反思人體呼吸的教學(xué)誤區(qū)

鄒興平

摘 要 針對(duì)學(xué)生“人體呼吸”中的一些誤區(qū)，采用多種教學(xué)形式，通過模型、多媒體、圖表等資源，開展小組討論、辯論等活動(dòng)，走出誤區(qū)，正確理解科學(xué)概念。

關(guān)鍵詞 人體呼吸 教學(xué)誤區(qū)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

在初中生物學(xué)的“人體呼吸”的學(xué)習(xí)中，學(xué)生常常會(huì)混淆呼吸與呼吸作用的概念，不明白呼吸時(shí)肺內(nèi)氣壓變化和人體內(nèi)氧氣與二氧化碳含量的變化。學(xué)生在答題時(shí)會(huì)因習(xí)慣思維定勢(shì)、概念混淆或迷惑條件等原因而出錯(cuò)。

1 誤區(qū)一、混淆呼吸時(shí)肺內(nèi)氣壓的變化

教師演示呼吸運(yùn)動(dòng)的模型后，請(qǐng)學(xué)生思考后回答人體的呼吸過程。

學(xué)生甲舉手回答：“吸氣時(shí)肋間肌和膈肌收縮，使胸廓擴(kuò)大，胸腔容積擴(kuò)大，肺擴(kuò)張，肺內(nèi)氣壓減小，氣體被吸入肺。呼氣時(shí)，則相反。”

學(xué)生乙反駁道：“吸氣時(shí)肋間外肌收縮而肋間內(nèi)肌舒張，不能說吸氣時(shí)肋間肌收縮。”

教師表?yè)P(yáng)了學(xué)生乙的鉆研精神，并請(qǐng)學(xué)生繼續(xù)幫助學(xué)生甲查找錯(cuò)誤。

討論交流后，各小組代表進(jìn)行解釋：在吸氣時(shí)，肺內(nèi)氣壓并不是一直在減小。一次呼吸過程，肺內(nèi)氣壓變化如圖1。吸氣時(shí)，在AB段，由于肺的被動(dòng)擴(kuò)張，肺內(nèi)氣壓減小；但當(dāng)肺內(nèi)氣壓達(dá)到B點(diǎn)時(shí)，減小到最低；之后由于氣體的進(jìn)入，肺內(nèi)氣壓開始增大，即BC段肺內(nèi)氣壓開始增大，只是此時(shí)肺內(nèi)氣壓仍然小于外界大氣壓，所以仍然表現(xiàn)為吸氣。在C點(diǎn)達(dá)到肺內(nèi)氣壓與外界大氣壓的平衡，完成吸氣。同理，呼氣時(shí)，肺內(nèi)氣壓開始增加（CD段），之后減小（DE段），因DE段肺內(nèi)氣壓仍然表現(xiàn)為大于外界大氣壓，所以繼續(xù)呼氣，直至E點(diǎn)，達(dá)到肺內(nèi)氣壓和外界大氣壓的平衡，完成呼氣。鑒于此，規(guī)范的說法應(yīng)該是：吸氣時(shí)肋間外肌和膈肌收縮，使胸廓擴(kuò)大，胸腔容積擴(kuò)大，肺擴(kuò)張，肺內(nèi)氣壓小于外界大氣壓，氣體被吸入肺。呼氣時(shí)肋間外肌和膈肌舒張，使胸廓縮小，胸腔容積縮小，肺收縮，肺內(nèi)氣壓大于外界大氣壓，氣體被呼出肺。學(xué)生甲的說法是不嚴(yán)密的。

教師激勵(lì)學(xué)生為此鼓掌，接著展示練習(xí)1，請(qǐng)學(xué)生回答。

下列相關(guān)說法中正確的是（ ）

A. 當(dāng)肺內(nèi)容積由b變化到c時(shí)，膈肌收縮，肺內(nèi)氣壓增大

B. 當(dāng)肺內(nèi)容積由a變化到b時(shí)，膈肌收縮，肺內(nèi)氣壓減小

C. 呼吸時(shí)肺內(nèi)氣壓始終大于外界氣壓

D. 當(dāng)肺內(nèi)容積由b變化到c時(shí)，膈肌舒張，肺內(nèi)氣壓大于大氣壓

學(xué)生丙分析回答：“當(dāng)肺內(nèi)容積由b變化到c時(shí)，肋間外肌和膈肌舒張，使胸腔容積縮小，肺內(nèi)氣壓并不是一直在增大，肺內(nèi)氣壓先增加后減小，直到肺內(nèi)氣壓和外界大氣壓的平衡，完成呼氣。當(dāng)肺內(nèi)容積由a變化到b時(shí)，肋間外肌和膈肌收縮，使胸腔容積增大，肺內(nèi)氣壓并不是一直在減小，肺內(nèi)氣壓先減小后增加，直到肺內(nèi)氣壓和外界大氣壓的平衡，完成吸氣。呼氣時(shí)肺內(nèi)氣壓始終大于外界氣壓，吸氣時(shí)肺內(nèi)氣壓始終小于外界氣壓。選項(xiàng)D正確。”

2 誤區(qū)二、混用呼吸、呼吸運(yùn)動(dòng)和呼吸作用

教師用多媒體課件展示了人體呼吸的過程（圖3），并提出問題：什么是呼吸？什么是呼吸運(yùn)動(dòng)？

學(xué)生丁舉手回答：“呼吸就是吸氣和呼氣。呼吸運(yùn)動(dòng)包括吸氣和呼氣。”

學(xué)生戊反駁道：“呼吸作用是在組織細(xì)胞的線粒體里，在氧的參與下分解有機(jī)物，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量的過程。從圖3看，人體的呼吸全過程包括肺與外界的氣體交換（肺通氣）、肺泡與血液的氣體交換（肺換氣）、氣體在血中運(yùn)輸（血液循環(huán)實(shí)現(xiàn)）、血液與組織細(xì)胞的氣體交換（組織里換氣）共四個(gè)環(huán)節(jié)。呼吸肌的舒縮引起胸廓有節(jié)律地?cái)U(kuò)張和回縮稱為呼吸運(yùn)動(dòng)，包括吸氣和呼氣。只實(shí)現(xiàn)肺通氣這個(gè)環(huán)節(jié)，不是呼吸作用也不是呼吸。肺換氣及組織細(xì)胞的氣體交換都是靠氣體擴(kuò)散作用（一種氣體總是從濃度高的地方向濃度低的地方擴(kuò)散，直到平衡為止）實(shí)現(xiàn)的，人體呼吸實(shí)質(zhì)上包括人體呼吸全過程，而不只是呼吸運(yùn)動(dòng)。”

教師表?yè)P(yáng)道：“同學(xué)們對(duì)呼吸作用、呼吸全過程、呼吸運(yùn)動(dòng)分析得很詳細(xì)，深刻理解了人體細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換的全過程，利于形成和區(qū)別呼吸作用、呼吸、呼吸運(yùn)動(dòng)這些概念。”

3 誤區(qū)三、混淆人體內(nèi)氧氣與二氧化碳的含量及其變化

教師演示講解“人體呼出的氣體成分變化”實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)蠟燭在裝有呼出氣體的瓶中，燃燒時(shí)間比在裝有空氣的瓶中燃燒的時(shí)間短，接著展示練習(xí)2，請(qǐng)學(xué)生分析人體內(nèi)氧氣與二氧化碳的變化，并作出回答。

人體呼出的氣體與外界環(huán)境中的氣體的區(qū)別是（ ）

A. 呼出的氣體中二氧化碳含量多，氧氣的含量少

B. 呼出的氣體中氧氣含量增多，二氧化碳含量減少

C. 呼出的氣體中氧氣含量減少，二氧化碳含量增多

D. 呼出的氣體中氧氣和二氧化碳的含量都減少

學(xué)生己舉手回答：“答案是A。”

學(xué)生庚反駁道：“根據(jù)表1，很明顯A錯(cuò)誤。盡管肺泡與血液發(fā)生了氣體交換，呼出的氣體中，仍然是氧氣的含量大于二氧化碳的含量。呼出的氣體與吸入的氣體相比，二氧化碳的含量增多，氧氣的含量減少。正確答案是C。”

教師表?yè)P(yáng)道：“庚同學(xué)解釋很精彩！很多同學(xué)認(rèn)為，通過肺泡與血液的氣體交換之后，呼出的氣體中氧氣減少了，二氧化碳增多了，忽略了含量的變化，故得出錯(cuò)誤結(jié)論：呼出的氣體和吸入的氣體相比，二氧化碳含量多，氧氣的含量少。問題出在語(yǔ)言表達(dá)上。”

以上教學(xué)中，教師面對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)知，沒有給予武斷的批評(píng)否定，而是一步步地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究和交流討論。教師要引導(dǎo)學(xué)生將容易搞混淆的生物學(xué)概念和觀點(diǎn)辨別清楚，提高答題的準(zhǔn)確性，重視每次錯(cuò)題的反思，同時(shí)重視錯(cuò)題練習(xí)的二次矯正。這樣可促進(jìn)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和創(chuàng)造性思維能力的提升。