“肺与外界的气体交换”重难点突破

摘要：对于教材中的重难点，我们首先要找到学生感觉困难的根源，再力争通过将适当的教学手段与概念学习相互融合，帮助学生构建知识框架，建立和理解重要知识点。通过肋间肌和膈肌对肋骨及膈顶的位置变化影响这两个模拟活动，让学生对原本感觉抽象的肌肉收缩、舒张两个概念有了直观的感受，也理解了胸腔容积变化的原理。

关键词：膈肌；肋骨间的肌肉；收缩；舒张

中图分类号：A 文献标识码：A 文章编号：（2023）-46-

在人教版初中生物七年级下册第四单元第三章第二节“发生在肺内的气体交换”中“肺与外界的气体交换”是一个重要内容，也是本节的难点，同时也是整个第四单元的学习难点之一。对于教材中的重难点，我们首先要找到学生感觉困难的根源，再力争通过将适当的教学手段与概念学习相互融合，让学生能够直观地认识和理解呼吸运动的过程中的有关概念，帮助学生构建知识框架，建立和理解重要知识点。

教材书中，先让学生用双手按压在胸部两侧深吸气，感受通过肋骨的向上向外运动，导致胸廓的扩大；再深呼气，感受通过肋骨的向下向内运动，导致胸廓的缩小。对于这部分内容，我让同学们先深吸一口气，闭上嘴，用手捏紧鼻子憋气到不能坚持为止，让同学们观察自己和同桌在深吸气和呼气那一刻，胸廓的变化。通过此过程体会吸气与呼气时胸廓的变化，同时也让同学们意识到正常呼吸对人体的重要性。学生是很容易完成这一个过程的体验，也很容易理解呼吸和胸腔的变化有一定关系。

在具体的学习肺与外界的气体交换之前，我对同学们先提出一个问题：到底是由于胸腔容积的扩大导致吸气？还是吸气导致胸腔容积的扩大？我想很多学生都会回答错误，但此时不做对错的评判。在教材书中介绍膈肌和肋骨间的肌肉变化与胸腔容积变化的关系，是直接通过文字描述：在吸气时，膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓的上下径增大；膈肌舒张，膈顶部回升，胸廓的上下径缩小。在教学过程中，我发现绝大多数学生在看过书后都感觉很困难，通过与学生的对话以及对作业的分析，我找到有几点原因。一、很多学生对于肌肉的收缩和舒张并不能很好的理解。二、对肌肉的收缩舒张如何引起膈顶、肋骨的位置变化感觉到很迷茫。这里首先就涉及到“收缩”“舒张”两个概念，而生物概念是生物学知识的重要组成部分，让学生理解和掌握概念是生物教学的关键和前提。我把这两个概念写在黑板上，但如何让学生理解这两个概念成了关键，因为身体结构的特点直接让学生感受膈肌和肋骨间的肌肉变化是不容易的。为了让同学们有更直观的感受，我请每一位同学都做屈肘运动，观察和感受肱二头肌的变化，并请一位体格较健壮长期进行体育锻炼的同学到讲台前演示屈肘运动。通过这一活动过程，同学们对收缩、舒张这两个关键词都能理解了。接下来我让每个同学拿出双手，使双手处于相对的位置，两只手之间自然形成了一个内空的笼状结构，手指的骨骼模拟肋骨，手指肌肉模拟肋骨间的肌肉，这也就简单模拟了由人的肋骨及肋骨间肌肉等结构所形成部分胸腔。再让同学们慢慢的用力使每个手指的肌肉处于收缩的状态，我们可以观察和感受到手指的向外扩展，手掌内部空间的扩大。此时告诉学生，这就模拟了肋骨间的肌肉收缩使得胸腔前后、左右以及上下径增大，胸腔容积增大。完成这个过程后我又请同学们慢慢的让每个手指的肌肉放松，处于舒张状态，手指自然回缩，手掌内部空间变小。此时学生能自然理解这就是模拟肋间肌舒张，胸腔容积缩小。虽然胸腔的结构和这里手掌内部空间的形成有很多的区别，肋骨间的肌肉群和手指的肌肉群也有区别，但是这样的模拟能让每个学生都能直观的理解肌肉的收缩、舒张状态的变化会引起骨骼位置的改变，也能理解教材书中所描述的肋骨间肌肉收缩舒张对胸腔容积大小的影响。在此基础之上，提出问题让学生自己想一想如何模拟膈肌变化对膈顶部位置变化的影响。此时应该有部分学生能想到同样通过手来模拟。将一只手的手掌朝下，手背自然弯曲，模拟膈的拱形状态，然后整个手掌及手指肌肉用力收缩，这时整个手掌会向下趋于平坦状态。以此理解教材书中所描述的膈肌收缩，膈顶部下降，胸廓上下径增大。再次让手掌及手指间的肌肉舒张时，手背又会向上处于自然拱形状态。这也就模拟膈肌舒张，膈顶部回升，胸廓的上下径缩小。通过肋间肌和膈肌对肋骨及膈顶的位置变化影响的这两个模拟活动，让学生对原本感觉抽象的肌肉收缩、舒张两个概念有了直观的感受，也理解了胸腔容积变化的原理。学生也不用按照教材书的内容死记硬背，原来的难点也就迎刃而解。

因为七年级学生还没有学物理的相关知识，所以部分学生可能又会出现一点小小的困惑，那就是肺容积与肺内气压的关系，以及当肺内气体压力和外界气体压力不同时，气体究竟是向哪边运动？这里我们可以通过一个小实验和生活中的常识对学生进行解答。课前准备足够量大小不同的两种塑料袋、打气筒和细绳。讲到气压时，分发给各个小组，让同学们用打气筒向大小不同的两个塑料袋都注入相同量的气体，并拴好袋口，防止气体泄漏。再请同学们用手分别按压自己小组的两个不同塑料袋，感受气体的压力，总结出容积增大，气体压力减小；容积越减小，气体压力增大。而对于气体运动方向，可以举例用高压锅煮饭时，当因为加热锅里气体压力增大，我们会看到水蒸气从锅里向外运动，也就是气体从压力大的地方向压力小的地方运动。有了这样的认识，肺容量与肺内气压关系的问题也就轻松解答了。结合教材书中的演示实验，再让学生回答开始的问题：到底是由于胸腔容积的扩大导致吸气，还是吸气导致胸腔容积的扩大，我想同学们应该都能回答出正确答案了。紧跟着提出下一个问题：当我们刚进入游泳池时，为什么水超过胸部就会感到呼吸有点儿困难？对同学们的答案进行分析鼓励，增强他们的学习自信心。

在本节内容的教学中，我首先根据教学大纲明确学生学习的重难点，找到学生学习困难的原因，然后尽量寻求合适而有效的解决方法，通过每个同学的自主参与，引发学生学习的积极性，让他们通过模拟、思考、分析，将原本感觉抽象的概念和原理具体化，用更有效的方式，更简洁的语言，有的放矢，解决学生学习过程中的困难。