4.1《我们需要呼吸》（教学设计）-2025-2026学年科学三年级下册大象版

三年级下册科学第四单元《空气与呼吸》 第1课《我们需要呼吸》教学设计 一、设计依据 本设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》要求，聚焦“生命系统的构成层次”核心概念，落实“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任”四大核心素养。以学生生活体验为起点，通过探究式学习，引导学生认识呼吸过程中气体成分的变化，理解氧气对人体的重要性，建立“生命活动需要物质与能量”的科学观念，同时渗透健康生活与安全防护理念，实现科学知识与生活实践的深度融合。 二、教材分析 本课为大象版三年级下册第二单元第1课，是学生认识人体呼吸系统的起始课。教材以“蒙头睡觉为什么会闷”为探究主线，通过“问题与假设—探究与结论—实验验证—反思评价—应用迁移”的逻辑链条，引导学生认识人体呼吸前后气体成分的变化，理解氧气对生命活动的重要性，同时结合卧室植物选择、缺氧场景辨析等内容，兼顾科学知识建构与健康生活习惯培养，为后续学习呼吸系统的结构与功能奠定基础。 三、学情分析 三年级学生对“呼吸”有天然的生活体验，知道人不呼吸会难受，但对“呼吸时气体成分会发生变化”“氧气为什么对人重要”等问题缺乏科学认知。他们好奇心强，乐于动手实验和讨论交流，但抽象思维能力较弱，需要借助对比实验、数据对比等方式，将抽象的气体变化具象化。同时，学生已有一定的小组合作基础，但在实验操作中仍需教师引导，明确分工与实验规范，培养严谨的科学态度。 四、教学目标 1.科学观念：知道人体呼吸前后气体成分会发生变化，呼出气体中氧气含量减少、二氧化碳含量增加；理解氧气是维持人体生命活动的必需物质。 2.科学思维：通过数据对比、实验观察，能基于现象分析人体呼吸过程中气体成分的变化；初步建立“证据意识”，学会用实验现象支撑科学结论。 3.探究实践：能参与“小木棒燃烧对比实验”，规范操作并观察记录实验现象；能结合生活场景，分析氧气与健康生活的关系，提升信息整合与实践应用能力。 4.态度责任：体会氧气对生命的重要性，树立安全用氧、健康生活的意识；乐于参与小组合作，培养认真观察、主动探究的科学态度。 五、教学重难点 教学重点：认识人体呼吸前后气体成分的变化，理解氧气对人体生命活动的重要性。 教学难点：通过实验现象分析氧气含量的变化，建立“实验现象—科学结论”的逻辑联系。 六、教学准备 1.教师准备：多媒体课件（呼吸气体成分数据表、实验操作视频）、集气瓶、毛玻璃片、小木棒、火柴、夹子、水、湿抹布、实验记录表。 2.学生准备：课前体验“憋气10秒”的感受，思考呼吸的作用；分组准备活动材料（集气瓶、毛玻璃片、小木棒、火柴、夹子、水、湿抹布）。 七、教学过程 （一）情境导入，提出问题（5分钟） 师：同学们，我们先来做一个小体验——请大家轻轻捏住鼻子，闭上嘴巴，憋气10秒，仔细感受身体的变化。（学生体验憋气，教师巡视） 师：谁来说说憋气时的感受？ 生1：我觉得胸口闷，喘不过气来。 生2：我感觉头晕，特别难受，只想赶紧呼吸。 师：是啊，呼吸对我们来说太重要了。那大家有没有过蒙头睡觉的经历？为什么蒙着头睡久了会感到闷气呢？请大家和同桌说一说你的想法。（学生同桌交流） 师：谁来分享你的猜测？ 生1：我觉得蒙着头的时候，里面的氧气变少了，所以会缺氧。 生2：我们呼出的气体里氧气少了，二氧化碳变多了，所以闷得慌。 师：大家的猜测都很有道理！今天，我们就一起来探究《我们需要呼吸》，看看呼吸到底会让气体发生什么变化，为什么氧气对我们这么重要。（板书课题：我们需要呼吸） （二）探究新知，分析呼吸前后气体变化（10分钟） 师：要解决蒙头睡觉为什么闷气的问题，我们先来看一组数据。请大家看课本第61页的表格，对比一下空气和人体呼出气体中氧气、二氧化碳的含量，看看你有什么发现。（学生自主观察表格数据） 师：谁来说说你的发现？ 生1：空气中的氧气含量约为21%，呼出气体里只有约16%，氧气变少了。 生2：空气中的二氧化碳含量约为0.03%，呼出气体里变成了约4%，二氧化碳变多了。 师：你观察得真仔细！我们把这两个变化总结一下：人体吸入的空气里氧气多、二氧化碳少；呼出的气体里氧气变少了，二氧化碳变多了。那这说明什么呢？ 生：说明我们呼吸的时候，消耗了氧气，排出了二氧化碳。 师：说得非常好！就像汽车发动机燃烧汽油需要氧气一样，我们人体维持生命活动也需要“燃烧燃料”，这个过程就会消耗氧气，产生二氧化碳，所以我们需要通过呼吸不断补充氧气。 （三）实验验证，观察小木棒燃烧现象（15分钟） 师：为了更直观地证明呼出气体中氧气变少了，我们来做一个对比实验。请大家先看老师介绍实验材料和步骤。 师：（出示材料：集气瓶、毛玻璃片、小木棒、火柴、夹子）我们需要两个集气瓶，一个装空气，一个装人体呼出的气体。实验步骤是： 1.收集气体：先收集一瓶空气，盖上毛玻璃片；再用吹气的方法，向另一个集气瓶里吹气，收集呼出的气体，盖上毛玻璃片。 2.点燃两根相同的小木棒，分别用夹子夹着，同时放入两个集气瓶中。 3.观察小木棒在两个集气瓶里的燃烧情况，记录实验现象。 师：实验中，大家要注意安全，火柴点燃后不要对着同学，实验结束后用湿抹布熄灭余火；小组里要分工合作，一人点燃木棒，一人放入集气瓶，一人观察记录，一人汇报。现在请各组领取材料，开始实验。（学生分组实验，教师巡视指导，提醒学生规范操作，观察木棒燃烧的时间、火焰大小变化） 师：实验结束，请大家整理材料。哪个小组来分享你们的实验现象？ 组1：小木棒在空气中燃烧得很旺，火焰很大，烧了很久才熄灭；在呼出气体里，火焰很快就变小了，一下子就灭了。 组2：我们发现两个瓶子里的木棒，燃烧情况不一样，空气里的烧得久，呼出气体里的很快就灭了。 师：大家的实验做得非常认真！小木棒燃烧需要氧气，氧气越充足，燃烧越旺、时间越长。在呼出气体中，小木棒很快熄灭，说明里面的氧气含量少了，这就验证了我们之前的结论：人体呼出气体中的氧气含量比吸入的空气少。 师：那现在谁能解释，为什么蒙头睡觉会感到闷气？ 生：因为蒙着头的时候，被子里的空气不流通，我们不断呼吸，消耗了里面的氧气，呼出的二氧化碳越来越多，氧气变少了，所以会感到闷气。 师：说得太对了！所以我们睡觉的时候，一定不要蒙着头，要保持空气流通，才能呼吸到充足的氧气。 （四）拓展延伸，辨析生活中的氧气与健康（10分钟） 1.卧室植物选择辨析 师：氧气对我们这么重要，很多同学喜欢在卧室里放植物，觉得能产生氧气。请大家看课本第63页的三种植物，想一想，它们都适合放在卧室吗？请大家在小组里讨论一下。（学生小组讨论） 师：谁来说说你的判断？ 生1：吊兰适合放在卧室，因为它能产生氧气，还能吸收有害物质。 生2：百合花不适合，因为它的花香太浓，会让人兴奋睡不着，而且植物晚上会吸收氧气，放出二氧化碳，会和我们抢氧气。 生3：滴水观音也不适合，因为它有毒，皮肤接触会发痒，而且也会和我们抢氧气。 师：你分析得很全面！卧室里放植物要选像吊兰这样的，既能净化空气，又不会对人体造成伤害；而且晚上最好把植物搬到客厅，避免它们和我们争夺氧气。 2.生活中的缺氧场景分析 师：除了蒙头睡觉，还有哪些情况容易造成人体缺氧呢？请大家看课本上的图片，结合生活经验，说一说这些场景里为什么会缺氧，我们该怎么应对。（学生交流讨论） 师：谁来分享你的想法？ 生1：高原反应的时候，高原上空气稀薄，氧气少，会缺氧，所以要慢慢走，或者带氧气瓶。 生2：潜水运动的时候，水里没有氧气，所以要带氧气瓶，不然会缺氧。 生3：剧烈运动的时候，身体需要更多的氧气，如果呼吸跟不上，就会缺氧，所以运动时要调整呼吸。 生4：密闭的车里，空气不流通，时间久了会缺氧，所以不能在密闭的车里睡觉。 师：大家说得都很有道理！这些场景都提醒我们，氧气是生命的必需品，我们要注意保持空气流通，在特殊场景下做好防护，避免缺氧危害健康。 （五）全课小结（5分钟） 师：同学们，今天我们一起探究了《我们需要呼吸》，谁来说说，你今天学到了什么？ 生1：我知道了人体呼吸前后气体成分会变化，呼出气体里氧气变少，二氧化碳变多。 生2：我知道了氧气对我们很重要，人体维持生命活动需要消耗氧气。 生3：我知道了蒙头睡觉会缺氧，所以不能蒙着头睡，卧室里放植物也要注意。 生4：我知道了在高原、潜水、密闭空间里要注意防止缺氧，保护自己的安全。 师：大家的收获真不少！呼吸是我们维持生命的重要活动，氧气是生命的“燃料”。希望大家都能养成良好的生活习惯，保持空气流通，保护好我们的呼吸系统，健康成长。 八、板书设计 我们需要呼吸 吸入气体：氧气多（21%）、二氧化碳少（0.03%） 呼出气体：氧气少（16%）、二氧化碳多（4%） → 人体生命活动需要消耗氧气 氧气很重要：不蒙头睡觉、保持空气流通、特殊场景防缺氧 九、教学反思 本节课以学生的生活体验为切入点，通过“情境导入—数据对比—实验验证—生活拓展”的教学流程，落实了科学核心素养的培养目标。教学中，憋气体验和蒙头睡觉的问题导入，充分调动了学生的探究兴趣；小木棒燃烧对比实验的设计，将抽象的气体成分变化具象化，有效突破了“呼吸前后氧气含量变化”这一教学难点，同时培养了学生的实验操作能力和证据意识；生活场景辨析环节，将科学知识与卧室植物选择、缺氧场景防护等生活实际紧密结合，培养了学生的应用迁移能力和安全意识。 但教学中也存在一些不足：部分学生在收集呼出气体时操作不够规范，导致气体不纯，影响实验效果，后续教学中可提前示范气体收集的关键步骤；在分析氧气对生命的重要性时，可增加更多生活案例，如登山运动员带氧气瓶、火灾现场用湿毛巾捂口鼻等，让学生更直观地感受氧气的重要性。整体来看，本节课较好地实现了科学知识与生活实践的结合，后续可增加更多拓展活动，如“设计一份卧室通风健康小贴士”，进一步强化学生的健康意识与科学应用能力。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $