2.3《呼吸的变化》（教学设计）-2026-2027学年四年级上册科学教科版

该小学科学教学设计聚焦呼吸的气体交换本质及运动前后呼吸变化规律，通过播放运动视频创设情境，引导学生从生活中运动后呼吸急促的感性认识切入，搭建从现象观察到科学探究的学习支架。 资料亮点在于融合探究实践与科学思维，通过对比测量运动前后呼吸次数、操作呼吸模型模拟及分析气体成分柱状图，引导学生推理论证呼吸加快与氧气需求的因果关系，培养严谨数据记录习惯与健康生活意识，助力学生建立科学观念，为教师提供直观可操作的实验教学方案。

教科版四年级上册2.3《呼吸的变化》 教材分析 本课通过对比测量安静状态和运动后的呼吸次数，揭示人体在不同状态下呼吸的变化规律。结合吸入和呼出气体成分对比图，让学生认识呼吸的实质是气体交换（吸入氧气、排出二氧化碳），进而从科学角度解释运动后呼吸加快的原因，理解呼吸功能与身体健康的关系。 学情分析 学生能直观感受到运动后呼吸会加快，但仅停留在感性认识，不清楚呼吸加快的根本原因（氧气需求增加），对吸入和呼出气体的成分变化及其与肺部交换的关系缺少科学认知。 教学目标 科学观念：认识到呼吸的本质是进行气体交换，空气中的氧气进入血液，同时排出二氧化碳，不同状态下呼吸频率的变化反映身体对氧气的需求。 科学思维：运用对比分析（运动前后数据）和推理论证的方法，建立呼吸次数变化与人体生理需求之间的因果关系。 探究实践：能测量并记录不同状态下每分钟呼吸次数，能根据图表数据比较气体成分变化，用模型模拟运动前后的呼吸状态。 态度责任：养成严谨求实的数据记录习惯，通过分析数据意识到适量体育锻炼有助于改善呼吸功能，促进身体健康。 教学重难点 重点：测量不同状态下呼吸次数的变化，认识呼吸的本质是气体交换。 难点：理解运动后呼吸加快的根本原因，建立实验数据与科学解释之间的逻辑关系。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 激趣导入 【情境体验】 教师播放一段有节奏的体育运动（如篮球比赛或跑步）视频，提问：“视频里的人在运动结束后，呼吸有什么明显的变化？我们自己也经常运动，大家有这样的感受吗？” 【聚焦现象】 学生回答：运动后会大口喘气，呼吸变得急促。 新知探究 【对比实验与图表阅读】 1. 活动一：测量呼吸。教师出示规则：“测量要严谨，一呼一吸算一次，边测量边用手指计数，安静状态下测量1分钟，深蹲30次后，马上再测量1分钟。” 2. 活动二：结合模型观察。教师指导学生快速拉动呼吸模型，模拟呼吸加快的状态，观察“肺”模型的工作状态。 3. 活动三：分析数据图。教师展示“正常状态下人体吸入、呼出气体成分的比较”柱状图，引导学生观察氧气和二氧化碳的比例变化。 【实证与建模】 1. 以小组为单位，互相监督计时和计数。如实填写《运动前后呼吸次数的变化》记录单，发现运动后呼吸次数明显增加（如从20次增加到了35次以上）。 2. 操作模型，在快速拉动膈肌时，直观感受到肺部必须更卖力地工作来吸入更多气体。 3. 阅读柱状图，指出关键信息：吸入的气体中氧气占21%，呼出的气体中氧气占16%，而二氧化碳从0.03%飙升到4%。 总结研讨 【因果关系构建】 1. 研讨1：“如果剧烈运动后，每分钟呼吸次数保持不变，会怎样？” 2. 研讨2：“结合刚才的图表说说，为什么运动后呼吸会加快？” 3. 教师总结：“原来呼吸的本质是气体交换，让氧气进入血液，排出二氧化碳。运动时需氧量增加，肺就必须加倍工作。” 【推理与运用】 1. 推理回答：如果保持不变，身体就会严重缺氧，人会觉得胸闷、头晕、无法坚持运动。 2. 完整阐述科学道理：剧烈运动消耗了大量能量，身体需要更多的氧气，同时产生大量二氧化碳。呼吸加快就是为了吸入更多氧气，呼出更多二氧化碳，满足身体需求。 拓展提升 【关联心肺功能】 教师引导：“运动后不仅呼吸会加快，你们试试把手指按在手腕内侧，感受到脉搏了吗？它变快了吗？” 学生测量运动前后的脉搏次数，发现心跳也随着运动加快。感知到为了给肌肉输送氧气，呼吸系统和循环系统正在默契配合。 板书设计 学科网（北京）股份有限公司 $