應(yīng)用教具 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

李芳

1 教材分析

“人體內(nèi)的氣體交換”是蘇教版七年級(jí)下冊(cè)《生物學(xué)》第十章第四節(jié)的內(nèi)容。氣體交換是人體呼吸過程的重要組成部分。它是學(xué)生理解靜脈血和動(dòng)脈血之間轉(zhuǎn)變?cè)虻那疤幔檫M(jìn)一步學(xué)習(xí)人體的能量供給奠定基礎(chǔ)。由于七年級(jí)學(xué)生缺乏相應(yīng)的物理、化學(xué)知識(shí)，所以教師在介紹氣體分子擴(kuò)散原理時(shí)，應(yīng)多聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，深入淺出地闡明原理。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo)

概述肺泡內(nèi)的氣體交換過程；概述組織里的氣體交換過程。

2.2 能力目標(biāo)

通過探究“呼吸時(shí)二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的變化”活動(dòng)，學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)探究的方法分析解決問題，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力；通過分析圖表和小組活動(dòng)，鍛煉識(shí)圖能力、語言表達(dá)能力及合作交流能力。

2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

體驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；通過組內(nèi)合作、組間競爭，樹立團(tuán)隊(duì)意識(shí)和良性競爭意識(shí)。

3 教學(xué)重、難點(diǎn)

3.1 教學(xué)重點(diǎn)

概述肺泡內(nèi)的氣體交換過程；概述組織里的氣體交換過程。

3.2 教學(xué)難點(diǎn)

說出氣體交換的原理；樹立團(tuán)隊(duì)意識(shí)和競爭意識(shí)。

4 教學(xué)方法

講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、競賽法。

5 課時(shí)分配

1課時(shí)。

6 教學(xué)過程

6.1 復(fù)習(xí)引入并創(chuàng)設(shè)情境

教師出示人體內(nèi)的血液循環(huán)圖片，引發(fā)學(xué)生思考“血液性質(zhì)為什么在肺泡處和組織細(xì)胞處會(huì)發(fā)生改變？”并給出情境——“打開四扇門就能解決這個(gè)問題”。

6.2 第一扇“探究”之門

首先，教師請(qǐng)學(xué)生6人一組閱讀教科書63頁中“呼吸過程中二氧化碳含量的變化”中某學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟并指出不足之處。接著，教師播放微視頻，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，并按照微視頻的要求實(shí)施實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得出“呼出氣體中二氧化碳含量增多”的結(jié)論。最后，教師展示表格，學(xué)生進(jìn)一步總結(jié)出“呼出氣體中二氧化碳含量增加，氧氣展示含量減少”。

6.3 第二扇“發(fā)現(xiàn)”之門

學(xué)生通過觀看視頻“肺泡處的血液循環(huán)”，觀察肺泡處氣體交換。教師在黑板上貼出“血液循環(huán)”圖片，利用紅色、藍(lán)色磁釘（紅色磁釘代表氧氣分子、藍(lán)色磁釘代表二氧化碳分子）演示肺泡處氣體交換過程。教師引導(dǎo)學(xué)生理解：肺泡周圍毛細(xì)血管中二氧化碳透過毛細(xì)血管壁和肺泡壁進(jìn)入肺泡；肺泡中氧氣進(jìn)入血液，所以呼出氣體中氧氣含量減少，二氧化碳含量增加。

6.4 第三扇“推理”之門

教師引導(dǎo)學(xué)生圍繞“氧氣去哪？二氧化碳從何而來”，進(jìn)行推理。教師在黑板上再次利用不同顏色的磁釘模擬組織細(xì)胞處的氣體交換過程，并向?qū)W生解釋：“通過組織細(xì)胞的氣體交換，血液不斷放出氧氣，并接受組織細(xì)胞所產(chǎn)生的二氧化碳。經(jīng)過人體內(nèi)的氣體交換，組織細(xì)胞就可以不斷地獲得氧并排出二氧化碳。”

6.5 第四扇“實(shí)踐”之門

教師事先給每組學(xué)生準(zhǔn)備文件袋，里面有血液循環(huán)圖和紅色、藍(lán)色小圓片（分別表示氧氣分子和二氧化碳分子）。學(xué)生分組演示肺泡處的氣體交換和組織細(xì)胞處的氣體交換。最后，學(xué)生將演示成果貼于黑板上分享。

6.6 總結(jié)

教師播放動(dòng)畫，展示完整的血液循環(huán)和人體內(nèi)的氣體交換過程，并強(qiáng)調(diào)“氧氣用于組織細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝，二氧化碳也是組織細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝產(chǎn)生的。人體通過血液循環(huán)和氣體交換不斷地給組織細(xì)胞運(yùn)輸氧氣，并排出組織細(xì)胞產(chǎn)生的二氧化碳。”

7 應(yīng)用教具

教師事先準(zhǔn)備好具有組織細(xì)胞處氣體交換和肺泡處氣體交換的人體血液循環(huán)掛圖（圖1）。在黑板上教師利用紅色磁釘代表氧氣分子，藍(lán)色磁釘代表二氧化碳分子，動(dòng)態(tài)演示人體內(nèi)的氣體交換過程，使學(xué)生對(duì)氣體交換過程有直觀認(rèn)識(shí)。教師演示結(jié)束以后，每組學(xué)生打開自己的文件袋，里面有血液循環(huán)圖和紅色、藍(lán)色小圓片分別表示氧氣分子和二氧化碳分子。學(xué)生分組演示肺泡處的氣體交換和組織細(xì)胞處的氣體交換。最后，將演示成果張貼于黑板上分享。學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐以后，不僅加深了印象，也讓教師能對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤之處，及時(shí)糾正。學(xué)生展示時(shí)，注意把要展示的氣體交換狀態(tài)標(biāo)出（圖2）。

8 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

教科書63頁中“呼吸過程中二氧化碳含量的變化”中某學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟最大的不足之處在于沒有控制單一變量，出現(xiàn)了空氣、呼出氣體分別通入澄清石灰水以及空氣和呼出氣體的量不同兩組變量。受化學(xué)教材啟發(fā)，本來教師準(zhǔn)備使用集氣瓶收集等量的空氣和二氧化碳?xì)怏w，但是考慮到初一學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ怀墒欤谑菍?shí)驗(yàn)改為使用同樣大小的塑料袋收集空氣和二氧化碳?xì)怏w，降低了實(shí)驗(yàn)難度，也解決了多個(gè)實(shí)驗(yàn)變量的問題（圖3）。實(shí)驗(yàn)用到的器材：2個(gè)同樣大小的塑料袋（標(biāo)記為空氣和呼出氣體）、乳膠管2根、止水夾2個(gè)、塑料繩2根、裝有等量澄清石灰水的小燒杯2個(gè)（標(biāo)記為空氣和呼出氣體）、標(biāo)簽紙。教師事先準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)操作微視頻，介紹實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)一步降低難度。

9 教學(xué)反思

本節(jié)課上，教師利用“探究——發(fā)現(xiàn)——推理——實(shí)踐之門”順利完成了教學(xué)任務(wù)。并利用紅色、藍(lán)色磁釘模擬肺泡處的氣體交換和組織細(xì)胞處的氣體交換過程，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，取得了良好的教學(xué)效果。