内容正文:
三年级下册科学第四单元《空气与呼吸》
第4课《呼吸与运动》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,通过数据测量、对比分析等探究式学习,引导学生认识运动与呼吸、肺活量的关系,建立“生命活动与身体机能相适应”的科学观念,同时渗透健康运动理念,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4课,是学生认识人体呼吸系统的应用课,承接前几课对呼吸器官与呼吸原理的认知,探究运动对呼吸的影响。教材以“运动后呼吸变快”为探究主线,通过“问题与假设—呼吸次数测量—肺活量实验—反思评价—应用迁移”的逻辑链条,引导学生通过对比实验、数据记录,发现运动与呼吸次数的关系,理解肺活量的概念及影响因素,同时结合健康运动计划制定,兼顾科学探究能力培养与健康生活习惯养成,帮助学生将呼吸系统知识应用于生活实践。
三、学情分析
三年级学生已经认识了呼吸器官与呼吸原理,知道呼吸的基本过程,但对“运动为什么会让呼吸变快”“肺活量与呼吸的关系”等问题缺乏科学认知。他们有丰富的运动体验,能感受到运动后呼吸加快,但不会用科学方法测量和分析数据。学生好奇心强,乐于动手测量和小组合作,但数据记录与分析能力较弱,需要教师引导规范操作,培养严谨的科学态度和数据意识。
四、教学目标
1.科学观念:知道运动后呼吸次数会加快,理解运动时身体需要更多氧气,呼吸加快能获得更多氧气;认识肺活量的概念,知道肺活量与肺功能的关系,了解运动可以提高肺活量。
2.科学思维:通过对比实验、数据记录,能分析运动前后呼吸次数的变化,推理运动与呼吸的关系;初步建立“数据—现象—结论”的逻辑思维,学会用数据支撑科学结论。
3.探究实践:能规范测量安静时和运动后的呼吸次数,完成肺活量测试实验,准确记录并分析数据;能制定提高肺活量的运动计划,提升信息整合与实践应用能力。
4.态度责任:体会运动对呼吸系统的影响,树立科学运动、保护呼吸器官的意识;乐于参与小组合作,培养认真记录、主动探究的科学态度。
五、教学重难点
教学重点:通过对比实验发现运动后呼吸次数加快,理解运动与呼吸的关系;认识肺活量的概念及影响因素。
教学难点:分析运动前后呼吸次数变化的原因,理解肺活量与肺功能的关系,建立“运动—氧气需求—呼吸变化”的逻辑联系。
六、教学准备
1.教师准备:多媒体课件(呼吸次数记录表、肺活量测试示意图)、呼吸次数记录表、肺活量测试材料(透明瓶子、刻度线、水盆、一次性塑料软管)、秒表。
2.学生准备:课前体验运动后呼吸的变化;分组准备活动材料(透明瓶子、水盆、一次性塑料软管、记号笔)、记录表。
七、教学过程
(一)情境导入,提出问题(5分钟)
师:同学们,大家都有过跑步、跳绳的经历吧?运动的时候,你有没有发现自己的呼吸发生了变化?我们来做一个体验活动:请大家原地小跑10秒,停下来感受一下自己的呼吸。(学生原地小跑,体验运动后呼吸的变化)
师:谁来说说运动后你的呼吸有什么变化?
生1:我运动后呼吸变快了,大口大口地喘气。
生2:我觉得胸口有点闷,需要深呼吸。
师:大家的感受都很真实!那大家有没有想过,为什么运动后我们的呼吸会变快呢?请大家和同桌说一说你的猜测。(学生同桌交流)
师:谁来分享你的想法?
生1:可能是运动的时候身体需要更多的氧气,所以呼吸变快了。
生2:运动的时候身体变累了,呼吸就会加快。
师:大家的猜测都很有道理!今天,我们就一起来探究《呼吸与运动》,看看运动和呼吸到底有什么关系。(板书课题:呼吸与运动)
(二)探究新知,测量运动前后的呼吸次数(15分钟)
1.学习测量方法,明确实验步骤
师:要验证我们的猜测,我们可以通过测量人在安静时和运动后的呼吸次数来对比。请大家看课本第70页的记录表,我们先来学习怎么测量呼吸次数:一次完整的吸气和呼气算一次呼吸,测量时要保持安静,用秒表计时1分钟,记录自己的呼吸次数。
师:我们先测量安静时的呼吸次数,请大家坐端正,保持安静,老师计时,大家自己数呼吸次数。(教师计时,学生测量并记录安静时的呼吸次数)
师:现在请大家做30秒的全蹲起运动,运动结束后,马上测量自己1分钟的呼吸次数,记录在表格里。(学生做全蹲起运动,然后测量并记录运动后的呼吸次数)
2.分析数据,探究运动与呼吸的关系
师:请大家对比自己安静时和运动后的呼吸次数,看看有什么变化?(学生对比数据,小组交流)
师:谁来说说你的数据和发现?
生1:我安静时1分钟呼吸22次,运动后变成了45次,呼吸次数变多了。
生2:我安静时20次,运动后42次,运动后呼吸明显变快了。
师:大家的数据都显示,运动后呼吸次数加快了。结合课本第71页的资料,想一想,为什么运动后呼吸会加快呢?
生:因为运动时身体需要更多的能量,所以需要更多的氧气,呼吸加快就能获得更多的氧气。
师:说得非常对!运动时,我们的身体需要更多的氧气来提供能量,所以呼吸会加快,吸入更多的氧气,排出更多的二氧化碳。
3.小组讨论:为什么不同同学运动后的呼吸次数不一样?
师:请大家看课本上的记录表,探探、究究、奇奇、妙妙运动后的呼吸次数不一样,奇奇的呼吸次数最少,这是为什么呢?请大家在小组里讨论一下。(学生小组讨论)
师:哪个小组来说说你们的想法?
组1:可能是奇奇的肺活量大,一次能吸入更多的氧气,所以不用呼吸那么快。
组2:可能是奇奇经常运动,肺功能更好,所以运动后呼吸次数少。
师:大家说得太棒了!肺活量是人在一次尽力吸气后,再尽力呼气所能呼出的气体总量,肺活量大的同学,一次能吸入更多的氧气,所以运动后呼吸次数会更少。那我们怎么测量自己的肺活量呢?
(三)实验探究,测量肺活量(12分钟)
1.学习肺活量测试方法,明确操作步骤
师:请大家看课本第71页的肺活量测试方法,我们来学习制作一个简单的肺活量测试器:
① 找一个上下粗细一样的透明瓶子(容积4升以上),在瓶子外画上均匀的刻度线;
② 在瓶内装满清水,倒放在清水盆中,然后将一根塑料软管通入瓶中;
③ 测量前,先尽力吸一口气,然后通过塑料软管向瓶内尽力吹气,不得换气,看水面会停留在哪条刻度线上;
④ 为了取得更准确的数据,建议进行3轮测量,记录最大值。
师:实验中,大家要注意使用一次性塑料软管吹气,防止交叉感染;吹气时要尽力吸一口气,再尽力呼出,不要换气。
2.分组实验,测量肺活量
师:现在请大家分组进行肺活量测试,一人测试,一人记录,一人辅助,完成3轮测量,记录最大值。(学生分组实验,教师巡视指导,提醒学生规范操作,注意安全)
师:实验结束,请大家整理材料。谁来说说你的肺活量数据?
生1:我第一次吹到了第10格,第二次11格,第三次12格,最大值是12格。
生2:我吹到了15格,比同桌的多,我的肺活量比他大。
师:大家的实验做得非常认真!肺活量大的同学,一次能吸入更多的氧气,运动后呼吸就不用那么快了。
(四)拓展延伸,制定健康运动计划(5分钟)
师:肺活量的大小反映了肺功能的好坏,经常运动可以提高肺活量。请大家看课本第73页的内容,想一想,我们可以通过哪些运动来提高肺活量?(学生交流讨论)
师:谁来说说你的想法?
生1:可以跑步、游泳,这些运动能锻炼我们的肺。
生2:在体育课上认真做操、做运动,也能提高肺活量。
师:大家说得都很有道理!请大家根据自己的情况,制定一份提高肺活量的运动计划,写在课本上。(学生制定运动计划,教师巡视指导)
(五)全课小结(3分钟)
师:同学们,今天我们一起探究了《呼吸与运动》,谁来说说,你今天学到了什么?
生1:我知道了运动后呼吸次数会加快,因为运动时身体需要更多的氧气。
生2:我知道了肺活量的概念,肺活量大的人运动后呼吸次数少。
生3:我知道了经常运动可以提高肺活量,保护我们的肺。
师:大家的收获真不少!运动和呼吸密切相关,科学运动能提高我们的肺活量,让我们的呼吸器官更健康。希望大家都能养成坚持运动的好习惯,健康成长。
八、板书设计
呼吸与运动
运动前后呼吸次数变化:安静时少,运动后多
原因:运动需要更多氧气,呼吸加快补充氧气
肺活量:一次尽力吸气后尽力呼出的气体总量
提高肺活量:坚持运动(跑步、游泳、做操等)
九、教学反思
本节课以学生的运动体验为切入点,通过“情境导入—数据测量—实验探究—拓展应用”的教学流程,落实了科学核心素养的培养目标。教学中,运动体验和呼吸次数测量活动,充分调动了学生的探究兴趣,让学生在真实数据中发现运动与呼吸的关系;肺活量测试实验的设计,将抽象的肺活量概念具象化,有效突破了“肺活量与肺功能的关系”这一教学难点,同时培养了学生的实验操作能力和数据意识;健康运动计划制定环节,将科学知识与生活实践紧密结合,培养了学生的应用迁移能力和健康意识。
但教学中也存在一些不足:部分学生在测量呼吸次数时,计数不够准确,导致数据误差较大,后续教学中可提前示范计数方法,让学生互相监督计数;肺活量测试时,部分学生吹气不够规范,影响数据准确性,后续可增加教师示范环节,强调吹气要点。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“设计一份班级健康运动打卡表”,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
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