5.14.1《肺与外界的气体交换》教学设计-2026-2027学年苏教版（新教材）初中生物八年级上册

PAGE1/SECTIONPAGES15.14.1《肺与外界的气体交换》教学设计-2026-2027学年苏教版（新教材）初中生物八年级上册项目内容教学背景本课面向普通城镇初中八年级学生，班级基础中等，实验条件一般，班额较大、分组实验以低成本自制器材为主。学生在本单元前已学习消化系统，初步形成“人体各系统分工协作”的认识；七年级已了解呼吸作用消耗氧气、产生二氧化碳，对“呼吸”一词有生活化理解，但普遍把“呼吸”等同于“喘气”，不清楚气体进出肺依靠的是气压变化而非肌肉“吸”“拉”。学生的直观感知能力较强，抽象推理与模型解释能力尚在发展，对膈肌、胸廓容积、肺内气压这类看不见、摸不着的量缺乏空间想象，容易把“胸廓扩大”与“肺主动吸气”混为一谈。此外，学生虽能说出“用鼻呼吸好”，却难以从结构与功能角度讲清理由，对“痰的形成”“鼻出血处理”等生活问题多停留于经验层面。因此本课以“体验—建模—推理—应用”为主线，用身体体验、自制模型和气压变化曲线把抽象过程可视化，降低推理门槛，同时为第2节学习人体内的气体交换奠定“通气是气体进出肺”的认知边界。教材分析本节是第14章《呼吸系统》的开篇，承担“认识结构、理解通气”两项任务。教材先呈现呼吸系统的组成：呼吸道（鼻、咽、喉、气管、支气管）与肺，说明呼吸道是气体进出肺的通道并对吸入空气有温暖、清洁、湿润作用，肺是气体交换的场所；再以肺泡结构示意图归纳肺泡适于气体交换的特点；随后转入呼吸运动，通过“双手按肋骨深呼吸”的体验活动与“制作模型观察胸廓容积变化”的实践活动，引导学生认识肋间肌、膈肌舒缩与胸廓容积、肺容积、肺内气压之间的因果链，得出“呼吸运动引起胸廓容积变化，实现肺与外界的气体交换”的结论，并以人工呼吸、异物梗阻急救等素材体现知识的应用价值。教材的编排逻辑是“结构与功能相适应—运动引起容积变化—容积变化引起气压变化—气压差推动气体进出”，这一逻辑链正是本课教学的主线，也是学生最容易断裂的地方，需要在模型与数据之间反复搭桥。与旧版相比，新教材更强调“模型制作”与“急救应用”两类实践活动，本课据此把模型探究与情境迁移放在突出位置。核心素养教学目标生命观念：能说出呼吸系统由呼吸道和肺组成，说明呼吸道对吸入空气的温暖、清洁、湿润作用，并能从肺泡数量多、表面积大、壁薄、外面缠绕毛细血管等方面阐明肺泡与气体交换功能相适应，形成结构与功能相适应的观念。科学思维：能依据体验与模型现象，运用归纳与因果推理，解释肋间肌、膈肌舒缩引起胸廓容积变化，进而引起肺容积与肺内气压变化、推动气体进出肺的完整过程，并能辨析“呼吸运动”与“呼吸作用”的区别。探究实践：能利用简易材料制作或操作呼吸运动模型，观察并记录模拟吸气和呼气时“胸廓”“肺”的变化，能对模型与人体真实结构的对应关系作出说明，并对模型的局限性作出评价。态度责任：能运用呼吸运动原理解释人工呼吸、异物梗阻急救等生活情境，认同用鼻呼吸、不随地吐痰、坚持体育锻炼等健康行为的意义，形成关注呼吸系统健康的意识。教学重点呼吸系统的组成及呼吸道、肺的功能。呼吸运动的过程：肋间肌与膈肌舒缩引起胸廓容积变化，进而引起肺内气压变化，实现肺与外界的气体交换。肺泡适于气体交换的结构特点。教学难点理解“胸廓容积变化—肺容积变化—肺内气压变化—气体进出”的因果链，特别是肺内气压与外界大气压的比较。区分“呼吸运动”（气体进出肺的机械过程）与“呼吸作用”（细胞内分解有机物释放能量的过程）。评价模型的局限，理解模型与人体真实结构的对应关系。教学方法体验法、模型演示与制作法、问题驱动法、小组合作讨论法、归纳讲授法、图像分析法教学器材多媒体课件、人体呼吸系统模型与挂图、肺泡结构示意图、自制呼吸运动模型（塑料瓶、Y形管、气球、橡皮膜）、软尺、急救情境图片学情衔接本课是第14章起始课，学生尚无“气体交换”概念，教学需先建立“呼吸道—肺—肺泡”的结构基础，再进入呼吸运动的动态分析；本课结束时只形成“气体进出肺”的认识，不提前展开气体在体内的扩散，为第2节留出认知空间。教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一憋气体验，暴露前概念教师请全班起立，深吸一口气后屏住呼吸，教师计时并观察学生表情，约二十秒后请学生坐下正常呼吸。师：刚才屏住呼吸时，你最想做的事是什么？生：赶紧吸一口气。师：这口气是自己“吸”进来的，还是被“压”进来的？学生出现分歧：多数认为“是胸用力吸进来的”，少数认为“和气压有关”。师：先不急着下结论。我们每天大约呼吸两万次，却很少有人想过气体为什么会进出肺。今天我们就从“一口气的旅程”开始，弄清肺与外界的气体交换究竟靠什么完成。板书课题：肺与外界的气体交换。体验法；以身体感受制造认知冲突，暴露“肺主动吸气”的前概念，为后续建模推理埋下伏笔新课研讨活动二认识呼吸系统的“通道”与“主场”教师出示人体呼吸系统模型，请一名学生上台沿气体路径指认器官，其余学生在学案上同步标注。师：空气从鼻腔进入，依次经过哪些结构才能到达肺？生：鼻→咽→喉→气管→支气管→肺。师：这些结构合称什么？生：呼吸道。师：呼吸道只是“管道”吗？请结合生活经验想一想：冬天用鼻呼吸，吸入的冷空气到喉咙时还那么冷吗？生：不那么冷了，鼻子能把空气弄暖。师：鼻腔前部的鼻毛能阻挡灰尘，黏膜分泌的黏液能黏住粉尘和病原微生物并使空气湿润，黏膜内的毛细血管能温暖空气。所以呼吸道对吸入的空气有温暖、清洁、湿润的作用。师追问：痰是怎么形成的？为什么不能随地吐痰？生：气管、支气管的黏膜分泌黏液黏住灰尘和病菌，纤毛向咽、喉方向摆动，通过咳嗽排出体外，这就是痰；痰里含有细菌、病毒，会传播疾病。师：那么咽和喉各有什么特殊之处？生：咽是食物和气体的共同通道；喉是呼吸通道，也是发声器官，声音由声带振动发出。师：空气最终到达的“主场”是肺。观察肺泡结构示意图，找出肺泡适于气体交换的三个特点。生：肺泡数量多、表面积大；肺泡外面缠绕着许多毛细血管；肺泡壁和毛细血管壁都很薄，只由一层上皮细胞构成。师：这三个特点共同说明什么？生：结构适应功能，便于气体交换。教师补充：成年人肺泡总数以亿计，展开后总面积可达上百平方米，相当于几十张课桌拼起来的大小，而壁厚不足一微米，气体穿过几乎“没有阻力”。模型指认＋问题链；由“通道”到“主场”，落实结构与功能相适应；痰、鼻出血等生活问题激活经验，避免死记新课研讨活动三体验肋骨运动，发现胸廓会“变大变小”师：肺在胸腔里，被胸廓保护着。请坐直，双手轻按胸部两侧的肋骨，缓慢深吸气，再缓慢呼气，感受肋骨和胸廓的变化。生：吸气时肋骨向上、向外，胸廓变大；呼气时肋骨向下、向内，胸廓变小。师：是什么让肋骨运动起来？生：肋间肌。师：肋间肌收缩时肋骨上提外展，胸廓的左右径、前后径增大；舒张时肋骨下降内收，胸廓缩小。那么胸廓的上下径由谁决定？教师出示膈的位置图：膈位于胸腔和腹腔之间，主要由膈肌构成，收缩时膈顶下降，胸廓上下径增大；舒张时膈顶回升，胸廓上下径减小。师：现在请一位同学用软尺测量自己深吸气和深呼气时的胸围，报出数据。生：吸气时约八十二厘米，呼气时约七十六厘米。师：数据说明胸廓容积确实在变化。可胸廓变大，肺为什么也跟着变大？肺自己会“鼓起来”吗？体验法＋测量法；用可测量的胸围数据支撑“胸廓容积变化”，把抽象概念落到具体数值上模型探究活动四做模型，找因果各小组用塑料瓶（去底）、Y形管、两只气球、橡皮膜组装呼吸运动模型：瓶壁代表胸廓，Y形管代表气管和支气管，气球代表肺，橡皮膜代表膈。师：先向下拉橡皮膜，观察气球变化；再松手，观察气球变化。同时思考：模型中的各部分分别对应人体什么结构？生：下拉橡皮膜，瓶内容积变大，气球鼓起；松手后瓶内容积变小，气球变瘪。师：橡皮膜下拉模拟的是膈肌收缩还是舒张？生：收缩，因为膈顶下降。师：气球鼓起是因为有气体“被吸进去”，还是因为瓶内气压变小、外界气体“压进去”？学生讨论后回答：瓶内容积变大，瓶内气压变小，外界气压相对较大，气体就被压进气球。师：这个模型能说明胸廓容积变化与肋间肌有关吗？能说明全部原因吗？生：不能，模型只模拟了膈的运动，没有模拟肋间肌带动肋骨的运动。师：这正是模型的局限。真实呼吸中，肋间肌与膈肌同时参与，胸廓的前后径、左右径、上下径一起变化，容积变化才更充分。师：请看这条曲线，纵轴是肺内气压与外界大气压的差值。曲线在零线以下时，说明肺内气压低于外界气压，气体向哪个方向流动？生：从外界进入肺，是吸气。师：曲线在零线以上时呢？生：肺内气压高于外界，气体从肺排出，是呼气。师：曲线与零线相交的两个时刻，肺内气压与外界相等，此时气体还在流动吗？生：不流动，是吸气和呼气转换的瞬间。师：由此可以归纳出完整链条——肋间肌、膈肌收缩→胸廓容积扩大→肺随之扩张→肺内气压降低→外界气体入肺，即吸气；两肌舒张→胸廓容积缩小→肺回缩→肺内气压升高→肺内气体排出，即呼气。小组合作＋模型演示＋图像分析；先做后说、先现象后原理；用曲线图把“气压差”这一难点可视化，明确“气体是被压进去的”巩固练习活动五辨析与迁移师：请判断并说明理由——(1)吸气时，肺内气压大于外界大气压；(2)呼气时，膈肌收缩；(3)吸气是人体主动用力把气体“吸”进肺。生：(1)错，吸气时肺内气压低于外界；(2)错，呼气时膈肌舒张；(3)不准确，气体进出是被动的，动力来自呼吸肌舒缩造成的压强差。师：再想一个容易混淆的问题：我们说的“呼吸”和细胞里的“呼吸作用”是一回事吗？生：不是。呼吸运动是气体进出肺的过程；呼吸作用是细胞里分解有机物、释放能量、产生二氧化碳的过程。师：那呼吸运动对呼吸作用有什么意义？生：为呼吸作用提供氧气，并把产生的二氧化碳运走。师：请用今天学到的原理解释：为什么人工呼吸能让呼吸停止的患者恢复通气？生：人工呼吸就是按呼吸运动的原理，用人工方法让患者胸廓有节律地扩大和缩小，使肺内气压发生改变，帮助维持肺的通气功能。师：如果异物卡住喉或气管，还可以采用海姆立克急救法，通过冲击腹部使膈肌上移、胸腔容积骤减、肺内气压骤升，把异物“喷”出来。练习法＋案例迁移；用判断题暴露易错点，用“呼吸运动与呼吸作用”辨析突破难点，用急救情境体现知识价值课堂小结师生共同梳理三句话：①呼吸系统由呼吸道和肺组成，呼吸道温暖、清洁、湿润空气，肺是气体交换的场所；②肺泡数量多、壁薄、外面缠绕毛细血管，与气体交换功能相适应；③呼吸运动引起胸廓容积变化，进而引起肺内气压变化，实现肺与外界的气体交换。教师补充：长期体育锻炼能使呼吸肌更发达、胸廓活动范围增大、肺活量增加，参与气体交换的肺泡开放数量增多，这是坚持锻炼的生理学