资源描述
《人体与外界的气体交换》
教学目标：
1．知识目标
描述人体呼出的气体中氧气和二氧化碳和氧气含量的变化（重点）2．能力目标
通过一系列的探究活动学会科学探究的方法，初步形成科学探究的能力 （难点）
3．情感、态度与价值观目标
通过对人体吸入的空气和呼出的气体的探究，能体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。
教学方法及学法指导：
为了让学生更好地体验科学家们探索的历程，激励他们努力获得与科学家结论相似的结果，在这节课中，我把验证性实验改为探究实验，以培养学生像科学家那样不断深入思考问题的思维方法和解决问题的能力，使学生初步学会一些科学研究的方法，从而激发学生的探究兴趣。
《探究人体呼出的气体与空气的差别》是初一学生刚接触不多的一种探究实验，由学生独立完成有一定难度。对此，在教学中有放有收，既有老师的指导，又还给学生自由发展的空间，如提供多种实验器材让学生进行选择设计实验。本次探究活动趣味性较强，容易引起学生的参与。但实验步骤较多，且收集呼出气体的操作有一定的难度，因此，我在课前要求学生预习该探究活动的内容，并在家里利用吸管、瓶子、盆子等进行收集呼出气体的操作练习，以便课上学生能较顺利地进行该探究活动。
课前准备：
【实验准备】（教师）集气瓶、小烧杯、水槽、玻璃片、饮料管、石灰水、滴管、小木条、酒精灯、火柴、等大的试管，注射器、锥形瓶、橡皮管、夹子、澄清的石灰水等。
教学过程：
教学环节及时间安排
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景
激发兴趣
3分钟
大家知道我们每天都在呼吸，那么我们吸入的空气和呼出的气体一样吗？
同学们请根据你的生活常识尝试说一下有什么不一样吗？
同学们做出的这些猜想，是否正确呢？本节课我们一起来探究人体呼出的气体与空气的差别。
课件展示：本节课的学习目标
[异口同声]：不一样。
做出猜想：
二氧化碳和氧气含量不同。我们呼出的气体和吸入的空气相比较，二氧化碳含量增加，氧气含量减少，水蒸气增多。（这一点有的学生可能说不出，可稍加提示）
学会关注生活，从生活中获取一些信息。
明确本节课的学习目标
引导探究
组织交流
层层推进
4分钟
刚才大家都是对提出的问题做出的假设，我们先针对“人体呼出的气体中二氧化碳的含量比空气中的多”这一假设，来进行探究。
我们先来回顾一下探究实验的一般步骤。
在进行科学探究实验时要注意以下问题：
探究一：“人体呼出的气体中二氧化碳的含量比空气中的多”
实验设计
请同学们以小组为单位，设计人呼出和吸入的气体中二氧化碳含量不同的实验。时间3分钟。在设计过程中如遇到困难，请举手，老师随时在你身边。
预设：对于有困难的小组提供以下信息：
（1）二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊，白色混浊越多，说明二氧化碳的含量越多。
(2) 收集这两种气体的方法。
(3)提示学生如何控制变量。
注：在学生设计实验时要到学生中去，及时给学生帮助和指导。
交流完善
同学们你认为第一组的方案是否严谨。
你分析的非常正确，那你有什么好的建议？
同学们你们对第二组的方案有什么建议吗？
这位同学很棒，想的很周全。
同学们你们认为第三组的方案怎么样？
视频演示
为了使同学们顺利完成实验，请先来看一段视频。（排水法收集气体的视频）
实施实验
下面请同学们按照你们修改和完善后的方案进行实验。
老师巡视，观察学生的操作规范性并了解每组同学的现象的描述和结论的正确性，并及时做出点评。
结果展示
老师也有一种方案和你们一起分享。
探究二：“人体呼出的气体中氧气的含量比空气中的少”
同学们你们能不能利用你们面前的实验器材设计一个简洁的实验来验证你们的另一个猜想“人体呼出的气体中氧气的含量比空气中的少”？
预设：对于有困难的小组提供以下信息：氧气有助燃性，木条燃烧越旺，说明氧气越多，木条燃烧不旺，说明氧气越少。
注：在学生设计实验时要到学生中去，及时给学生帮助和指导。
你们的方案很好，能给同学们演示一下实验的过程吗？
探究三：“人体呼出的气体中水蒸气的含量比空气中的多”
同学们你们能不能利用实验来验证“人体呼出的气体中水蒸气的含量比空气中的多”这一猜想呢？
请同学们结合生活经验选用你面前的一些器材设计实验。
注：在学生设计实验时要到学生中去，及时给学生帮助和指导。
哪一组同学愿意和我们一起分享你们的实验？
这两组同学表现很好，特别是第三组不仅分享他们的实验过程，还展示了实验结果，得出了实验结论。
说出探究实验的一般步骤。
以小组为单位进行实验设计。（共6组）
1、 认识各种实验器材。
2、在老师提供的实验器材中选择自己需要的进行实验设计。
一组代表汇报：
试管法
步骤：①分别向试管甲、乙两相同的试管中倒入5ml的石灰水②同一时间向甲试管用饮料管吹气，向乙试管中石灰水打气 (用专供篮球、排球等充气的打气筒 )一定时间后观察石灰水的变化情况。
生1：我认为第一组设计的对照实验变量不唯一。要保证注入两个试管中的气体量是相等的。
二组代表汇报：
①取两杯等体积、等溶质质量分数的石灰水
②取两根等容积的针筒，先将针筒内气体排出，再分别吸入同等体积的空气和呼出的气体。
③分别将针筒内的气体通入各自的烧杯中（要现象明显，可重复多次），观察现象。
生2：烧杯里的石灰水不要取太多，否则注入的气体量不够，实验效果不明显。
三组代表汇报：
①收集同体积的空气和人体呼出的气体，各一集气瓶。
②分别向两瓶气体中各滴入相同量的澄清石灰水，振荡，观察现象，并记录。
生3：简洁易操作，可行性强。
四组、五组、六组（有的可能没设计好，有的可能和其他组的方案一样）
认真观看视频，掌握关键步骤。
各组按计划完成实验。
各组代表汇报实验结果，全体同学一起分享。
得出实验结论：人体呼出的气体中的二氧化碳比空气中多。
各小组内讨论、交流，设计实验方案。
四组代表汇报方案：
将燃着的小木条分别插入盛有空气和呼出的气体的集气瓶中，观察木条燃烧程度的不同来判断氧含量的多少。
四组的2位同学在讲台上演示实验过程。
并分析实验结果得出结论。“人体呼出的气体中氧气的含量比空气中的少”
预设：实验结果可能有2种
①插入盛有呼出气体的集气瓶中的小木条熄灭
②插入盛有呼出气体的集气瓶中的小木条火焰变小
各小组内讨论、交流，设计实验方案。
六组代表汇报方案：
取两块干燥的玻璃片，一块放置不动，对着另一块呼气
观察玻璃片上的变化。
三组代表汇报方案：我们有更简单的做法，向一副眼镜的其中一个镜片吹气，另一个置于空气中（边说边做）。请看吹气的眼镜片上有水雾，而另一眼镜片上没有，说明“人体呼出的气体中水蒸气的含量比空气中的多”
。
进一步熟悉
探究实验的一般步骤，为顺利完成实验打下基础。
提供多种实验器材让学生进行选择设计实验，可以给学生的思维更多的空间。
学生认识到在对照实验中，注意控制变量的重要性。
通过各组同学的汇报可以让学生获得更多的方法。
提供展示自我的平台，培养学生团结协作的精神，交流讨论的艺术，分享探究成功的喜悦。
学生通过交流展示一起分享实验成果。
知识整合
设疑铺垫
30分钟
在以上的实验中各组同学都表现的很棒。下面我们来梳理所探究的三个问题：
通过以上实验我们看出人体呼出的气体与吸入的空气相比，气体成分的含量发生了很多的变化，这说明了什么呢？
进一步提出疑问：
人体内发生了哪些气体交换？人体呼出的气体中氧气为什么会减少，二氧化碳为什么会增加？请同学们课下继续预习课本28、29页的内容。
回顾本节课的实验过程，填写表格，完成对知识的梳理。（采取分组的形式，每一组总结一个探究实验）
思考后回答：这说明在人体内发生了气体交换。
通过回顾总结让学生对本节课形成系统的认识，将我们所做的实验与课本知识联系起来。
“进一步提出疑问”起到一个承上启下的作用。
回顾梳理
迁移应用
8分钟
回顾梳理
1、你们在实验过程中遇到什么问题，解决了没有或者是如何解决的，和大家分享一下好吗？
2、学完本节课，你的收获是什么？受到哪些启发？
迁移应用
人通过肺与外界进行气体交换，吸入空气中的氧气，排出二氧化碳和水蒸气。但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物，为了证实这个问题，有人采用了如图装置进行实验。
（1）人吸气时，应将活塞A (填“打开”或“关闭”)，活塞B (填“打开”或“关闭”)。此时可观察到Ⅱ瓶内的现象是 。
（2）人呼气时，应将活塞A ，活塞B ，此时可观察到Ⅱ瓶内的现象是 。
（3）I瓶中所装试剂的作用是 ；Ⅱ瓶中所装试剂的作用是 。上述操作反复进行，能证明人呼出的气体中所含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体的代谢产物。
学生自主回顾本节所学所得和大家一起分享，交流困惑。
完成练习
这一环节的设计促进了知识的整合、迁移起到举一反三的作用。
课外拓展：收集一方便袋呼出的气体，然后倒入装有点燃蜡烛的烧杯中， 观察蜡烛的燃烧情况并分析其原因。
板书设计：
探究人体呼出的气体与空气的差别
1、提出问题
2、科学猜想 二氧化碳含量：空气<呼出气体
氧气 含量：空气>呼出气体
水蒸气 含量：空气<呼出气体
3、设计实验
4、进行实验
5、得出结论 猜想正确
教学反思：
1、对于七年级的学生来说，探究实验依然是难点。特别是在设计实验计划这一环节，学习可能设计的不够严谨和周密。因此在教学中要加强教师的指导和学生的交流，尽可能的完善实验方案，提高实验成功率。
2、由于实验设计不严谨或操作不规范一部分学生的实验会失败，要引导其分析失败的原因。
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