科学四年级上册2.呼吸与健康生活教案及反思
展开《感受我们的呼吸》教学设计
【教材分析】
本课立足于学生对呼吸系统的原有认识，引导学生带着“人体为什么时刻在呼吸”的问题感受呼吸，体验并观察呼吸过程中人体的一些变化，从而了解参与呼吸的人体器官有哪些。经历：回忆生活经验——感受呼吸过程——模拟实验——理性认识呼吸的学习过程。
本课教材围绕本单元 “呼吸与消化”的核心概念，设计了3个活动，先是引导学生回忆我们无时无刻不在呼吸，引发对呼吸的思考与探究兴趣；接着，用感官体验呼吸过程，引发学生的认知冲突；最后通过建议模拟装置模拟人体的呼吸，建构对呼吸器官参与呼吸作用的科学认识。
【学情分析】
人需要呼吸，呼吸包括呼气与吸气，需要鼻腔、咽、喉参与，这是学生并不陌生的。但是对于胸部肌肉与呼吸之间的关联及呼吸时人体的一些具体变化，大部分学生的认识是模糊的、存在分歧的，甚至是错误的。比如：有些学生认为吸进去的气体是到达肚子、胸腔扩大等。
【教学目标】
科学概念目标：鼻腔、口腔、气管、肺等器官共同参与呼吸过程
科学探究目标：开展呼吸体验活动，感受呼吸时身体各部分的变化；进行人体呼吸的模拟实验，了解呼吸器官在呼吸过程中的协同作用。
科学态度目标：对探究人体生命活动感兴趣，乐于参与探究活动。
科学、技术、社会与环境（STSE）目标：
【教学重难点】
重点：认识人体的呼吸器官及呼吸过程
难点：通过观察、感受、实验总结出呼吸的过程
【材料准备】
呼吸过程模拟装置、实验指导微课、教学课件等
【教学流程图】
【教学过程】
1.“停止”呼吸
活动：学生深吸一口气，捂住鼻子
教师提问：捂住鼻子不呼吸，有什么感觉？我们不间断的呼吸，这是为什么？人体哪些器官参与了呼吸？
学生思考：人为什么要呼吸？参与呼吸的器官有哪些？
教师活动：提炼学生观点，生成“呼吸”的概念、参与呼吸的器官，并板书。
设计意图：以“无法呼吸”的感受作为切入，让学生在实践中聚焦问题，提炼出“呼吸”的科学词汇，并对“哪些器官参与呼吸”的前概念进行摸底。在此基础上，衍生出新问题：呼吸过程中会有身体有哪些变化？为下一环节作铺垫。
2.感受呼吸
教师提问：呼吸时，我们身体会有哪些变化？
明确：一呼一吸算一次呼吸、深吸一口气
教师指导学生进行呼吸观察：双手放在肋部，感受吸气和呼气时，胸腔的变化；双手放腹部，感受吸气和呼气时腹部的变化。
学生活动：深呼吸，感受呼吸时，身体的变化。（重点关注：胸腔、腹部）
提问：气体从可以从哪些器官进入身体？吸入的气体又会到达身体哪个器官？
设计意图：了解呼吸器官在呼吸过程中的协同作用，是本节课的重点。这部分设计，没有强调学生必须使用教材中所要求的“胸式呼吸”，而是让学生自由选择其习惯的呼吸方式。不管学生选择的哪种呼吸方式，他们能感受到胸腔、腹部会因为呼吸而产生相应的变化。体验活动后，提出两个思考问题。第一个问题，学生能够根据已有的生活经验及活动体验，说出气体可以通过鼻腔、口腔进入身体，教师顺势在板书上帮助学生厘清呼吸过程（方向标）；对于不可视的气管、肺部，部分课外知识较为丰富的学生能说出；还会有部分学生会认为，吸入的气体会进入腹部，因为在体验活动过程中，部分学生发现吸气时腹部会膨胀。对于这部分的探讨，借助下一环节的模拟实验进行验证。
3.模拟呼吸
教师活动：指导学生明确模拟装置每个部分分别模拟我们身体的什么部位；让学生操作观察每个部位在模拟呼吸过程中的变化；
学生活动：认识模拟装置中的每一部分； 学会使用模拟装置；
4.理解呼吸
教师引导提问：气体从鼻腔或口腔吸入后的气体到达哪里?人体的哪些部位是“呼吸的开关”？
学生活动：通过人体呼吸模拟装置，理性认识呼吸过程及参与呼吸的器官。
设计意图：通过人体呼吸模拟装置，让学生理性认识参与呼吸的器官及整个呼吸过程。同时，让学生“气体到达肚子”的这种错误认识得以纠正。
【板书设计（生成）】
【实验记录单设计】
《呼吸与健康生活》教学设计
深圳市宝安区凤岗小学 张妙琪
【教材分析】
本课的主要任务是通过测量不同状态下人体呼吸的状况及对人体吸进去和呼出来的气体成分对比，让学生经历：体验-发现-推理-阅读反思-论证的思维过程，认识人的呼吸实际上是进行气体交换、理解呼吸功能与身体健康的关系。
本课教材围绕本单元 “呼吸与消化”的核心概念，设计了2个活动。首先阅读“一般情况下人体吸进去的和呼出来的气体成分的比较”资料，推理呼吸过程中气体成分的变化，试着理解呼吸的过程实际上是进行气体交换；第二个活动是体验不同状态下呼吸次数的变化，通过统计与分析安静、运动后两种状态呼吸的次数，理解呼吸功能与身体健康的关系。
吸入的气体与呼出的其气体，成分有什么异同？不同状态下，人的呼吸情况会有什么变化？运动后呼吸次数的增加，对我们的健康有什么好处？为解决这些问题，本课的研究，可以先从让学生体验安静状态及运动状态下的呼吸状况，将让学生先感知呼吸在不同状态时的的变化，积累活动经验。在此基础上，通过阅读资料，分析气体成分比较柱状图，论证人在运动后呼吸次数增加的原因。
【学情分析】
人在不同活动下，呼吸状态会发生变化，例如：运动后、情绪激动时呼吸频率会加快，人会明显感觉到气喘，这些体验是大部分学生不陌生的。但是，对于运动后呼吸变化的定量研究是缺乏经验的。此外，对于吸入气体及呼出气体的具体成分变化，学生的认识时模糊的甚至是错误的。例如：部分学生认为：人吸入的气体都是氧气，呼出的气体都是二氧化碳。
【教学目标】
科学概念目标：呼吸过程是在肺部进行的气体交换的过程；呼吸前后气体成分会发生变化；人体运动后，需氧量增加，呼吸次数也会增加
科学探究目标：依据实验现象、相关信息资料，对呼吸次数加快原因进行分析
科学态度目标：在合作中耐心、细致地完成测量活动
科学、技术、社会与环境（STSE）目标：认识从空气中吸入的氧气能帮助让我们维持生命活动
【教学重难点】
重点：学生通过呼吸体验活动，依据实验现象、实验数据、相关资料，进行分析，了解运动会加快我们的呼吸，并能对呼吸次数加快的原因进行分析。
难点：通过实验及表格分析，推理人体运动量大，消耗氧气多，因此需要增加呼吸次数
【材料准备】
实验记录单
【教学流程图】
【教学过程】
1.回忆呼吸
播放运动后大汗淋漓、气喘吁吁的视频
教师提问：运动后，我们身体会发生什么变化？
学生思考：回忆、概括、表述自身经验
设计意图：运动后，会出汗、心跳加速、呼吸变得急促，这是学生已有的经验。从熟悉的生活情境切入，能让学生快速聚焦到本课的主题“呼吸与我们的健康”
2.改变呼吸
要求：自然呼吸，不刻意控制自己的呼吸
活动1：测量安静状态下，每分钟呼吸的次数
活动2：测量原地蹲下30次后的呼吸次数
活动3：测量原地快速跳动30次后的呼吸次数
学生活动：操作实验，完成记录
教师提问：运动前后，呼吸次数有什么变化？这个过程中，你注意到心跳的变化了吗？
学生活动：分析实验数据，得出实验结论。
教师引导提问：通过分析实验记录，我们知道，运动能增加我们呼吸的次数。有哪些活动能减少呼吸次数呢？
设计意图：出于安全考虑及受场地的限制，设计学生在原地能完成的活动：原地蹲下、原地跳动两种运动。此外，将测量活动安排在分析资料之前，旨在让学生先积累丰富的呼吸变化经验，进入理论学习，符合儿童的认知规律。大部分学生积累了丰富的“呼吸次数增加”的生活经历，但对于“呼吸次数减少”的关注比较少。因此，在完成实验部分的研讨后，引导学生思考能“减少呼吸次数”的活动。
3.理解呼吸
出示“气体成分柱状图”
教师提问：阅读柱状图你有什么发现？
学生活动：观察图表，挖掘信息
设计意图：出示柱状图后，给学生抛下一个开放性问题，目的是让学生能够依据自己已有的知识、经验去深入挖掘图片中的信息。从图中，学生可知：吸入气体与呼出气体成分不一样；呼吸前后，氮气含量变化小、氧气含量减少、二氧化碳含量增加；吸入的气体是混合气体、呼出气体也是混合气体……等。教师根据学生的生成情况，做适当补充。
出示“资料卡”
教师提问：结合资料，你能分析运动后，呼吸次数的增加对我们的健康有什么好处吗？
设计意图：体验——验证——推理，这一环节，让学生结合活动经验及补充资料，推理解释运动后呼吸次数增加的意义。
【板书设计（生成）】
【学生记录单设计】
《第1课 感受我们的呼吸》实验记录单
探究 目的 | 感受呼吸时身体的变化 通过呼吸模拟模拟实验理解呼吸过程 |
探究 过程 | 实验一 体验呼吸活动 方法：将两手分别放在胸部的肋骨处和腹部的肌肉上，先深吸一口气，再用力呼气。
现象（在对应现象的□中打“√”）： 吸气时：胸部（□有变化 □无变化） 腹部（□有变化 □无变化） 呼气时：胸部（□有变化 □无变化） 腹部（□有变化 □无变化）
实验二 模拟呼吸 1、 模拟“呼气”：用手向上顶图1中 “膈肌”， 在图2中画出气球的变化和气流方向。
2、 模拟“吸气”：用手向下拉图1中 “膈肌”， 在图3中画出气球的变化和气流方向。
3、 在图4中用“ ” 标出吸气时气体的流向。
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我的 发现 |
呼气时，膈肌舒张，气体从肺里通过 ____________________ 排除体外;
吸气时，膈肌收缩，外界气体通过 _____________________进入肺里。
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第2课 呼吸与健康生活
(教材P23～24)
授课时间：______________ 累计____1____课时
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探索 与研讨 | 2.布置任务：出示计时器并介绍使用方法，引导学生进行活动并完成活动帮助卡。 3.提问：你觉得哪些活动会让你的呼吸发生变化？（预设：跑步、快走、跳绳……） 4.过渡：下面我们来测试看看，是不是真的会发生变化？ 探索二：运动后的呼吸次数 1.布置任务：指导学生分组活动，并完成活动帮助卡。 2.统计：指导各小组组长把组内每位组员的数据统计到小组汇总表中。 |
探索 与研讨 | 3.研讨汇报。 4.小结：人运动后每分钟的呼吸次数会增加，运动量越大，每分钟的呼吸次数越多。 探索三：呼吸次数变化的原因 1.提问：为什么运动后我们每分钟呼吸的次数会增加，而且运动量越大呼吸次数越多呢？（预设：因为运动量增大时我们需要的氧气更多；因为运动后出汗多；……） 2.演示：用一个塑料袋装一袋空气，系紧袋口；深吸一大口气后，用另一个塑料袋捂住口鼻，尽可能多地向袋内呼气，系紧袋口。 3.提问：你们觉得这两袋气体有区别吗？（预测：没有区别，都是空气；有区别，吸进来的是氧气，呼出去的是二氧化碳。） 4.讲解：看来我们用肉眼很难辨别出这两袋气体的区别，但科学家们在实验室里经过大量的实验和分析，比较出了这两袋气体成分的区别。（教学提示：出示人体吸进去的和呼出来的气体成分对比图，引导学生仔细观察。） |
探索 与研讨 | 5.提问：(1)请仔细观察这张图，你们发现了什么？(预设：呼出的气体中氧气减少，二氧化碳增多；吸进去的和呼出来的气体中，氮气的含量不变；……) (2)氧气为什么会减少？二氧化碳为什么会增多？(预设：因为部分氧气被人体吸收了，人体内产生了二氧化碳。) (3)运动后，呼吸次数的增加对我们的健康有什么好处？(教学提示：我们体内的细胞都需要空气中的氧气来维持生命，呼吸次数的增加有利于氧气的摄入，使更多的氧气参与到生命活动中，同时也加快了身体产生的二氧化碳等废物的排出，有利于身体健康。) (4)伴随着呼吸次数的改变，你们注意到心跳速度的变化了吗？(教学提示：伴随着呼吸次数的增加，心跳速度也会加快。当人体需要的氧气进入血液后，需要心脏加速跳动来加速血液循环，从而将氧气及时运送到全身各处。) |
拓展 与小结 | 小结：我们体内所有的细胞都需要空气中的氧气来维持生命，帮助我们正常的生活和工作，所以人的呼吸实际上是在进行气体交换，使氧气进入血液，同时排出二氧化碳。运动会使我们的呼吸加快，增强我们的肺功能，所以我们应该积极锻炼来保持健康。 |
板书 设计 | 2.2 呼吸与健康生活 |
教学 反思 | 通过平时的体育锻炼，大多数学生已经有了这样的经验：剧烈运动后呼吸会变得急促，而且运动量越大，呼吸越急促。但用确切的数据来证实自己的感受是学生没有经历过的，并且准确地测量呼吸次数也是有一定难度的。所以，在教学中需要引导学生通过统计、分析不同状态下每分钟的呼吸次数，发现运动可以改变人的呼吸次数，通过数据来得出人体运动量越大，呼吸次数增加得越多的结论。通过阅读拓展资料，了解到呼吸的过程其实就是气体交换的过程，知道运动后呼吸加快的原因是为了加快气体交换，维持正常的生命活动。 |
课后 作业 | 见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》对应课时训练。 |
第2课时《呼吸与健康生活》
教学目标
科学概念目标：
1.呼吸的过程是气体交换的过程，使氧气进入血液，同时排出二氧化碳，肺是身体气体交换的“中转站”。
2.人体运动量越大，消耗的氧气也就越多，就需要加快肺的呼吸，以吸进更多地氧气。
3.经常参加体育锻炼，可以增加呼吸功能，保持身体健康。
科学探究目标：
1.合理使用实验记录单，并进行数据分析。
2.依据实验现象、相关信息资料，对呼吸次数加快原因进行分析。
科学态度目标：
1.愿意与同学相互交流，能够在合作中完成实验活动。
2.耐心、细致地完成测量活动。
科学、技术、社会与环境目标：
1.认识从空气中吸入的氧气能帮助我们维持生命活动。
教学重点：
理解呼吸功能与身体健康的关系
教学准备：
1.为学生准备：计时器、学生活动手册
2.教师准备：班级记录表、呼吸相关科普视频、教学课件等。
教学流程
教学环节 | 教师指导 | 学生学习活动 | 设计意图 |
一、导入
| 情景渲染：上节课我们认识了呼吸，知道了一吸一呼为一次呼吸。我们知道了人体的呼吸器官有呼吸道（鼻腔、咽、喉、气管、支气管）和肺。承担着将氧气带入体内，将二氧化碳排出体外的作用 （出示图片）我们每天都处于不同运动状态，呼吸与我们的健康生活是离不开的。 | 调取学生上节课的学习，重现呼吸过程的认识。
观察图片，激发学生思考 | 重现呼吸现象，激发学生学习热情 |
二、聚焦
| 问题：在运动状态下和平静状态下呼吸会有什么变化呢？ 问题：不同状态下，呼吸会发生什么变化呢？ | 学生思考回答问题：上体育课后呼吸比原来变快了。 | 激发学生兴趣，创设情境，将学生引入课堂教学 |
三、探索
| 谈话提问：上节课我们研究了呼吸过程，知道我们无时无刻都进行着呼吸。呼吸过程中我们吸入什么气体？呼出什么气体？ 问题：这个同学说的到底对不对呢？ 出示：一般情况下人体吸入和呼出气体成分柱状图 教师分析：首先我们看到用两种不同的颜色表示吸入气体和呼出气体。我们还能从图中看出来有多种气体。 强调要点：对比吸入的气体和呼出的气体多少。
问题：为什么会吸入和呼出氧气和二氧化碳量会出现这么大的变化呢？ 讲解：我们体内所有的细胞都需要空气中的氧来维持生命，从空气中吸入的氧气可以帮助我们正常地生活和工作。人的呼吸实际上是在进行气体交换，使氧气进入血液，同时排出二氧化碳。 问题：我们知道人的呼吸是进行气体交换，在生活中我们呼吸快慢是变化的，都有哪些活动会影响我们的呼吸快慢呢？ 介绍过程：首先，我们静止时测量自己的呼吸次数，作为比较的基础，为了更准确请大家至少测量3次。 结合生活经验，你能说说有哪些活动会影响呼吸次数？ 做有可能改变呼吸次数的活动，并测量固定时间内的呼吸次数。（测量3次） 班级分析数据 结论：运动可以增加呼吸次数。 剧烈运动时，人体需要消耗更多的氧气，我们的呼吸更加急促，满足身体所需氧气。 | 思考，回答：人体呼吸时吸进来的都是氧气，呼出去的都是二氧化碳。
观察柱状图，结合教师介绍从中获取信息
观察回答：我发现了氧气和二氧化碳吸入量和呼出量变化很大
倾听，认识呼吸过程中气体的变化
思考：哪些活动会影响呼吸快慢
测量平静状态下呼吸次数
跑步、跳绳、快速上楼……
测量运动状态下呼吸次数 | 调取学生元认知
培养学生获取信息的能力
认识氧气在人体生命活动过程中的重要性。
通过实验真实的感受到呼吸次数的改变，注重实验的结论
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四、拓展
| 1. 人体的生命活动是由很多器官共同完成的。呼吸次数的改变带动着心跳次数的改变，增加身体中氧气和二氧化碳的交换。 2.肺是身体气体交换的“中转站”，这个“中转站”的大小直接决定着每次呼吸气体交换的量。剧烈运动时，人体需要消耗更多的氧气，所以肺必须更加卖力地工作。这就是在锻炼时，我们的呼吸更加急促的原因。 3. 如果呼吸功能弱，我们身体的一些工作就无法正常进行。经常参加体育锻炼，可以增强呼吸功能，保持身体健康。 | 认识生命活动是由多器官共同完成的。
认识肺在呼吸过程中的重要性。
认识经常参加体育锻炼可以提升呼吸系统功能，保持身体健康。
| 树立人体的生命活动不是单个器官能够完成的，是多个器官共同协作完成生命活动的意识。
加强体育锻炼可以提升自身身体素质
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