肺的通氣

肺的通氣

教學目標

知識目標
　　1、說出呼吸系統的組成和各器官的主要功能，知道人工呼吸和肺活量。

　　2、說明肺的位置、結構和功能，解釋肺通氣的原理和過程。

能力目標
　　1、通過觀察人體呼吸系統的掛圖或模型，培養學生的觀察能力。

　　2、通過讓學生自制教具，在課上演示，使學生對呼吸運動與肋骨和膈的運動有直觀的感性認識，培養學生的動手能力。再結合歸納呼吸運動的過程和原理，培養學生分析、推理能力。

　　3、通過現場表演，讓學生掌握人工呼吸的具體步驟和方法，學會測定胸圍差。

　　4、通過將呼吸頻率及胸圍差測定結果量化、處理，培養學生數據處理能力。

　　5、各小組通過課后測量的胸圍差報告，做一個小報告并討論鍛煉身體增加胸圍差的日常行之有效的方法。

情感目標
　　1、通過肺的結構和氣體交換相適應的教學，使學生形成結構與功能相適應的辨證觀點。

　　2、通過人工呼吸的原理和方法的學習，對學生進行熱愛生命和助人為樂的教育，通過測定胸圍差和學習肺活量的知識，使學生自覺參加體育鍛煉。

　　3、在分組活動中，使學生學會相互協作。

 

教學建議

知識體系圖解

 

教材分析

　　本課的重點是肺的位置、結構和功能以及理解呼吸運動的原理。

　　肺的位置、結構和功能是本節學習呼吸運動的基礎，也是本章學習呼吸的全過程的基礎。打好這個基礎不僅可以使后面學習比較容易，還能使學生體會生物體的結構和功能相適應是普遍現象，有利于學生建立生物學觀點。

　　呼吸運動的過程和原理既是基礎知識的難點，又是培養能力的難點。該原理需要讓學生通過觀察演示實驗后經過推理、判斷等思維過程來理解，這樣能夠培養學生的思維能力。

教法建議

　　講解肺的位置、結構和功能，可利用掛圖結合模型講解，幫助學生理解。有條件的學校可以讓學生觀察豬肺或其他動物的肺（看實物），也可以讓學生觀察顯微鏡下哺乳動物肺的永久切片，使學生對肺和肺泡的結構有感性認識。

　　呼吸運動的過程和原理的授課可以采用讓學生自制教具，在課上演示、交流，使學生對呼吸運動與肋骨和膈的運動有直觀的感性認識，再讓學生親自驗證呼吸運動，這樣有助于對知識的理解，還可以培養學生的動手能力，提供學生參與教學的機會，增強學生的學習興趣。有條件的學校可演示有關人體呼吸運動的動畫型電腦軟件，來加強學生的感性認識。

　　此外，教師可設計一些活動，來調動學生的積極性，如呼吸的頻率，可安排學生實習活動：測試平靜時與運動后的呼吸頻率，來獲得知識，同時也加強對口對口人工呼吸時為什么每分鐘吹氣的次數為16~18次的理解。人工呼吸讓學生在課上練習，提高學生的救護能力。

　　另外創造條件作好測定肺活量和胸圍差的實驗。

 

教學設計示例

第一課時

　　引入：前面講了營養和營養的運輸，我們人類能夠正常生存，除了“衣食住行，柴米油鹽醬醋茶外”，還有什么東西我們不能離開呢？

　　（學生隨意答），對，這就是空氣（O2）

　　空氣如何進入人體內？或人需要的O2通過哪一生理過程獲得？—呼吸作用

　　這就是我們今天要學習的內容。

　　進行新課：安排學生活動——憋氣，讓學生體驗維持正常生命活動需要呼吸。

　　讓全體學生像游泳練憋氣那樣，吸上一口氣，然后屏住呼吸，同時，教師讀秒，請學生自己記時。練習三次，看全班誰憋氣的時間長？達多長時間不喘氣，體會憋氣的感受。

　　不管你憋氣的時間有多長，最終你還是得呼吸，人如果因特殊原因，幾天不進食，人體還能維持生命活動，但無論有什么原因，幾分鐘不呼吸，人體將會窒息甚至身亡。可見，呼吸對人體非常重要。

　　板書：第六章   呼吸

　　人通過呼和吸兩個動作將空氣送入人體內，又將體內產生的廢氣排出體外，而完成這一過程，離不開人的呼吸系統。

　　下面我們來看一段錄像，分析一下人的呼吸系統是由哪些器官組成的。

　　（一）呼吸系統的組成

　　1、出示呼吸系統組成的模式圖，請學生分小組自學書中內容—呼吸系統組成，辨認各器官的形態及位置，并提問1—2名學生，讓講臺在掛圖上指出各器官的位置。

　　（1）呼吸道（由上→下）：鼻腔→咽→喉→氣管→支氣管

       　　　呼吸道是氣體進出肺的通道，有清潔、溫暖和濕潤吸入的空氣等作用。

　　（2）肺：氣體交換的場所。

　　讓學生按小組討論以下幾個問題：

　　① 在日常生活中，我們常提倡用鼻呼吸而不用口呼吸，這是為什么？

　　② 為什么吃飯不能高聲談笑？

　　③ 咽部如被東西堵塞，怎樣急救才可挽救生命？（“T”形切口外插人工呼吸管）

　　討論2—3分鐘后，請2~3個小組代表發言。教師補充，讓學生理解呼吸道的作用。

　　為什么肺是氣體交換的場所？下面來看肺的結構。

　　2、出示肺的內部結構模式圖結合模型，邊觀察邊講解：

　　肺的位置：肺在胸腔內，左右各一。

　　肺的外形：（可安排觀察實物）肺呈圓錐形，柔軟而有彈性，新生兒的肺淡紅色，成年人的肺由于吸入塵埃沉淀在肺內，所以是暗灰色。

　　肺的結構：指導觀察：先觀察完整的肺器官（模型），再觀察與極細微的支氣管一簇肺泡的放大圖，最后觀察這簇肺泡中一個肺泡的放大圖。隨后，教師用計算機演示肺泡和包繞在外的毛細血管之間的關系。學習這部分知識，讓學生聯系自己的身體，聯想氣體進出肺泡，聯想肺泡與血液之間氣體交換，從大到小，從小（肺泡）到大（肺）反復認識肺的結構。

　　教師可安排學生觀察哺乳動物肺的永久裝片。

　　在此基礎上，師生一起總結肺泡適于氣體交換的結構特點：

　　板書：肺泡的特點：（1）數量多：約8億；（2）面積大：約100平方米；（3）壁極薄：僅由一層上皮細胞構成；（4）有彈性：肺泡壁外具彈性纖維；（5）外包毛細血管網。

 　　小結：肺泡的結構與氣體交換的功能相適應。可以保證肺泡內的氣體與毛細血管內的氣體順利地進行交換，也體現了結構與功能相適應的辨證關系。

第二課時

　　復習提問、引入新課

　　提問：人的呼吸系統的組成如何？肺泡有哪些結構特點適于氣體交換？

　　進行新課：肺怎樣與外界環境進行氣體交換的呢？它必須通過呼吸運動來完成。

　　1、演示實驗：有條件的學校用豬肺或羊肺做演示實驗：教師將玻璃吹管插入與肺相通的支氣管內，向吹管吹氣，再停止吹氣，請學生用觀察肺的擴張和回縮。

　　2、學生活動：體驗呼吸運動，理解肺的通氣。

　　① 做胸式呼吸動作。請學生雙手輕觸自己胸側的肋骨處，做深呼吸。提醒學生注意自己在吸氣和呼氣時，胸廓的變化，推測胸腔體積的變化。

　　② 做腹式呼吸動作。請學生將手放在自己的腹部，像在音樂課上練聲時那樣，深吸一口氣，體驗腹部的隆起；再漸漸呼氣，體驗腹部的恢復。然后請學生根據自己的體驗，推測腹式呼吸是否會影響胸腔體積的變化以及會引起怎樣的變化。

　　在體驗呼吸運動的基礎上，概括什么是肺的通氣？呼吸運動的概念。

　　板書：

　　肺的通氣—肺部與外界環境進行氣體交換的過程。

　　呼吸運動—指胸廓有節律地擴大與縮小。

　　那么，呼吸運動是怎樣產生的呢？

　　3、探究呼吸運動的原理

　　（1）演示實驗1：肋骨的運動

　　① 請一個學生介紹教具哪些部件代表脊柱、肋骨、胸骨和肋間外肌。

　　② 教師在前面用教具演示“呼吸運動與肋骨的運動關系”，學生分組用自備的教具模擬肋骨運動。

　　③ 觀察和討論：肋骨的運動與胸廓前后徑和左右徑的變化如何相關？

　　④ 歸納總結：由于肋間外肌的收縮，肋骨上提，胸骨向上向外移動，使胸廓的前后徑和左右徑都擴大；反之，肋間外肌舒張，肋骨下降，胸骨向下向內移動，使胸廓的前后徑和左右徑都縮小。總之，肋間肌肉的收縮和舒張牽引肋骨運動，從而引起胸廓前后徑和左右徑的變化。

　　（2）演示實驗2：膈的運動

　　① 教師介紹模型各部分代表的部件：橡皮膜代表膈，兩個氣球代表肺，玻璃瓶代表胸廓。

　　② 教師在前面用教具演示膈的運動。說明用手向下拉橡皮膜，使膈頂部下降，代表膈肌收縮；手松開橡皮膜，使膈頂部回升，代表膈肌舒張。

　　③ 學生觀察并思考：膈的運動與胸廓的上下徑的變化如何相關？

　　④ 歸納總結：膈肌收縮，膈頂部下降，使胸廓的上下徑增大；膈肌舒張，膈頂部回升，使胸廓的上下徑縮小。

　　（3）小組討論：

　　① 呼吸運動是怎樣產生的？

　　② 呼吸運動導致的什么最根本變化使肺通氣能夠順利完成？（肺內氣壓的變化）

　　（4）全班進行概括總結呼吸運動的原理并板書（見板書設計）

　　人在平靜狀態，肋間外肌的收縮時，肋骨上提，胸骨向上向外移動，使胸廓的前后徑和左右徑都擴大；膈肌收縮時，膈頂部下降，使胸廓的上下徑增大；這時候，胸廓擴大，肺隨著擴張，肺的容積增大，肺內的氣壓下降，外界空氣就通過呼吸道進入肺，完成吸氣動作。肋間外肌舒張時，肋骨因重力而下降，胸骨向下向內移動，使胸廓的前后徑和左右徑都縮小。膈肌舒張，膈頂部回升，使胸廓的上下徑縮小。這時候，胸廓縮小，肺也隨著回縮，肺的容積縮小，肺內的氣壓升高，迫使肺泡內的部分氣體通過呼吸道排到體外，完成呼氣動作。

　　（5）深呼吸動作的完成

　　體驗：作幾個深呼吸動作，討論除了有肋間肌和膈肌的舒縮外，還有哪部分的肌肉參與

　　參與深呼吸的肌肉還有胸部的肌肉和腹部的肌肉，使吸氣時胸廓擴得更大，呼氣時胸廓縮得更小。

　　由此可見：呼吸運動是由呼吸肌的收縮和舒張而引起的；呼吸運動的結果，實現了肺的通氣。

　　在日常生活中，有的人因煤氣中毒、觸電、溺水而突然停止呼吸，這時候，就要采取人工呼吸的方法（常用口對口吹氣法）進行急救。人工呼吸就是根據呼吸運動的原理，借助外力使患者的胸廓有節律地擴大或縮小，從而引起肺被動的擴張和回縮，使患者恢復呼吸。每分鐘內人工呼吸的次數應該與正常人的呼吸率一樣。4、實驗：練習人工呼吸的方法

　　學生先閱讀實驗的目的要求、材料用具和方法步驟，以掌握急救動作的要領。然后教師再示范講解。

　　使用人工呼吸的具體做法和步驟： ① 盡可能在空氣新鮮的場所進行。 ② 要使被救者的呼吸道暢通，事先要解開衣領，清除口、鼻內的污物。 ③ 讓被救者仰臥，頸下墊高，使頭后仰，并將口敞開，蓋上一層紗布。 ④ 救護者深吸一口氣后，對準被救者的口，用手捏住被救者的鼻孔，進行吹氣。吹氣停止后，救護者的嘴離開，并立即松開捏鼻的手。每分鐘內吹氣的次數要與平時呼吸頻率一樣。 ⑤ 觀察反應。氣吹入后，如胸廓略有隆起，則為成功；如無反應，則應該檢查被救者的呼吸道是否暢通，或者吹氣是否得當等。

  　　進行人工呼吸，有時需要半小時，甚至數小時以上才有效果。因此一定要耐心，堅持，要盡最大的努力來挽救生命。

　　討論：為什么每分鐘吹氣的次數為16~18次。

　　人的呼吸頻率為多少？

　　5、學生實習活動：測試平靜時與運動后的呼吸頻率

　　（1）、測試平靜時的呼吸頻率

　　兩人一組，輪換測試。被測者雙手放于胸部兩側，感受到呼吸運動，每完成一次吸氣動作和一次呼氣動作為一次呼吸。然后，測試者計時，被測者記錄1分鐘的呼吸次數，連續三遍。測試結果記錄于下表中。

　　（2）、測試運動后的呼吸頻率

　　被測者做下蹲起立動作20~30次后，測一次呼吸頻率。二人輪換。測試結果記錄于實驗報告的表中。
[觀察與記錄]

姓名

平靜時呼吸頻率

         運動后呼吸頻率

1

2

3

平均值

1

2

3

平均值

                                   

　　[分析與思考]

　　① 什么叫呼吸頻率？

　　② 運動后的呼吸頻率為什么比平靜時加快？

　　③ 比較同組兩個人呼吸頻率差異的大小，分析兩人呼吸頻率差異大小的原因。

　　總結：單位時間（一般以1分鐘計算）內呼吸的次數叫做呼吸頻率。呼吸頻率隨年齡、性別、健康狀況和運動程度的不同而有所差異。成年人在平靜狀態下的呼吸頻率為每分鐘16~18次，兒童約為每分鐘20次，女性一般為男性多1~2次。人體運動加強時，呼吸頻率也隨之加快，這樣可以使人體獲得更多的氧，排出更多的二氧化碳。

　　設計一表格統計記錄班內男生、女生的呼吸頻率，并計算出男生、女生和全班同學呼吸頻率的平均值。

　　設計并畫出全班同學以及男生、女生呼吸頻率的變化曲線。

第三課時

　　為了測定人體呼吸功能的強弱，常用什么做指標？（肺活量）

　　什么叫肺活量？如何測定？

　　肺活量——盡力吸氣后，再盡力呼氣所能呼出的氣體量。測量肺活量要測量三次，最大的一次就是肺活量的值。

　　實驗：學習測定肺活量的方法

　　學生閱讀實驗的目的要求、材料用具和方法步驟，然后實際操作，將自己的肺活量記錄下來。

　　記錄全班的肺活量，統計全班總肺活量、男生總肺活量、女生總肺活量，及全班、男生、女生的平均肺活量如下列表格里。并對數據進行分析，做全班肺活量的分布曲線圖。

　　[觀察與記錄]

　　1．  個人肺活量

次數

第一次

第二次

第三次

肺活量

測定數值

ml

ml

ml

ml

　　2．  全班肺活量

 

男     生

        女     生

肺

活

量

（毫升）

                                                                                                                               

總量

   

　　[分析與思考]

　　1、數據整理

項目

全班人數

男生數

女生數

全班

總肺活量

全班

平均肺活量

男生平均

肺活量

女生平均

肺活量

               

　　2、全班肺活量分布曲線

　　3、分析（1）造成男生與女生肺活量差異的原因可能有哪些？

　　　　　 （2）肺活量的大小與肺的呼吸功能有什么關系？

　　肺的呼吸功能除了用肺活量來衡量，還可以用胸圍差作測量指標。

　　胸圍差是盡力深吸氣時的胸圍長度與盡力深呼氣時的胸圍長度之差。

　　實驗：測定胸圍差

　　先讓學生閱讀此實驗的目的要求、材料用具和方法步驟。

　　教師找開朗、大方的學生做示范，然后請學生自己做實驗。根據實驗結果進行討論：為什么長期進行體育鍛煉的人，其胸圍差比一般人的大？

板書設計：

第六章           呼吸

第一節               肺的通氣

一、呼吸系統的組成

二、肺的通氣：肺與外界環境進行氣體交換的過程。

  

　　實驗——練習人工呼吸的方法

　　實習——測平靜時和運動后的呼吸頻率

三、呼吸的功能指標

　　1、肺活量：盡力吸氣后再盡力呼氣所能呼出的氣體量

　　實驗：學習測定肺活量的方法

　　2、胸圍差：深吸氣時的胸圍長度與深呼氣時的胸圍長度之差。

　　實驗：測定胸圍差。

 

探究活動

[提出問題] 體育鍛煉對肺活量大小有影響嗎？

[提出假設]

　　如果體育鍛煉能增大肺活量，那么經常進行體育鍛煉的人的肺活量會明顯高于經常不參加運動的人的肺活量。

[設計并完成實驗]

設計：對比實驗法。

實驗組：（A組）：選5名經常參加體育鍛煉的同學；

對照組：（B組）：5名經常不參加鍛煉的同學。

　　注意：兩組同學性別、身高、體重應相近（想一想為什么？）

　　[實驗準備]將肺活量計的外筒盛水，水量約為外筒容量的80%，套上浮筒使其下降到外筒底部，將肺活量計的計量盤與指針調到零位。

方法步驟：

　　1、分別測實驗組和對照組同學的肺活量。其實驗過程是：

　　（1）、將肺活量計的標尺定在零位上（使浮筒零位刻度與外筒上緣平齊）

　　（2）、先用75%酒精消毒吹嘴，防止疾病傳播

　　（3）、受測者站立，先盡力吹氣，然后迅速向肺活量計的吹嘴內盡力吹氣，直至不能再吹為止，立即關閉進氣管的開關（或折疊橡皮管）

　　（4）、浮筒平穩后，肺活量計上所顯示的數值，就是受測者的肺活量數值

　　（5）、重復三次，并記錄每次肺活量的數值

　　（6）、取三次中的最大值作為受測者的肺活量

　　2、將測得的肺活量結果填入下表并求平均值。

A組同學

肺活量

B組同學

肺活量

1次

2次

3次

1次

2次

3次

                                                                               

平均

 

平均

 

　　3、對實驗結果進行比較分析

　　討論：

　　① A、B兩組差異說明了什么？結果是否與預期相符？

　　② 在選擇參加實驗的同學時，為什么兩組同學性別、身高、體重等條件應盡量相似？

[實驗結果的分析]：

　　經常參加體育鍛煉和體力勞動的同學呼吸肌發達，所以肺活量大，這就能充分滿足身體對氧的需要，并盡量呼出二氧化碳。

　　[得出結論]體育鍛煉能增加肺活量。

　　對此問題就一個人來說還可以提出如下假設并設計如下實驗來驗證假設。

　　[提出假設]如果體育鍛煉能增大肺活量，那么經過一定時間的體育鍛煉后，他的肺活量和胸圍差將比原來有所提高。

　　設計并完成實驗

　　設計實驗：對比實驗法

　　對照組：測開始鍛煉前的肺活量和胸圍差

　　實驗組：測鍛煉一個月、兩個月、三個月后的肺活量和胸圍差。

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