初中生物七年级下册《呼吸道对空气的处理》创新教学设计

初中生物七年级下册《呼吸道对空气的处理》创新教学设计

一、教材分析与教学定位

（一）教材地位与内容分析

【基础】本节课是人教版初中生物七年级下册第四单元“生物圈中的人”第三章“人体的呼吸”的第一节，起着承上启下的关键作用。承上，在于学生已通过学习第一章“人的由来”和第二章“人体的营养”，对人体是一个统一的整体、各系统协调配合维持生命活动有了初步认识；启下，在于本节课将系统介绍呼吸系统的组成与功能，特别是呼吸道作为气体进入肺的通道，是如何对吸入的空气进行处理的，为后续学习“发生在肺内的气体交换”奠定结构与功能相适应的认知基础。本节课内容贴近生活，直观性强，是培养学生科学探究能力和健康生活理念的良好载体。

（二）教学核心素养指向

依据《义务教育生物学课程标准（2022年版）》，本节课致力于达成以下核心素养：

1.生命观念：通过分析呼吸道结构与其功能的关系，理解生物体的结构与功能相适应、部分与整体相统一的生命观念。认识到呼吸系统是人体完成外界气体交换的重要系统，其结构的精妙性保障了生命活动的正常进行。

2.科学思维：引导学生运用观察、比较、归纳、演绎等方法，分析资料、解读模型、探讨现象背后的生物学原理。例如，通过分析不同呼吸道器官的结构特点，推理其对应功能，培养逻辑推理能力。

3.探究实践：通过设计并实施模拟实验（如用玻璃管和毛线模拟气管纤毛的清扫作用），或利用模型、动画探究呼吸运动与吞咽的关系，发展学生的动手操作能力、观察能力和合作探究能力。

4.态度责任：通过了解呼吸道对空气的处理能力是有限的，引导学生关注空气质量，认同环境保护的重要性，树立健康生活意识（如不随地吐痰、戒烟、戴口罩等），形成热爱生命、保护自身健康的责任感。

二、学情深度剖析

【基础】七年级学生正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，对新鲜事物充满好奇，动手欲望强，但逻辑推理能力和系统分析能力尚在发展中。学生在日常生活中对呼吸、吞咽、咳嗽等生理现象有直观体验，但对于“为什么吃饭时不能大声说笑”、“为什么用鼻呼吸比用嘴呼吸好”等问题背后的科学原理缺乏深入思考。此外，学生已具备一定的信息搜集和小组合作能力，为本节课的探究活动提供了可能。教学难点在于如何将微观的结构与抽象的功能（如纤毛运动、黏液吸附、清洁温暖过程）通过有效的教学手段转化为学生易于理解和想象的具象内容。

三、教学目标设定

1.通过观察人体呼吸系统模型或示意图，能够准确说出呼吸道的组成（鼻、咽、喉、气管、支气管）及其顺序，初步形成结构与功能相联系的意识。【基础】【重要】

2.运用资料分析和小组讨论的方式，能够逐一阐述呼吸道各个器官的结构特点与其功能（如保证气体畅通、使空气温暖、湿润、清洁）之间的关系。【非常重要】【高频考点】

3.通过模拟实验或动画演示，能够解释吞咽时会厌软骨的作用，阐明为什么“吃饭时不宜大声说笑”的科学道理。【重要】【热点】

4.基于对呼吸道处理空气能力有限性的认识，能够列举出2-3种保护呼吸系统、关注环境健康的日常行为，树立健康与环保的社会责任感。【重要】

四、教学重难点突破

（一）教学重点

1.呼吸系统的组成与功能，特别是呼吸道各器官的结构与功能相适应。

2.呼吸道对空气的处理方式（温暖、湿润、清洁）。

（二）教学难点

3.理解纤毛、黏液、毛细血管等微观结构如何协同作用，实现对空气的处理。

4.理解会厌软骨在吞咽和呼吸过程中的双重作用，及其与“食不言”的内在联系。

五、教学方法与准备

（一）教学方法

1.探究式教学法：以问题驱动教学，引导学生主动探究呼吸道处理空气的奥秘。

2.直观演示法：运用模型、动画、视频等手段，将抽象知识具体化。

3.合作学习法：组织小组讨论、模拟实验，培养协作与交流能力。

4.情境教学法：创设生活化情境（如雾霾天、吃饭噎住等），激发学习兴趣。

（二）教学准备

5.教师准备：人体呼吸系统模型、多媒体课件（包含鼻腔内部结构动画、气管纤毛运动视频、会厌软骨工作示意图）、模拟气管清扫作用的实验器材（Y形玻璃管、细毛线、凡士林、碎纸屑）。

6.学生准备：预习教材内容，分组准备角色扮演材料（可简单制作头饰或道具，代表鼻、咽、喉、气管、支气管），思考生活中与呼吸相关的健康问题。

六、教学实施过程（核心环节，详案）

（一）创设情境，导入新课（约5分钟）

1.情境引入：【基础】教师播放一段短片：清晨，有人在公园里深呼吸进行晨练；另一个场景是在雾霾严重的天气里，有人戴着厚厚的口罩匆匆行走。教师提出问题：“同样是呼吸，为什么在不同环境下的做法截然不同？空气从外界进入我们体内，要经过哪些‘关卡’？我们的身体又是如何对这些空气进行‘安检’和‘处理’的呢？”

2.激发兴趣：【重要】引导学生进行一个简单体验：用手捏住鼻子，闭上嘴巴，感受能坚持多长时间。学生亲身体验后，教师追问：“为什么短短几十秒就感到难受？这说明呼吸一刻也不能停。那么，空气进入肺的通道——呼吸道，究竟长什么样，又有哪些本领呢？”由此引出本节课课题《呼吸道对空气的处理》，板书新标题。

（二）自主探究，构建模型（约10分钟）

1.任务驱动：【基础】教师展示人体呼吸系统模型（或大型挂图），布置第一个探究任务：“请同学们结合教材内容，以小组为单位，观察模型，尝试用手指一指、说一说空气进入肺的路线图，并记住这些器官的名称。”

2.合作建构：【重要】学生分组观察模型，组内相互指认，尝试描述呼吸道的组成：鼻→咽→喉→气管→支气管（教师强调，肺是呼吸系统的主要器官，但呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管）。教师在巡视中纠正可能出现的顺序错误或名称混淆。

3.初步反馈：请一组同学上台，在模型上指出呼吸道的组成，并说出其顺序。教师对学生的表现给予肯定，并强调咽是呼吸和消化的共同通道，为后续学习做铺垫。

（三）深入探究，解密功能（约20分钟，核心部分）

此环节采用“角色扮演+资料分析+模拟实验”相结合的方式，将教学重难点逐一突破。

1.第一站：鼻腔——温暖、湿润、清洁的“预处理车间”

（1）角色扮演：【基础】邀请扮演“鼻”的同学（可戴头饰）上台，用第一人称介绍自己的结构：“我是鼻子，我是呼吸道的起点。我里面有什么秘密呢？我有鼻毛，还有很多毛细血管，表面还覆盖着一层黏膜。”介绍完后，教师引导全班思考：“这些结构有什么作用？”

（2）资料分析与推理：【非常重要】【高频考点】教师展示鼻腔内部结构的显微放大图或动画，并提出问题链：

A.鼻毛像什么？（像一道栅栏或筛子）它的作用是什么？（阻挡空气中的大颗粒灰尘，这是清洁作用的初步表现）

B.黏膜有什么作用？如果空气太干燥，吸入肺里会怎么样？（黏膜能分泌黏液，也就是平常所说的“鼻涕”，可以粘住空气中的小颗粒和细菌，进一步清洁空气；同时黏液还能湿润空气，防止肺部干燥）

C.毛细血管有什么特点？（管壁薄、血流丰富）它对吸入的空气有什么影响？（当冷空气经过鼻腔时，毛细血管中的血液会释放热量，温暖空气，就像给空气加了个“暖气片”）

（3）归纳总结：【重要】引导学生共同归纳鼻腔的功能：清洁（鼻毛、黏液）、湿润（黏液）、温暖（毛细血管）。教师板书并强调：用鼻呼吸比用嘴呼吸更符合卫生保健要求，因为鼻腔对空气进行了初步处理。

2.第二站：咽和喉——气体与食物的“交通指挥”与“发声调控室”

（1）角色扮演：请扮演“咽”和“喉”的同学上台。咽介绍：“我是交叉路口，空气和食物都要经过我。”喉介绍：“我是声音的源头，也是空气进入气管的必经之路。”

（2）动画演示与问题探究：【难点】【热点】教师播放会厌软骨工作的动画或视频。提出问题：

A.当我们正常呼吸或说话时，会厌软骨处于什么状态？（抬起，空气顺畅进入喉和气管）

B.当我们吞咽食物时，会厌软骨发生了什么变化？（盖住喉口，防止食物误入气管）

C.如果边吃饭边大声说笑，可能会发生什么？（会厌软骨来不及盖住喉口，食物可能“走错路”进入气管，引起剧烈咳嗽，这就是“呛到了”）

（3）生活链接：【重要】教师引导学生分享或讲述自己或他人被呛到的经历，并引导学生总结出“食不言”的科学道理，即为了给会厌软骨足够的时间准确盖住喉口，保证吞咽时食物顺利进入食道，呼吸时气体顺利进入气管。同时，教师简要介绍喉作为发声器官，内有声带，气流通过时引起振动而发声，青春期声带变化要注意保护。

3.第三站：气管和支气管——深层清洁的“自动清扫系统”

（1）角色扮演：请扮演“气管”和“支气管”的同学，介绍自己：“我们是树状的分支管道，内壁不是光滑的。”

（2）模拟实验：【重要】教师引导学生思考：“气管和支气管内壁没有鼻毛，它们如何继续清洁空气？”展示气管纵切面结构图（有纤毛和黏液腺）。然后指导学生分组进行模拟实验：

材料：Y形玻璃管模拟气管分支，内壁涂抹一层凡士林模拟黏液，撒上少量碎纸屑模拟空气中的灰尘和细菌。

操作：用小毛刷（模拟纤毛）轻轻从玻璃管底部向管口方向刷动。

观察：学生发现，碎纸屑（灰尘）随着毛刷（纤毛）的摆动，被一步步推向了管口方向。

结论：气管和支气管的内壁有纤毛，它们不停地向上摆动，将粘在黏液（凡士林）上的灰尘和细菌推向喉部，形成痰，通过咳嗽排出体外。

（3）健康教育：【重要】【热点】教师提问：“痰是什么？为什么不能随地吐痰？”引导学生理解痰中含有大量灰尘和病菌，随地吐痰会传播疾病，是一种不文明、不健康的行为。进而强化保护环境、讲究卫生的责任意识。

4.综合评价与总结：【非常重要】教师带领学生回顾呼吸道各器官的结构与功能，形成系统认知：

呼吸道不仅仅是气体的通道（保证气体畅通），更是一个对空气进行温度调节（温暖）、湿度调节（湿润）和层层过滤（清洁）的精巧系统。其结构特点（如鼻毛、黏液、毛细血管、纤毛、会厌软骨）完全是为其功能服务的，体现了结构与功能的完美统一。

（四）联系生活，拓展应用（约5分钟）

1.问题讨论：【基础】教师提出系列生活化问题，引导学生运用所学知识进行分析：

A.为什么提倡用鼻呼吸而不用口呼吸？（鼻腔的预处理功能更完善）

B.长期在粉尘较多的环境中工作，如矿工、建筑工人，为什么容易得尘肺病？（呼吸道对空气的处理能力是有限的，长期吸入过量粉尘，超出呼吸道的清洁能力，就会沉积在肺部，引发疾病）

C.新冠肺炎疫情期间，我们戴口罩有什么作用？（口罩相当于一道外部防线，协助呼吸道阻挡飞沫和部分病毒，保护自己）

2.知识迁移：【重要】引导学生认识到，虽然呼吸道有强大的处理空气的能力，但这种能力不是无限的。空气质量的好坏直接影响呼吸系统的健康。组织学生进行简短的头脑风暴：我们可以为保护空气、保护呼吸系统做些什么？（如植树造林、减少尾气排放、戒烟、不随地吐痰、打扫卫生时洒水等）

（五）课堂小结，构建网络（约3分钟）

1.学生自主小结：【基础】请一位同学尝试用思维导图或关键词的形式，对本节课所学的主要内容进行口头梳理：一条通道（呼吸道），两个主要作用（保证气体畅通、处理空气），三道处理工序（温暖、湿润、清洁），四个关键器官（鼻、咽、喉、气管/支气管）及其特殊结构。

2.教师精要提升：【重要】教师对学生的总结进行补充和升华，再次强调结构与功能相适应的核心观点，并指出本节课的知识为下一节“发生在肺内的气体交换”奠定了基础，气体在经过呼吸道处理后，将在肺这个最重要的场所进行交换。

（六）布置作业，实践延伸（约2分钟）

1.基础性作业：【基础】完成课后练习题，重点复习呼吸道的组成和各部分功能。

2.探究性作业：【重要】以小组为单位，选择一个与呼吸健康相关的主题（如“吸烟对呼吸道的危害”、“雾霾天如何保护呼吸道”、“为什么感冒时鼻子会不通”），搜集资料，制作一份图文并茂的手抄报或简单的PPT，下节课前进行2分钟分享。

3.实践性作业：【热点】回家后向家人普及“食不言”的科学道理，并记录一次家庭实践中的有趣对话或反馈。

七、板书设计（采用结构化板书）

一、呼吸系统的组成

呼吸道：鼻→咽→喉→气管→支气管

肺：气体交换的场所

二、呼吸道对空气的处理

（一）鼻：温暖（毛细血管）、湿润（黏液）、清洁（鼻毛、黏液）

（二）咽：气体与食物的共同通道（会厌软骨的调节作用）

（三）喉：发声器官，气体通道

（四）气管、支气管：清洁（纤毛摆动、黏液），形成痰

三、重要结论

1.结构与功能相适应

2.呼吸道处理空气能力有限→保护环境、健康生活

八、教学反思与预设

（一）成功之处预设

本节课以生活情境导入，通过角色扮演、模拟实验、动画演示等多种教学手段，充分调动了学生的多种感官，将抽象的生理过程变得直观、生动。重点突出呼吸道结构与功能的关系，难点通过模拟实验和生活实例有效突破，较好体现了核心素养的培养要求。特别是“食不言”的生活链接和“痰”的健康教育，将知识学习与行为养成紧密结合，彰显了学科的育人价值。

（二）可能遇到的问题及应对策略

1.问题：学生在角色扮演环节可能过于兴奋，偏离知识主线。

策略：教师需明确角色扮演的目标是介绍结构特点，并准备关键问题引导，控制时间，确保活动服务于教学目标。

2.问题：对气管纤毛清扫作用的模拟实验，学生可能