资源简介

《呼吸的变化》教学设计
【教材分析】
本课是《呼吸与消化》单元的第3课，是在学生认识了呼吸器官、理解了呼吸原理之后，进一步探究“呼吸的动态变化”。本节课将视角从“生理结构”转向“生理功能与调节”，引导学生通过亲身测量、阅读数据资料和模拟实验，认识人体在不同状态下（安静、运动等）呼吸次数、呼吸深度的变化，从而理解“呼吸的本质是气体交换”，初步建立人体机能与环境刺激相适应的科学观念。本课的学习也为后续探究“保护呼吸器官”和“健康生活”等内容奠定了基础。
【学情分析】
在前一课的学习中，学生已经知道肺是气体交换的主要场所，了解了膈肌、胸腔在呼吸中的作用。四年级学生都有运动后大口喘气的体验，但对于“为什么运动后呼吸会加快”这一问题，往往停留在“因为累了”的感性认知上。本节课通过“测量呼吸次数”和“分析气体成分数据图”等定量化的手段，能够帮助学生将感性认识提升为对“气体交换”这一生理本质的科学理解。
【教学目标】
科学观念：知道人体的呼吸实际上是在进行气体交换，使空气中的氧气进入血液，同时排出二氧化碳；知道人体在不同状态下（如运动、睡眠），呼吸的次数和深度会发生变化以调节身体需求。
科学思维：能通过实验测量对比数据，运用比较与归纳的方法，发现运动前后呼吸次数的变化规律；能根据气体成分的柱状图，分析吸入与呼出气体的差异。
探究实践：能正确测量和记录一分钟内呼吸的次数；能利用呼吸器官模型模拟不同状态下的呼吸运动；能通过图表阅读获取关键数据。
态度责任：关注人体健康，认识到科学运动对呼吸系统的益处，能解释不良习惯（如蒙头睡觉）的弊端，养成探究身体奥秘的兴趣。
【教学重难点】
重点： 通过体验和测量，发现不同状态下呼吸次数的变化规律；理解呼吸是进行气体交换的过程。
难点： 通过分析吸入和呼出气体的成分数据，科学解释运动后呼吸加快的原因。【材料准备】
教师： PPT课件（《呼吸的变化》）、呼吸器官模型、吸入/呼出气体成分对比柱状图、计时器（秒表）。
学生： 每组一套呼吸器官模型、记录单、计时器（或手机秒表功能）。
【教学流程图】
【教学过程】
一、聚焦：观察日常状态，引出呼吸变化问题（5分钟）
教师活动： 教师出示课件（跑步、睡觉、散步等图片），提问：“同学们，我们在跑步时和躺在床上睡觉时，呼吸感觉一样吗？人体在不同状态下，呼吸有什么不同呢？”
学生活动： 学生结合自身体验积极发言（如“跑步时呼哧呼哧喘气，睡觉时很平静”）。
设计意图： 从生活体验出发，引发学生对“呼吸也是会变化的”这一现象的思考，自然导入本课的研究主题。
二、探索：多维探究呼吸的变化规律与原因（15分钟）
教师活动： 指导学生按顺序完成三个探究活动，强调数据测量的准确性和严谨性。
学生活动：
活动1：测量呼吸次数（定量对比）。保持安静坐姿，测量一分钟内的呼吸次数（一呼一吸算一次），并记录。进行30次深蹲起立后，立即再次测量一分钟内的呼吸次数，并记录。
思考与交流： 对比这两组数据，你能发现什么？（发现：运动后呼吸次数显著增多）。
活动2：模型模拟（直观感受）。用呼吸器官模型模拟“安静时”的平缓呼吸（缓慢拉放橡皮膜）和“剧烈运动时”的急促呼吸（快速大幅拉放橡皮膜），观察肺的工作状态。
活动3：阅读资料（数据探究）。出示课件中的“吸入与呼出气体成分对比图”。引导学生观察数据：氮气含量不变（78%）；氧气减少了5%；二氧化碳增加了3.97%；其他气体增加1.03%（主要是水蒸气）。得出结论：人体呼吸实质是吸入氧气，呼出二氧化碳和水蒸气。
设计意图： 通过“测一测（亲身测量）”、“做一做（模型模拟）”、“读一读（数据分析）”三个维度的活动，建立关于呼吸变化的立体认知。
三、研讨：分析原理，推导总结科学结论（10分钟）
教师活动： 结合刚才的实验数据和图表，提出三个具有递进关系的问题。
学生活动：
研讨1： “我们知道运动后呼吸会加快。如果剧烈运动后每分钟的呼吸次数保持不变会怎样？”（学生回答：吸入的氧气不足，多余的二氧化碳排不出，身体会缺氧难受。）
研讨2： “什么状态下我们每分钟的呼吸次数会变少？”（学生回答：睡觉、安静看书等身体需氧量变少的平静状态。）
研讨3： “为什么蒙头睡觉会感觉气闷？”（学生回答：被子里氧气被消耗，呼出的二氧化碳排不出去，就会缺氧气闷。）
教师总结： 人体通过呼吸次数的快慢和呼吸的深浅，来调节吸入氧气、排出二氧化碳的速度，以适应身体不同状态的需求。剧烈运动时，人体需要消耗更多的氧气，所以呼吸会加快加深。
设计意图： 将科学原理运用于生活现象的解析，深化对“呼吸调节”的理解，同时进行生命安全教育（蒙头睡觉的弊端）。
四、拓展：联系循环系统，关注身体健康（10分钟）
教师活动：引出脉搏： “剧烈运动不仅会让呼吸加快，我们身体里还有一个地方会跳得特别快，大家猜猜是哪里？”引导学生摸脉搏（手腕处）。
观察变化： 测量安静时和运动后的脉搏次数，让学生感受运动不仅作用于呼吸系统，也作用于循环系统（心脏）。
健康教育： 提问：“既然运动能让呼吸加快、心跳加快，那是不是应该多运动呢？”（运动能锻炼心肺功能，让肺活量变大，心脏更强健，但也需注意适度。）
设计意图： 将呼吸系统与之前学过的血液循环系统建立跨单元联系，渗透生命在于运动的健康生活理念，引导学生建立系统思维。
【板书设计（生成）】
【学生记录单设计】：《2.3 呼吸的变化》记录单
班级： 组别：__________ 姓名：____________
记 录 单
运动前后呼吸次数的变化
状态
每分钟呼吸的次数
安静状态
深蹲30次后
我的发现：
安静状态下，每分钟呼吸次数
（多/少)；
运动状态下，每分钟呼吸次数
（多/少)。(共10张PPT)
教科版 四年级上册《呼吸与消化》单元
2.3 呼吸的变化
聚焦
人体在不同状态下，呼吸有什么不同？
跑步
睡觉
散步
探索1
体验运动前后每分钟呼吸次数的变化。
记 录 单
运动前后呼吸次数的变化
状态 每分钟呼吸的次数
安静状态
深蹲30次后
我的发现： 安静状态下，每分钟呼吸次数_______（多/少）； 运动状态下，每分钟呼吸次数_______（多/少）。 也可以测量其他运动后每分钟呼吸的次数。
探索2
用呼吸器官模型模拟运动前后的呼吸状态，观察“肺”的工作状态。
探索3
阅读资料，比较人体吸进去的和呼出来的气体的不同。
0
10
20
30
40
50
60
70
80
氮[dàn] 气
氧气
二氧化碳
其他气体
气体成分
百分比（%）
78%
78%
21%
16%
0.03%
4%
0.97%
2%
吸入人体的空气
呼出体外的气体
二氧化碳增加3.97%
氮气的含量不变
氧气减少了5%
其他气体的含量增加了1.03%,
其中的主要气体成分是水蒸气。
探索3
阅读资料，说一说运动前后每分钟呼吸次数变化与人体健康的关系。
人的呼吸实际上是在进行气体交换，使空气中的氧气进入血液，同时排出二氧化碳。
气体交换主要在肺部进行。
剧烈运动时，人体需要消耗更多的氧气，所以呼吸加快加深，使肺部气体交换速度加快以吸进更多的氧气。
研讨
1.如果剧烈运动后每分钟的呼吸次数保持不变会怎样？
吸入的氧气不足，多余的二氧化碳排不出，身体缺氧难受
研讨
2.什么状态下我们每分钟的呼吸次数会变少？
睡觉
安静看书
研讨
3.说一说蒙头睡觉会感觉气闷的原因。
被子里氧气被消耗，产生的二氧化碳排不出，就会缺氧气闷。
拓展
运动后呼吸会加快，脉搏也会变化。测量运动前后的脉搏，说一说运动后脉搏有什么变化。

展开更多......

收起↑