5.《制作肺活量计》教学设计-2025-2026学年科学三年级下册青岛版

5.《制作肺活量计》

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教材分析

教材通过引导学生认识肺活量的概念，理解其作为衡量呼吸功能重要指标的意义。核心任务是利用身边的废旧材料（如塑料瓶、吸管、水槽等）制作简易肺活量计，并测量自己和同学的肺活量。本课不仅融合了物理中的排水集气法原理，更强调工程思维的培养，即“明确问题-设计方案-制作测试-改进优化”。它旨在让学生从理论认知走向实践操作，体验科学探究的全过程，感受科学与生活的紧密联系。
学情分析
三年级学生已经具备了一定的动手能力和观察能力，对“呼吸”这一生理现象有直观的生活经验，知道深呼吸能吸入更多空气。然而，他们对“肺活量”的科学定义缺乏清晰认知，更不知道如何通过简单的实验器材将其量化。在工程设计方面，学生可能面临如何将气体体积转化为液面高度变化这一抽象概念的转化困难，以及制作过程中密封性处理的技术难点。教学中需通过情境驱动和分步指导，帮助学生突破这些障碍，激发其创新热情。

课时教学目标

科学观念
1. 学生能准确说出肺活量的含义，知道肺活量是人体呼吸功能强弱的重要指标，数值越大通常代表心肺功能越好。
2. 学生能理解利用“排水集气法”将不可见的空气体积转化为可见的水位变化或刻度读数的科学原理。
科学思维
1. 学生能通过对比不同材料制作的肺活量计，运用分析与比较的思维方法，评估装置的优劣。
2. 学生在遇到漏气、读数不准等问题时，能运用推理思维找出原因并提出合理的改进方案。
探究实践
1. 学生能独立或合作完成肺活量计的设计草图绘制，并选择合适的废旧材料进行组装与调试。
2. 学生能规范使用自制的肺活量计测量自己及同伴的肺活量，并能记录数据、分析结果。
态度责任
1. 学生在制作过程中养成节约资源、变废为宝的环保意识，乐于分享制作成果。
2. 学生能意识到锻炼对提高肺活量的重要性，树立坚持体育锻炼、珍爱健康的责任感。

教学重点、难点

重点
1. 掌握利用排水集气法制作简易肺活量计的基本步骤和方法。
2. 能够正确使用制作的肺活量计测量并记录个人的肺活量数据。
难点
1. 解决制作过程中容器密封性差导致漏气的问题。
2. 如何将不规则的塑料瓶转化为具有均匀刻度的测量工具。

教学方法与准备

教学方法
情境教学法、项目式学习法、小组合作探究法、讲授演示法
 

教具准备
透明大塑料瓶、剪刀、吸管、水盆、红墨水、胶带、记号笔、水槽、毛巾

教学环节

教师活动

学生活动

一、情境导入，挑战“呼吸王”
 

一、故事引入：森林里的“深呼吸大赛”

（一）、创设情境，激发兴趣
1. 教师播放一段动画视频：森林里要举行“深呼吸大赛”，小兔子因为经常运动，一口气吹动了巨大的风车；而小松鼠虽然很努力，却只能吹动小风车。裁判问：“为什么它们的力气不一样呢？”
2. 教师引导思考：同学们，我们人虽然没有翅膀，但我们的身体里也有一个强大的“风箱”，那就是我们的肺。如果我们要比一比谁的气更足，谁能一口气吹得最久、最响，这就需要用到一个特殊的本领——测量“肺活量”。
3. 教师出示课题：今天，我们就化身为小小科学家，来一场“制造超级肺活量计”的挑战赛，看看谁做的仪器最精准，谁测量的数据最真实！

二、概念解析，揭秘“肺活量”

（一）、讲解定义，建立概念
1. 教师结合人体模型或挂图，生动讲解：肺活量是指一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体总量。它是反映一个人生长发育状况的重要标志之一。
2. 教师提问互动：大家猜猜，成年人的肺活量和小朋友的相比，谁的大？经常参加体育锻炼的人和不爱运动的人，谁的肺活量大？
3. 教师总结：是的，年龄越大、身体越强壮、经常运动的人，肺活量通常越大。那么，我们如何把这个看不见、摸不着的空气“抓”出来，变成可以测量的数字呢？这就需要我们发明一种装置。

三、头脑风暴，构思“设计方案”

（一）、分析需求，提出设想
1. 教师展示准备好的材料：一个大塑料瓶、一根吸管、一盆水、一些胶带和记号笔。
2. 教师抛出核心问题：如何利用这些材料，把呼出的气体收集起来，并且能显示出气体有多少？
3. 教师提示思路：我们可以利用“排水集气法”。当人向瓶子里吹气时，气体会占据空间，把瓶子里的水挤出去。排出去的水越多，说明吹进去的气就越多。
4. 教师组织讨论：如果我们要让瓶子变成一个“尺子”，怎么在上面画出刻度呢？先倒满水，倒出一部分水，标记水位，以此类推。
（二）、绘制草图，分组规划
1. 教师在黑板上示范一个简单的草图画法：瓶口朝下倒扣在水

1. 观看动画视频，思考兔子和小松鼠呼吸差异的原因。
2. 倾听教师讲解，理解肺活量的定义及其与健康的关系。
3. 参与头脑风暴，提出利用排水法收集气体的初步设想。
4. 分组讨论，绘制肺活量计的设计草图，规划制作步骤。