2.3《呼吸的变化》学历案-2026-2027学年科学四年级上册教科版

该小学科学学历案围绕《呼吸的变化》，通过定量测量安静与运动后呼吸次数，用呼吸模型模拟快慢呼吸，结合气体交换原理及柱状图，解释呼吸变化并联系蒙头睡觉等生活现象，提供实验记录单、模型操作等学习支架。 以探究实践为核心，借助学生运动短视频、呼吸测量示范视频等资源，通过小组分工完成定量对比实验，用呼吸模型将气体交换可视化，结合柱状图培养科学思维，强调如实记录数据的态度责任，情境激趣法与示范讲授法结合，突出学生主体与教师指导的协同。

2.3《呼吸的变化》学历案 【课题与课时】 人民教育出版社统编版小学《科学》四年级上册第二单元“呼吸与消化”第3课《呼吸的变化》 【课标要求】 步骤 学段目标 内容要求 学业质量要求 课标分析 1.生命科学领域：能通过定量测量对比不同活动状态下呼吸次数，知道运动耗氧增加会使呼吸加快；了解肺部气体交换，吸入氧气、排出二氧化碳。2.探究实践：掌握计时测量、数据记录、图表分析的对比实验方法，能用模型模拟呼吸快慢变化。3.态度责任：尊重实验实测数据，养成如实记录习惯；结合气体交换知识规避蒙头睡觉等不健康生活方式。 1.规范测量安静、运动后每分钟呼吸次数，对比数据得出运动使呼吸加快的结论；2.借助呼吸模型模拟快慢呼吸，结合气体成分柱状图解释呼吸变化的内在原因；3.运用本课知识解释蒙头睡觉气闷等生活现象，课后测量运动前后脉搏建立关联认知。 1.能准确完成呼吸次数测量，对比两组数据说出运动对呼吸的影响，分清一次完整呼吸为一呼一吸；2.能操作模型区分安静、运动两种呼吸节奏，结合柱状图完整说明气体交换与呼吸加快的关系；3.如实记录实验数据，能科学解释生活呼吸相关现象，说出2条健康呼吸习惯。 课时内容分析 核心素养：科学观念、科学思维、探究实践、态度责任学生学什么：安静与运动状态呼吸次数差异；规范测量呼吸的方法；呼吸模型模拟快慢呼吸；肺部气体交换原理；蒙头睡觉等生活现象科学解释；运动后脉搏变化拓展知识学到什么程度：独立完成定量对比实验；读懂气体成分统计图；用氧气消耗解释呼吸变化；自觉养成健康呼吸习惯 学生怎么学：定量测量法、数据对比分析法、模型模拟操作法、图文阅读提取法、小组研讨说理法 教法：情境激趣法、示范讲授法、定量实验法、图表分析法、问题链驱动法学法：分工协作测量、数据记录整理、动手模拟建模、读图归纳、联系生活说理 【学习目标】 1.通过运动情境体验、分组定量测量安静与深蹲后的呼吸次数，对比实验数据，知道人体活动强度越大，呼吸次数越多；结合图文资料了解肺部吸入氧气、排出二氧化碳的气体交换过程，建立呼吸变化的科学观念。（科学观念） 2.利用呼吸器官模型模拟快慢呼吸，结合吸入、呼出气体柱状统计图，推理运动耗氧量提升是呼吸加快的根本原因，能运用原理解释蒙头睡觉气闷等生活问题，发展数据推理、知识迁移的科学思维。（科学思维） 3.小组分工完成计时、计数、记录全套对比实验，规范填写呼吸次数记录单；操作模型模拟不同状态呼吸，阅读统计图表提取关键信息，完整落实定量探究全流程，提升测量、记录、读图的探究实践能力。（探究实践） 4.实验过程坚持如实记录数据，树立尊重实证的科学态度；知晓蒙头睡觉、剧烈运动后骤停休息等不良习惯危害呼吸健康，主动养成科学运动、健康作息的生活习惯，形成珍爱自身身体的责任意识。（态度责任） 【评价任务】 1.参与课堂运动情境交流、呼吸测量实验，能准确区分一次完整呼吸，对比两组数据说出运动后呼吸次数明显变多（检测目标1）。 2.独立操作呼吸模型，对比演示安静、运动两种呼吸节奏；结合柱状图完整说明运动耗氧增加促使呼吸加快的原理，解释蒙头睡觉气闷的原因（检测目标2）。 3.小组合作规范完成呼吸次数测量，记录单数据真实完整，能清晰汇报本组实验发现（检测目标3）。 4.实验中如实记录数据，不篡改数值；能说出2种不利于呼吸健康的行为并说明危害，完成课后脉搏测量实践任务（检测目标4）。 【资源与建议】 1.地位与作用 本课是第二单元呼吸系统探究的核心定量实验课，承接第2课《认识呼吸器官》静态器官结构知识，从“结构认知”转向“动态功能变化”探究。本课首次引入定量对比实验、统计柱状图，教会学生用数据支撑猜想，为后续肺活量、健康饮食等内容提供实证探究方法支撑；同时衔接运动、睡眠等真实生活场景，融合生命健康教育，构建“器官结构—呼吸功能—生活健康”完整知识链条。 2.学习逻辑顺序 运动生活情境导入（提出不同状态呼吸是否不同的问题）→学习测量规范，分组实测安静、运动呼吸次数，对比数据得出直观结论→呼吸模型模拟快慢呼吸，直观展示肺部工作差异→阅读气体交换图文与柱状图，深挖呼吸变化内在原理→研讨生活呼吸相关问题，实现知识迁移→拓展脉搏测量任务，建立呼吸与循环关联→课堂梳理总结→课后家庭测量实践，由感性体验到定量实证，再深入内在原理，最后回归生活应用，层层递进。 3.重难点及突破策略 -教学重点：通过定量测量获取数据，发现运动后呼吸次数增多；理解运动耗氧增加促使呼吸加快。 突破策略：教师完整示范测量操作，统一“一呼一吸为一次呼吸”标准；各组展示记录单横向对比数据；板书梳理“运动→耗氧变多→呼吸加快”逻辑链，搭配气体柱状图直观展示氧气消耗变化。 -教学难点：结合气体交换抽象原理解释呼吸变化成因；规范完成控制变量的定量对比实验。 突破策略：分步拆解实验步骤，明确两次测量仅改变“运动状态”单一变量；拆分柱状图，对比吸入、呼出氧气、二氧化碳含量；模型同步配合图文，把看不见的气体交换可视化。 -健康重难点：辨别伤害呼吸的不良生活习惯，建立健康作息意识 突破策略：结合研讨问题聚焦蒙头睡觉、剧烈运动后立刻静坐等场景小组讨论，汇总班级健康呼吸小贴士。 4.学习资源 教师资源：学生运动短视频、呼吸测量示范视频、肺部气体交换动画、吸入呼出气体柱状图PPT、呼吸器官模型、计时器。 学生分组资源：秒表、《运动前后呼吸次数的变化》记录单、铅笔、橡皮。 【学习过程】 课前学习 1.预习教材36-38页，观察教材测量记录表、呼吸模型、气体柱状图，思考：跑步之后我们的呼吸为什么会变快？ 2.生活体验：课间轻跑30秒，感受呼吸快慢变化，简单记录自身感受。 3.旧知回顾：回顾上一课呼吸器官名称与空气进入人体路径。 课中学习 学习任务一：运动情境导入，提出探究问题（落实目标1） 活动一：运动场景谈话导入 1.教师播放学生打球、跑步短视频（教法：情境教学法），出示教材导语：剧烈运动后我们会明显喘气。抛出教材聚焦问题：人体处在安静、运动等不同状态时，呼吸会有什么变化？板书课题《呼吸的变化》。 2.学生活动（学法：生活回顾、自由猜想）：结合课前跑步体验发言，猜想运动后呼吸次数会变多。 3.教师小结：大家都感受到运动后呼吸变快，今天我们用计时测量的方法，用真实数据验证猜想。 学习任务二：定量测量实验，对比运动前后呼吸次数（落实目标1、3、4） 活动一：学习测量标准，明确小组分工 1.播放呼吸测量示范视频（教法：示范讲授法），讲解核心规范：一呼一吸才算1次完整呼吸；测量时全身放松，不刻意加快或放慢呼吸；安静状态静坐1分钟再开始计数。 2.划分小组岗位：计时员、呼吸计数员、数据记录员，明确每人任务。 3.下发实验记录单，清晰标注两组测量项目：安静状态每分钟呼吸次数、深蹲30次后每分钟呼吸次数。 活动二：分组开展对比测量实验 1.学生实操步骤（学法：分工协作、如实记录）： 步骤1：静坐1分钟，计时员计时60秒，计数员统计呼吸次数，记录员填写数据； 步骤2：全体组员完成30次深蹲，停止后立刻开展第二次一分钟呼吸测量； 步骤3：将两组数据填入记录单，小组讨论写出“我的实验发现”。 2.教师巡回指导（教法：巡回点拨、纠错）： 纠正错误计数方式，提醒不能刻意控制呼吸； 强调数据必须如实填写，不修改、不编造数值。 3.全班汇总各组数据，统一实验结论：运动后每分钟呼吸次数远多于安静状态。 学习任务三：模型模拟，直观观察快慢呼吸差异（落实目标2、3） 活动一：模型模拟安静、运动两种呼吸 1.出示呼吸器官模型，分步示范两种操作（教法：演示法）： ①模拟安静呼吸：缓慢、小幅度拉动底部橡皮膜，气球收缩扩张幅度小、节奏慢； ②模拟运动后呼吸：快速、大幅度拉动橡皮膜，气球收缩扩张幅度大、节奏快。 2.小组动手操作模型，对比两种操作下气球的变化，对应人体真实呼吸感受。 3.小组交流：运动时肺部扩张收缩更频繁，气体交换速度更快。 学习任务四：图文研读，理解气体交换内在原理（落实目标2） 活动一：阅读资料与气体成分柱状统计图 1.出示教材文字资料、吸入/呼出气体柱状图（教法：图表分析法），带领学生分层阅读： ①呼吸本质是肺部气体交换：吸入氧气，排出二氧化碳； ②剧烈运动身体消耗大量氧气，因此需要加快呼吸，获取更多氧气。 2.学生活动（学法：读图提取信息、小组交流）：对照柱状图，对比吸入、呼出气体中氧气、二氧化碳占比变化，小组内用自己的话解释“运动后呼吸加快的原因”。 3.全班统一梳理核心逻辑：运动消耗氧气增多→呼吸加快加深→肺部加快气体交换，满足身体需求。 学习任务五：研讨交流，运用知识解释生活现象（落实目标2、4） 活动一：教材三道研讨问题小组探究 1.出示教材研讨问题，组织5分钟小组讨论（教法：合作探究法）： 问题1：剧烈运动后呼吸次数不变，身体会出现什么状况？ 问题2：哪种状态下我们每分钟呼吸次数最少？ 问题3：蒙头睡觉为什么会觉得气闷？ 2.各组依次汇报，教师结合气体交换原理完善表述，同步开展健康提示：不要蒙头睡觉，保证睡眠环境空气流通。 3.学生活动（学法：推理说理、联系生活）：依托实验数据、气体交换知识完整解释生活场景。 学习任务六：拓展延伸，建立呼吸与脉搏的关联（落实目标4） 活动一：课后脉搏测量任务布置 1.教师示范手腕脉搏测量方法，讲解拓展知识点：运动不仅加快呼吸，脉搏跳动次数也会同步增多。 2.布置课后实践：回家分别测量安静、运动1分钟后的脉搏次数，对比两组数据，思考呼吸与脉搏变化的联系。 学习任务七：课堂综合评价 1.实验记录单展示点评：按照数据真实性、填写完整度分层评价； 2.“小小科学讲解员”展示：操作模型并结合柱状图讲解运动后呼吸加快的原理（对应评价任务2、3）； 3.课堂自评卡：学生自主勾选实验分工参与、数据如实记录、小组合作表现。 学后反思 1.安静状态和深蹲运动后，你的呼吸次数分别是多少？对比后有什么发现？ 2.呼吸模型快慢拉动橡皮膜，气球有什么不同变化？分别对应人体哪种呼吸状态？ 3.运动后呼吸为什么会加快？结合氧气、二氧化碳的气体交换说一说。 4.蒙头睡觉为什么会胸闷气短？生活中还有哪些不利于呼吸健康的行为？ 【作业与检测】 一、填空题（检测目标1） 1.一呼一吸算作（一次）完整呼吸；人体剧烈运动后，每分钟呼吸次数会（增多）。 2.呼吸时肺部完成气体交换：吸入（氧气），排出（二氧化碳）。 二、判断题（检测目标1、4） 1.做呼吸测量实验时，可以随意修改自己记录的呼吸次数。（×） 2.安静休息、睡觉时，人体每分钟呼吸次数最少。（√） 3.蒙头睡觉有利于保暖，不会影响呼吸。（×） 三、简答题（检测目标2） 结合课堂实验和气体交换知识，说一说运动时呼吸为什么会加快？ 实践作业（检测目标3、4，联系生活） 1.家庭测量任务：回家测量自己静坐1分钟、原地跳30次后的脉搏次数，记录两组数据。 2.科普讲解任务：向爸爸妈妈讲解运动后呼吸变快的科学原理，提醒家人不要蒙头睡觉。 3.观察记录任务：观察家人跑步、午休时的呼吸状态，简单记录两种状态呼吸快慢区别。 板书设计 3.呼吸的变化 一、实验结论 安静状态：呼吸次数少 运动过后：呼吸次数增多 二、内在原理（肺部气体交换） 吸入：氧气呼出：二氧化碳 运动消耗大量氧气→呼吸加快加深 三、模型对应 慢拉橡皮膜=安静呼吸（肺起伏小） 快拉橡皮膜=运动呼吸（肺起伏大） 四、健康提示 不蒙头睡觉，保持空气流通；科学运动，保护呼吸器官 学科网（北京）股份有限公司 $