初中生物学七年级下册《血液循环》单元第2课时：体循环与肺循环的路径及意义教学设计

初中生物学七年级下册《血液循环》单元第2课时：体循环与肺循环的路径及意义教学设计

  一、教学指导思想与理论依据

  本课时教学设计以《义务教育生物学课程标准（2022年版）》为根本遵循，立足于发展学生的核心素养，即生命观念、科学思维、探究实践和态度责任。在理论层面，深度融合建构主义学习理论，强调学生在已有“心脏结构与功能”、“血管类型”等知识基础上，通过模型构建、概念图示、问题链驱动等方式，主动建构“血液循环”这一系统性、动态性的核心概念。同时，贯彻“学习进阶”理念，将宏观的血液循环路径与微观的血液成分变化、物质交换过程相联结，帮助学生形成从宏观到微观、从结构到功能的整体认知图式。教学设计还渗透了STEM教育理念，通过引入流体动力学初步原理、模拟实验数据解读等，培养学生的跨学科思维与解决真实问题的能力。

  二、教学内容分析与学情研判

  （一）教材内容深度解析

  本节课内容选自人教版七年级下册第四单元“生物圈中的人”第四章“人体内物质的运输”第三节。它在教材体系中起着承上启下的枢纽作用：“承上”是直接应用第一课时“血液”的组成功能、第二课时“血管”的类型特点以及“心脏”的结构知识；“启下”是为后续“输血与血型”、“人体代谢废物的排出”以及“能量供给”等章节奠定坚实的生理学基础。教材通过文字叙述、示意图（体循环与肺循环路线图）和简要的概括性语句呈现了血液循环的两条途径。然而，教材图示相对静态，文字描述较为概括，对于循环的动态性、连续性、同时性，以及血液成分在毛细血管处发生变化的微观机制，需要教师进行深度的教学转化与拓展设计，以帮助学生突破“建立动态系统模型”这一认知难点。

  （二）核心概念与教学重难点

  1.核心概念：血液循环是一个由心脏和血管组成的封闭管道系统中，血液按照一定方向周而复始流动的动态过程。它包括体循环和肺循环两条同时进行、相互衔接的途径，共同实现运输氧气、养料和二氧化碳等废物的功能，维持内环境稳态。

  2.教学重点：（1）准确描述体循环和肺循环的完整路径（起点、终点、流经的主要结构及顺序）。（2）阐述在循环路径的关键部位（如肺部毛细血管、全身各器官毛细血管）血液成分发生的主要变化及其生物学意义。

  3.教学难点：（1）理解体循环与肺循环是同时进行、相互联系的一个整体系统，而非先后发生的两个独立过程。（2）从微观层面（气体交换、物质交换原理）理解宏观的血液成分变化，建立结构与功能观、物质与能量观。

  （三）学情分析

  授课对象为七年级下学期学生。他们的认知特点是从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡，对动态、复杂系统的理解存在挑战。知识储备上，他们已经学习了心脏的四腔结构、相连血管、瓣膜功能，以及动脉、静脉、毛细血管的结构特点与功能，具备了学习血液循环的必备基础。但学生可能存在的认知误区包括：认为血液流动是“一涌一涌”的间断过程；认为体循环和肺循环是先后关系；难以想象血液成分在毛细血管网处的动态交换场景。学习兴趣方面，学生对自身身体奥秘有天然的好奇心，可通过模拟实验、数字化动态演示、角色扮演等策略，将抽象路径具体化、动态化，激发探究热情。

  三、素养导向的学习目标

  基于课程标准的学业要求与核心素养内涵，制定本节课的学习目标如下：

  1.生命观念：通过构建血液循环动态模型，阐明体循环与肺循环的路径及其协同关系，认同血液循环系统是一个结构与功能相适应的统一整体，初步形成“系统观”和“物质与能量观”。

  2.科学思维：运用归纳与概括的方法，从文字和图示信息中提炼出循环路径的关键节点与顺序；通过比较与分类，辨析体循环与肺循环在起点、终点、功能及血液性质变化上的异同；基于物质交换原理，进行推理与论证，解释循环过程中血液成分变化的原因。

  3.探究实践：能够以小组合作形式，利用提供的材料（如不同颜色软管、标识牌、液体等）设计并制作简易的血液循环物理模型或动态图示，模拟血液流动与成分变化，提升模型建构与动手实践能力。

  4.态度责任：通过分析血液循环对维持生命的重要性，以及不良生活习惯（如吸烟、高脂饮食）对循环系统的危害，形成珍爱生命、健康生活的态度，并愿意向他人宣传心血管健康知识，增强社会责任意识。

  四、教学策略与方法

  为达成上述高阶学习目标，突破重难点，本设计采用“概念建构-模型探究-应用迁移”为主线的混合式教学策略。

  1.情境创设与问题驱动策略：以“一滴血的旅程”微观叙事或急性心肌梗塞的医疗情境导入，贯穿始终，设置环环相扣的问题链（如：“这滴血从左心室出发，将去往何方？”“在旅途中，它‘携带的行李’发生了什么变化？”“两条旅程是各自独立还是同时上演的？”），驱动学生思维持续深入。

  2.可视化与模型建构策略：充分利用高清3D动画、交互式软件动态演示血液循环全过程。核心环节安排学生小组合作，动手建构物理模型（如利用不同颜色液体代表动脉血、静脉血，透明软管连接模拟血管，泵代表心脏），将抽象路径具体化、可视化，在“做中学”中深化理解。

  3.比较学习与概念图示策略：引导学生绘制对比表或双重气泡图，系统比较体循环与肺循环。鼓励学生自主绘制血液循环概念图，将心脏、血管、血液成分变化、物质交换、功能意义等要素关联起来，形成网络化知识结构。

  4.跨学科融合与实证分析策略：适度联系物理学中的压强与流动概念，解释心脏泵血和瓣膜作用；引入简易数据（如不同血管中氧气、二氧化碳分压值），引导学生像科学家一样分析数据，推断交换发生的部位与方向，培养数据分析能力。

  五、教学资源与技术准备

  1.多媒体资源：精心制作的PPT课件，包含高清解剖图、3D动画（展示血液动态流动、气体交换微观过程）、短视频（心脏手术或血管内窥镜影像片段）。

  2.交互式软件：可拖拽组装的血液循环虚拟模型（如利用Padlet、在线思维导图工具或专业生物学模拟软件）。

  3.模型制作材料包（每组一套）：红色和蓝色塑料软管（分别模拟动脉和静脉，可透明部分显示“血液”）、小型手动泵（模拟心脏）、透明容器（模拟肺毛细血管床和身体器官毛细血管网）、红色与蓝色食用色素调配的“血液”溶液（可在“肺”部通过摇晃接触空气变色，模拟气体交换）、关键部位标识牌（左心室、主动脉、肺静脉等）、夹子（模拟瓣膜）。

  4.学习任务单：包含血液循环路径图（待补充完整）、数据表、比较分析表、情境应用题。

  5.板书设计预案：采用图文结合式板书，中心为心脏简图，延伸出体循环与肺循环两大分支，用不同颜色箭头标注血流方向及血液性质变化，关键概念（如物质交换、动脉血、静脉血）以关键词形式呈现。

  六、教学过程实施

  （一）情境激疑，锚定核心问题（预计时间：8分钟）

  1.动态呈现：播放一段经过加速处理的、展现血液在人体内奔流不息的微观摄影艺术短片（或展示一幅人体全身血管脉络交织的震撼图像），配以强有力的心跳声。教师语言引导：“同学们，在我们安静学习的此刻，体内正上演着一场永不停歇的伟大旅程。一个由心脏这个‘永动泵’和长达数万公里的‘生命运河’——血管构成的精密系统，正以每秒数千万细胞的速度运输着生命的给养与信使。这就是血液循环系统。”

  2.问题聚焦：提出核心驱动性问题——“上节课我们深入了解了这个系统的核心引擎‘心脏’和各类‘管道’‘血管’。那么，血液究竟是如何在这个封闭系统中规律运行的？它的运行有固定的‘路线图’吗？这条漫长的旅程中，血液自身又经历了哪些关键的‘蜕变’，以完成其生命运输的使命？”由此引出本课主题：探索血液循环的路径与意义。

  3.前测回顾：快速通过交互式提问（如利用IRS即时反馈系统或手势反馈），回顾关键旧知：“连接左心室的是什么血管？其内流动的是什么血？”“血液从右心室泵出，首先进入哪条血管？”“毛细血管处会发生什么关键事件？”确保学生知识起点一致，并自然衔接到新知。

  （二）路径初探，解构双循环系统（预计时间：15分钟）

  1.体循环路径自主推导：教师不直接给出答案，而是呈现一张空白的人体轮廓图，中心是心脏结构详图（标明四腔及相连血管）。发布任务一：“假设你是一滴刚从左心室泵出的、富含氧气和养料的鲜红血液（动脉血），你的任务是前往右脚趾的一个细胞送去‘氧气快递’。请你以小组为单位，根据心脏和血管的连接关系，在轮廓图上用红色箭头画出你可能经过的最主要路径，并标注关键‘站点’（结构名称）。”学生小组讨论并尝试绘制。教师巡视，收集典型方案。

  2.方案展示与精确化：选取1-2组代表展示其绘制的路径。教师引导学生利用交互白板，共同修正、完善路径：左心室→主动脉→各级动脉→脚趾处毛细血管网。此时提问：“在毛细血管网，你交付了氧气和养料，同时接收了细胞产生的‘垃圾’（二氧化碳等废物），你的颜色和成分发生了变化，变成了暗红的静脉血。接下来，你如何返回心脏？”引导学生继续绘制：毛细血管→各级静脉→下腔静脉→右心房。至此，体循环路径（左心室→全身毛细血管→右心房）被学生自主或半自主建构出来。教师用精炼语言总结：“这一路，血液由动脉血变为静脉血，为全身组织细胞运输了氧气和养料，带走了二氧化碳等废物，我们称之为‘体循环’或‘大循环’。”

  3.肺循环路径类比迁移：紧接着提出任务二：“这滴现在位于右心房、充满二氧化碳的静脉血，它的‘旅程’结束了吗？它怎样才能重新获得氧气，再次出发去服务全身细胞？”引导学生类比体循环的探究过程，推理出肺循环路径：右心房→右心室→肺动脉→肺部毛细血管网→肺静脉→左心房。关键点强调：肺动脉中流动的是静脉血，在肺部毛细血管通过气体交换，血液排出二氧化碳、吸收氧气，变为动脉血，经由肺静脉流回左心房。教师总结：“这一路，血液由静脉血变为动脉血，在肺部实现了气体更新，我们称之为‘肺循环’或‘小循环’。”

  4.双循环关系辩证思考：此时，抛出深度思考题：“体循环和肺循环，是像操场跑圈一样，跑完一圈大圈再跑一圈小圈吗？还是同时进行的？”播放3D动画，动态展示心脏收缩时，左右心室同时将血液泵出，分别进入主动脉和肺动脉的景象。引导学生观察、讨论并得出结论：体循环与肺循环是同时进行、彼此衔接、共同构成一个完整的循环系统。左心室和右心室同时收缩泵血，是血液循环同时进行的动力源。这个认知是突破“先后论”误区的关键。

  （三）深化建模，透视成分变化与意义（预计时间：20分钟）

  这是本节课的核心探究环节，旨在将宏观路径与微观变化深度融合。

  1.微观揭秘——毛细血管处的“交接仪式”：首先，回放体循环路径中血液流经组织细胞处毛细血管的动画特写。引导学生关注：毛细血管壁极薄、血流速度最慢的结构特点如何适于物质交换？动画清晰显示氧气、养料从血液（高浓度）扩散到组织液，再进入组织细胞（低浓度）；同时，细胞产生的二氧化碳等废物则反向扩散进入血液。此时，血液颜色由鲜红逐渐变为暗红。教师引申：“这不仅是颜色的改变，更是血液成分和功能的深刻转变。动脉血变为了静脉血。”

  2.数据实证——像科学家一样思考：提供一份简化数据表，包含“主动脉”、“手足部毛细血管静脉端”、“肺动脉”、“肺部毛细血管动脉端”四处的血液中氧气和二氧化碳的相对含量（可用柱状图表示）。任务三：“请分析数据，找出氧气含量显著降低和二氧化碳含量显著升高的部位，这说明了什么？找出氧气含量显著升高和二氧化碳含量显著降低的部位，这又说明了什么？”通过数据解读，学生自主论证体循环中血液在全身毛细血管释放氧气、收集二氧化碳，肺循环中在肺部毛细血管释放二氧化碳、收集氧气的科学结论。将定性描述提升到定量实证的科学思维层面。

  3.动手建构——小组循环系统模型制作与演示：分发模型制作材料包。任务四：“请各小组利用材料，合作搭建一个能同时演示体循环和肺循环路径，并能模拟血液在关键部位（肺部、某器官处）发生成分（颜色）变化的动态模型。”要求模型必须体现：心脏四腔及主要相连血管、血流方向、血液在肺部和身体某处（如用标记的‘肝脏’容器）的颜色变化过程。学生小组合作设计、组装、调试。教师巡回指导，重点关注对“同时性”、“连续性”和“交换导致变色”的体现。此过程是知识内化、合作学习与实践创新的综合体现。

  4.模型展评与升华：邀请1-2个小组展示其工作模型，并派代表讲解其设计思路，模拟演示一滴血的“完整旅程”。其他小组和教师进行点评，重点评价模型的科学性、动态性和创新性。教师在此基础上，进行总结升华：“我们的模型虽然简化，但它揭示了一个深刻的真理：生命正在于这川流不息的流动与交换之中。血液循环，不仅是一条‘运输线’，更是连接人体所有细胞的‘生命之流’和‘信息之河’，它维持着我们内环境的相对稳定，是生命得以存续的基石。”

  （四）整合应用，迁移解决真实问题（预计时间：10分钟）

  1.概念图整合：引导学生以小组或个人形式，在白板或任务单上绘制本节课的核心概念图。中心词为“血液循环”，向外辐射出“体循环”、“肺循环”、“心脏”、“血管”、“动脉血”、“静脉血”、“气体交换”、“物质交换”、“功能意义”等概念，并用箭头和连接词标明相互关系。教师展示优秀范例，促进学生将零散知识系统化、结构化。

  2.情境问题解决：呈现几个基于真实世界的情境问题，考查学生的高阶应用能力。

  情境一（医学情境）：某人因外伤，上肢肱动脉破裂出血。血液喷涌而出，颜色鲜红。请问：这是体循环还是肺循环的血管出血？血液是从心脏的哪个腔室泵出的？为什么颜色是鲜红的？应该如何紧急止血（压迫近心端还是远心端）？请用血液循环知识解释。

  情境二（生活与健康）：长期吸烟会导致肺部毛细血管壁受损，弹性下降。请从肺循环的角度分析，这可能会对全身血液循环和组织细胞供氧造成怎样的连锁影响？

  情境三（辨析纠错）：小刚在笔记中写道：“血液从左手流回心脏时，先流回左心房，然后进入左心室，再开始肺循环。”请你指出其中的错误并纠正。

  学生独立思考或小组讨论后回答，教师进行点拨和评价，引导学生将生物学知识与生命安全、健康生活紧密结合。

  3.健康宣言与责任延伸：课程最后，引导学生反思：“拥有一个健康高效的血液循环系统，对我们至关重要。”请学生提出1-2条有利于维护心血管健康的具体行动建议（如均衡饮食、坚持锻炼、拒绝吸烟等），并鼓励他们课后向家人朋友宣传。将态度责任目标落到实处。

  （五）总结反馈与分层拓展（预计时间：2分钟）

  1.课堂小结：教师以板书为依托，用精炼的语言串联本节课的核心知识链条：“心脏动力驱动，血液沿封闭管道，同时进行体、肺双循环。在全身毛细血管，动脉血变静脉血，实现物质交换；在肺部毛细血管，静脉血变动脉血，完成气体更新。周而复始，维持生命。”

  2.分层作业：

  基础巩固作业（必做）：完善课本血液循环示意图的标注；绘制体循环与肺循环对比表；完成课后基础练习题。

  实践探究作业（选做）：（1）查阅资料，了解“冠脉循环”（心脏自身的血液循环）的特点和重要性，及其与常见心脏病（如心梗）的关系，制作一份简易科普小报。（2）设计一个简单的家庭小实验，模拟不同粘度液体（模拟不同血脂浓度血液）在相同压力下的流动速度差异，思考其对健康的启示。

  跨学科项目作业（挑战做）：以“设计未来人造心脏或血管”为主题，写一篇科幻短文或绘制设计草图，需考虑其如何模拟或优化自然血液循环系统的功能，并体现生物学、物理学、工程学的融合思考。

  七、教学评价设计

  本课采用贯穿教学全程的多元化评价方式，以评促学，以评促教。

  1.过程性评价：

  （1）课堂观察：记录学生在小组讨论、模型制作、回答问题等环节的参与度、合作精神、思维活跃度及表达的严谨性。

  （2）任务单评价：检查学习任务单上路径绘制、数据分析、概念图构建的完成质量与科学性。

  （3）模型评价：制定简易量规，从科学性（路径、成分变化准确）、创新性（设计独特）、协作性（小组分工合作好）、演示讲解清晰度四个方面评价小组模型作品。

  2.总结性评价：

  （1）情境问题解决：通过课堂最后的情境问题回答，评价学生知识迁移与应用能力。

  （2）课后作业分析：通过基础作业检查知识掌握程度，通过选做和挑战作业评价学生的探究深度、跨学科思维和创新潜力。

  评价不仅关注学生是否“知道”，更关注其是否“理解”、“会用”和“能创”，全面反馈核心素养的达成情况。

  八、板书设计

  板书采用动态生成与静态核心相结合的方式，左侧为预设核心框架，右侧随课堂教学推进填充关键内容。

  血液循环——生命的川流不息

  动力核心：心脏（左右心室同时收缩）

  封闭管道：血管（动脉、毛细血管、静脉）

  一、两条途径，同时进行，相互衔接

  1.体循环（大循环）：

  路径：左心室→主动脉→全身动脉→全身毛细血管网→全身静脉→上、下腔静脉→右心房

  关键变化：动脉血→静脉血

  功能意义：为组织细胞运来氧气、养料；运走二氧化