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小学科学中“呼吸”的深度
科学信息组
王保和
时隔十年有余，我再次执教四年级。四年级下册教材的第二单元，《我们怎样呼吸》的第1课《我们在呼吸》是这样编排的：首先，让学生从“感受憋气”引入课题；接着“小组活动，测试几个同学平静时和运动后1分钟的呼吸次数，观察分析数据，得出‘运动时需要更多的空气（氧气）’”；然后，“从蒙着头睡觉感到气闷引入”，继而，通过对比观察实验“分别使用橡皮囊和我们用嘴向澄清的石灰水中吹气，观察澄清石灰水的变化”等活动，得出教材P13中部的结论“呼吸时，我们吸入了空气中的氧气，呼出了二氧化碳。二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。”最后，“思考，我们在不停地呼吸，空气中的氧气会用完吗？”结束本课。
单从教材内容和大环节的安排上来看，这节课与学生的生活联系紧密，而且也难度也不大。但，教材P13中部的结论性表述：“呼吸时，我们吸入了空气中的氧气，呼出了二氧化碳。二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。”让我不由得进行了深入地思考。
首先，教材安排的是用“二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊”来佐证“我们呼出的是‘二氧化碳’气体”这一结论的。但是，教材却把“二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。”放在了“呼吸时，我们吸入了空气中的氧气，呼出了二氧化碳。”这一句话的后面。我认为，应该把二者的顺序颠倒一下。并且，应该以“告之”的方式使学生获得这个知识点，然后通过实验强化学生认知这个知识点。
其次，我们呼吸时，吸入的真的只有氧气吗？呼出的气体真的只是二氧化碳吗？看到我这样质疑，相信你也一定意识到教材中的这段文字，至少面对小学四年级、10岁左右的孩子，这样的表述是需要再思考的。我们知道：“呼吸，是指机体与外界环境之间气体交换的过程。人的呼吸过程包括三个互相联系的环节：外呼吸，包括肺通气和肺换气；气体在血液中的运输；内呼吸，指组织细胞与血液间的气体交换。（引用自‘百度百科’。）”因为，进入中学后，还要更加深入、详细地学习人体呼吸的过程。所以我认为，面对只有10岁左右的孩子，让学生知道呼吸的基本现象就可以了。基于上述原因，我把本节课的该环节做了如下变动。
一、把“二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊”这一知识点，提至“呼吸时，我们吸入了空气中的氧气，呼出了二氧化碳。”这一句话之前。采用“讲述告之”的方式，让学生学习该知识点，然后利用观察实验“二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊”的视觉刺激，进行记忆的强化巩固。
二、把教材中“呼吸时，我们吸入了空气中的氧气，呼出了二氧化碳。”主要意指：“呼吸，是指机体与外界环境之间气体交换的过程。肺吸入氧气呼出二氧化碳。”这一面向中学生及以上人群难度的知识描述，降低为小学能够理解接受的呼吸表象描述：“呼吸时，我们吸入空气并利用了其中的一小部分氧气，呼出的气体中含有较多的二氧化碳。”接着，给学生进行了详细举例讲解：“孩子们，我们都上过厕所。进入厕所后，你说：我不想闻(实际是吸入的过程)臭味，我只想吸干净的空气，能吗？(不能)还有，这几年比较严重的雾霾天气，在大街上，我们不戴口罩的情况下，你说：我不想吸入PM2.5、PM10等脏东西，我只想吸干净的空气。孩子们，老师也只想吸干净的空气，能吗？(不能)”
我又进一步解释到：“所以，呼吸时，我们吸入的是空气(因为我们时刻都处在空气中)，而且，我们的身体只能利用我们吸入的、空气当中的氧气的、一小部分，我们呼出的气体中含有的二氧化碳与吸入气体中的二氧化碳相比，要多得多。”
最后，我又出示一个如下的数据表来帮助学生理解。
气体
氮气
氧气
二氧化碳
水蒸气
其它
吸入
78%
21%
0.03%
0.07%
0.9%
呼出
78%
16%
4%
1.1%
0.9%
至此，通过我的观察，学生可以基本掌握呼吸的表象概念。至于，呼吸的深层原理，随着学生升入初中、高中的进一步学习，自然而然地会水到渠成地理解掌握。
最后，我把教材安排的“分别使用橡皮囊和我们用嘴向澄清的石灰水中吹气”也进行了改造。直接用两个锥形瓶、两根橡胶管、一个Y形玻璃管、四根直玻璃管巧妙组装（如图），一个装置就可以同时把吸入气体和呼出气体与澄清的石灰水充分混合，可以同时观察到：吸入气体（空气）遇澄清的石灰水不变色，呼出的气体（含有较多的二氧化碳）遇澄清的石灰水变浑浊。
以上是我对这节课的一些拙见，希望与同行商榷。
2017年3月
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