廓縮?。ㄐ厍蝗莘e縮小）→肺收縮→肺內(nèi)壓力增高→呼氣 八、實驗效果評價 實驗教學(xué)中，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富的實驗情境引導(dǎo)學(xué)生主動參與，呈現(xiàn)直觀清晰的實驗現(xiàn)象幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系，激發(fā)學(xué)生主動探究的熱情，拓展學(xué)生的思維空間。在教材實驗基礎(chǔ)上改進(jìn)后的實驗主要有以下幾方面優(yōu)點： 1.分知識點突破，目標(biāo)更明確，理解更容易。 2.實驗材料來自生活 ，廢物利用，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。 3.充分發(fā)揮校本課程的作用，方案設(shè)計活動在興趣小組活動中展開，實驗成果投入到常規(guī)課堂中使用。 既符合《新課程標(biāo)準(zhǔn)》中面向全體學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究的教育理念， 又體現(xiàn)了分層次教學(xué)，使不同層次學(xué)生相互作用，都得到較好的發(fā)展和提高。 正是由于以上原因，所以本節(jié)課取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生最終能夠描述肺與外界氣體交換的過程，學(xué)會了用觀察、測量、模擬等方法進(jìn)行生物學(xué)研究，并認(rèn)同生物體的結(jié)構(gòu)功能是與環(huán)境相適應(yīng)的觀點。