1.2 我们与空气（教学设计）科学青岛版五年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦“我们与空气”主题，核心知识点为呼吸是人体重要生命活动，吸入气体氧气多、二氧化碳少，呼出气体则相反，氧气对生命活动意义重大。课堂导入通过憋气体验，关联上节课空气成分知识，搭建“已知—体验—问题”学习支架，自然引出探究主题。 此资料以“猜想—实验—证据—结论”探究闭环为特色，科学思维上通过石灰水对比实验，引导学生观察现象推导气体成分变化，培养推理论证能力。探究实践中小组合作设计并操作实验，规范记录现象。态度责任上强调尊重证据，结合运动、潜水等生活化场景，让学生直观感知氧气价值，提升科学探究能力与实证态度，为教师提供可操作的探究教学范式。

青岛版六三制（2024）科学五年级上册 《我们与空气》教学设计 课题 1.2 我们与空气 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1. 知道人的生命活动离不开呼吸，呼吸是人体重要的生命活动。 2. 明确吸入气体与呼出气体成分不同：吸入空气氧气含量高、二氧化碳含量低；呼出气体氧气减少、二氧化碳增多。 3. 了解氧气对人体运动、学习、睡眠等生命活动的重要意义，初步认识二氧化碳与人体代谢的关系。 科学思维： 1. 能基于生活体验对吸入、呼出气体差异做出合理猜想，再通过实验现象、实验证据推理得出科学结论。 2. 建立“猜想—实验—证据—结论”的探究思维，学会用实验事实修正主观猜想。 3. 能结合运动、潜水等生活场景，分析氧气与人体生命活动的内在联系。 探究实践： 1.能小组合作自主设计验证吸入、呼出气体不同的实验方案。 2. 能规范操作“空气通入石灰水、呼出气体通入石灰水”的对比实验，准确观察、对比、记录实验现象。 3. 能根据两组实验的不同现象，对比分析得出呼吸前后气体成分的变化规律。 态度责任： 1.树立尊重证据、实事求是的科学探究态度，明白科学结论必须依靠实验验证，不能凭感觉猜想。 2. 认识空气、氧气对生命的重要价值，懂得珍爱生命、爱护空气环境。 3. 养成细致观察、严谨实验、乐于合作的探究习惯。 教学重难点 重点：通过对比实验证明：呼出气体中二氧化碳增多、氧气减少；理解呼吸对人体生命活动的重要意义。 难点：通过实验现象对比推理气体成分变化；建立“生命活动消耗氧气、产生二氧化碳”的科学认知。 教学环节 教学过程 课堂导入 一、聚焦 情境导入，提出核心问题（4分钟） 师： 同学们，上一节课我们认识了空气的成分，知道空气里有氧气、二氧化碳、氮气等气体。今天我们继续研究空气和我们人类的关系。 请大家跟老师一起做一个小体验：屏住呼吸，坚持三秒钟。 （全体学生体验憋气） 师： 谁来说一说，憋气的时候你有什么感受？ 生1： 很难受、胸口闷。 生2： 想赶紧吸气，不呼吸不行。 师： 非常真实的感受！这说明我们的生命活动离不开呼吸，呼吸对人类至关重要。 大家思考一个科学问题：我们每时每刻都在吸气、呼气，呼吸过程中，是空气中的哪些成分参与了我们的生命活动？ 生1： 应该是氧气参与了我们身体的活动。 生2： 可能我们身体会排出不好的气体。 师： 大家的猜想很有价值！今天我们就通过实验探究，解开谜题——《我们与空气》。 板书课题：我们与空气 课 程 学 习 二、探索 任务一：大胆猜想，对比差异 师： 我们有吸气和呼气两种呼吸方式。请大家反复轻轻吸气、呼气，结合生活经验，小组讨论猜想：我们吸入的气体和呼出的气体一样吗？可能有什么不同？ 请大家填写猜想记录表：吸入的气体有什么？呼出的气体有什么？ （学生小组交流、独立填写猜想） 师： 谁来分享你们小组的猜想？ 小组1： 我们认为吸入的是普通空气，氧气多；呼出的气体氧气变少了。 小组2： 我们猜想呼出的气体里有很多二氧化碳，和吸入的空气不一样。 小组3： 我们觉得吸入和呼出的气体可能差不多。 师： 同学们有不同的猜想，非常好！但科学探究不能只靠猜想，必须用实验验证。 接下来我们设计实验，验证吸入气体和呼出气体是否存在差异。 任务二：小组设计实验方案 师： 老师给大家准备了实验器材：密封带导管的集气瓶、橡胶管、注射器、澄清石灰水。 大家回忆科学知识：二氧化碳可以让澄清石灰水变浑浊，氧气不能使石灰水变浑浊。 请各小组根据器材和知识点，讨论设计对比实验方案，怎么证明吸入空气、呼出气体成分不同？ （小组讨论3分钟，生生交流设计思路） 师： 请小组代表汇报实验方案。 生1： 我们可以做对比实验：一组往石灰水里打入普通空气，观察变化；另一组用嘴往石灰水里吹气，观察变化，对比两个现象。 生2： 如果吹气的石灰水变浑浊，打气的不变，就说明呼出气体二氧化碳多。 师： 方案设计科学、思路清晰！老师统一规范标准实验操作，分为两组对照实验： 标准实验步骤 1. 瓶中倒入等量澄清石灰水，塞紧带导管的橡胶塞，保证装置密封不漏气。 2. 实验一（模拟吸入空气）：用注射器连接橡胶管，向瓶内缓慢推入空气，反复多次，观察石灰水变化。 3. 实验二（呼出气体实验）：嘴含橡胶管，平稳向瓶内吹气，持续一段时间，观察石灰水变化。 安全提示 1. 实验装置轻拿轻放，玻璃器材谨防破碎。 2. 吹气时匀速缓慢，不要猛吹，防止石灰水溅出。 3. 不品尝、不触碰澄清石灰水，实验结束及时洗手。 任务三：分组实验、观察记录 学生分组实验，教师巡视指导，提醒学生对比两次实验现象，认真记录。 任务四：问题导引，深度研讨 师： 实验结束，请大家坐端正。老师提出三个问题，小组交流讨论。 问题1：向瓶内推入空气后，澄清石灰水有什么变化？ 问题2：向瓶内吹气后，澄清石灰水有什么变化？ 问题3：两组实验现象不同，说明了什么科学道理？ （小组热烈交流、生生互助分析） 师： 谁来回答第一个问题？ 生： 推入普通空气后，澄清石灰水几乎没有变化，依然清澈透明。 师： 非常准确！第二个现象呢？ 生： 用嘴吹气之后，澄清石灰水慢慢变浑浊了。 师： 大家观察得非常细致！那这两种不同的现象说明了什么？ 生1： 说明我们吸入的空气中二氧化碳很少，所以石灰水不变浑浊。 生2： 我们呼出的气体里有大量二氧化碳，所以石灰水变浑浊了。 任务五：资料卡学习与实验总结 师： 大家的实验结论完全正确！我们来看科学资料卡： 人体吸入空气后，身体会消耗空气中的部分氧气。消化器官吸收的养料，和呼吸器官吸收的氧气在体内发生反应，释放出人体生命活动需要的能量，同时产生二氧化碳等废物，通过呼吸排出体外。 师： 谁能结合实验和资料，总结呼吸前后气体的变化？ 生： 和吸入的空气相比，呼出的气体氧气含量减少，二氧化碳含量大大增加。 师： 板书总结： 吸气：氧气多、二氧化碳少 呼气：氧气少、二氧化碳多 探究实践二：氧气对生命活动的意义（6分钟） 1. 生活场景分析 师： 氧气在我们的生命中必不可少。大家看这些场景：跑步运动、上课学习、写字、睡觉、潜水。 老师提问，请大家思考回答： 问题1：运动跑完步之后，我们的呼吸会发生什么变化？为什么？ 生： 跑步后呼吸变快、喘气。因为运动需要更多能量，需要更多氧气。 问题2：潜水员深海潜水时，为什么必须携带氧气瓶？ 生： 水里没有足够的氧气，人无法呼吸，缺氧会危险。 问题3：如果人体严重缺氧，会出现什么情况？ 生： 头晕、无力、昏迷，严重会危及生命。 2. 拓展举例 师： 除了运动、潜水，你还能举出氧气支持生命活动的例子吗？ 生1： 生病呼吸困难需要吸氧。 生2： 睡觉、思考都需要氧气。 生3： 所有动植物生存都离不开氧气。 3. 知识点总结 师： 总结：人的一切生命活动都需要氧气。呼吸为人体持续提供氧气，维持生命正常运转，我们的生命时时刻刻离不开空气、离不开呼吸。 反思评价，科学素养提升（3分钟） 1. 课堂反思 师： 回顾本节课的探究过程：最开始我们对吸入、呼出气体做出了不同的主观猜想。通过实验后，有的猜想正确，有的猜想需要修正。 这告诉我们一个重要的科学道理：科学探究不能依靠主观猜测下结论，必须依靠实验事实、真实证据来验证。当实验事实和猜想不一致时，要尊重证据、修正观点。 2. 四维课堂评价 引导学生自评、互评： 1. 知道呼吸对人体生命活动至关重要； 2. 能利用实验证据说明呼出气体二氧化碳增多； 3. 能独立参与、完成气体对比探究实验； 4. 尊重实验证据，敢于修正自己的错误猜想。 拓展迁移（2分钟） 师： 课后拓展任务：查阅资料，了解二氧化碳对人体生命活动的意义，过多、过少的二氧化碳对人体有什么影响，下节课分享交流。 课堂 小结 师： 本节课你收获了什么？谁来总结？ 生1： 吸入空气氧气多、二氧化碳少，呼出气体氧气少、二氧化碳多。 生2： 人体生命活动消耗氧气、产生二氧化碳。 生3： 氧气是维持我们生命活动必不可少的气体。 生4： 科学结论要靠实验证据，不能靠猜想。 师： 全科总结：我们通过猜想、设计实验、动手探究、分析证据，证明了呼吸会改变空气成分，认识了氧气对生命的重要意义，掌握了尊重事实、实证探究的科学方法。 板书设计 我们与空气 1. 呼吸气体对比 吸入空气：氧气多、二氧化碳少 呼出气体：氧气少、二氧化碳多 2. 呼吸的作用 消耗氧气 → 提供生命能量 产生二氧化碳 → 排出体外 3. 科学态度 猜想 + 实验证据 = 科学结论 尊重事实，修正观点 教学反思 本节课严格遵循2022版科学新课标要求，以探究式学习为核心，贴合五年级学生认知特点，从自身体验切入，降低学习难度。课堂以“猜想—设计方案—动手实验—对比分析—得出结论”完整闭环开展教学，充分培养学生实证思维，有效突破本课重难点。 本节课亮点突出：第一，全程依托生活化情境，憋气体验、跑步、潜水等场景贴近学生生活，让学生直观感知呼吸的重要性；第二，采用对照实验的科学探究方法，让学生清晰看到两组实验的现象差异，用真实证据推导气体成分变化，有效落实科学思维素养；第三，注重科学态度培养，专门强调“不凭猜想下结论、尊重实验证据”，渗透科学本质教育。 课堂存在的不足：部分小组实验吹气节奏把控不好，出现石灰水浑浊程度不一的情况；少数学生只能观察现象，不能独立推理背后的科学原理。 后续改进方向：课前简单示范实验操作要点，统一操作节奏；课堂增加小组互助讲解环节，让优生带动学困生梳理推理逻辑；课后增加生活化拓展任务，进一步打通科学知识与生活的联系，持续提升学生科学探究能力与核心素养。 1 学科网（北京）股份有限公司 $