2.2认识呼吸器官 教学设计-2026-2027学年科学四年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦认识鼻腔、气管、肺、膈肌等呼吸器官及协同作用，通过回顾班级记录单和前测唤醒旧知，从动物呼吸引入，引导学生体验呼吸时胸部变化，衔接前课疑问，为下一课气体变化铺垫，以学生画图、记录单为学习支架。 特色在于以探究实践和科学思维为核心，通过深呼吸体验感知身体变化，用呼吸模拟器（先无气球皮后套气球皮）模拟膈肌作用，体现模型迭代，培养模型建构能力，拓展活动介绍动物呼吸器官多样性，落实科学观念，助力学生提升探究实践能力，为教师提供详细活动设计和评价工具，便于教学实施。

《认识呼吸器官》教学设计 【教材简析】 本课对应课程标准 3 ~ 4 年级学习内容“5.5 人体由多个系统组成 ”的第六点“描述人体用于呼吸的器官，列举保护这些器官的方法 ”，“6.2 人和动物通过获取其他生物的养分来维持生存 ”的第四点“描述动物维持生命需要空气、水、食物和适宜的温度 ”，以及“ 13.3 工程是设计方案物化的结果 ”的第五点“知道制作过程应遵循一定的顺序，制作简单的实物模型；尝试发现实物模型的不足，改进并展示 ”。本课衔接前一课，通过感受呼吸的过程及用简易装置模拟人体呼吸，认识到参与呼吸的人体器官相互协同合作，为下一课认识呼吸前后的气体变化打下基础。 小情境从学生已经知道的动物呼吸引入，呈现了学生画的一幅人体呼吸器官示意图，意在指向本课的学习主题——认识人体呼吸器官，聚焦问题“呼吸是一个怎样的过程？我们身体里的哪些器官在参与呼吸的过程 ”。探索板块分两个活动，第一个活动引导学生通过多次感受呼吸，理解呼吸包括“一呼一吸 ”，同时通过用手摸的方法发现呼吸过程中胸腔的变化，并把自己感受到的参与呼吸的器官画在人体轮廓图中，表达对呼吸器官的初始想法。第二个活动用人体呼吸模拟器模拟人体的呼吸，进一步帮助学生认识呼吸器官在呼吸过程中的变化，激发探究呼吸奥秘的兴趣。研讨板块引导学生梳理探索活动中获得的信息，描述参与呼吸的器官以及简易模拟器的各部分分别模拟人体的哪些部位。拓展板块引导学生认识更多动物的呼吸器官，帮助学生更好地理解呼吸是动物与外界进行气体交换以维持生命的重要活动。 【学生分析】 在一年级“我们自己 ”单元的学习中，学生已经对人体的身体结构有了初步感知，他们还在观察、饲养鱼和蚕的过程中，知道了这两种动物的呼吸器官。此外，学生对于呼吸有许多感性经验，他们能感受到鼻子等在参与呼吸，知道呼吸的是空气，他们已经知道呼吸对维持生命活动具有重要意义，甚至有部分学生知道呼吸是为了得到氧气。但是，只有极少数学生会思考“呼吸时人体外部和内部是怎样变化的？ ”这个问题，大多数学生对于“参与呼吸的器官有哪些？ ”是比 较模糊的，比如有些学生会认为吸进来的气体会到肚子里，肚子会变大，呼气时则相反，而胸腔的变化很少有学生关注到。 【教学目标】 科学观念目标 通过体验和模拟实验，知道呼吸是人体的重要活动，鼻腔、气管、肺等器官共同参与呼吸活动。 科学思维目标 能结合呼吸体验和呼吸器官模型，运用观察、分析、推理与概括等方法，描述参与呼吸的器官。 探究实践目标 开展呼吸体验活动，感受呼吸时身体各部分的变化；进行人体呼吸的模拟实验，了解呼吸器官在呼吸过程中的协同合作。 态度责任目标 在观察和实验中具有严谨、细致的观察习惯和态度；能积极大胆地阐述自己的发现，乐于与他人合作。 【教学重难点】 重点：通过体验和模拟实验认识鼻腔、气管、肺等器官共同参与呼吸活动。 难点：通过使用呼吸器官模拟器模拟人体呼吸，区分人体是通过鼻腔由外界驱动呼吸还是通过膈肌主动呼吸。 【教学准备】 学生：呼吸器官模型、学习记录单。 教师：人体呼吸系统结构图、单元班级问题墙、教学课件。 【教学过程】 一、聚焦 1.展示上一课的班级记录单与前测调查结果，引导关注大家提出的关于“呼吸 ”的疑问。 2.教师通过谈话梳理学生已有认知： 将学生提到的“肺 ”“气管 ”等归纳为“呼吸器官 ”，并板书。 请学生演示完整的一次呼吸（吸气+呼气），引导其说出胸部在呼吸时的变化。 3. 明确本课任务：充分体验呼吸过程，把自己在呼吸过程中感受到的呼吸器官画出来。 设计意图：本环节借助回顾班级记录单唤醒旧知、梳理疑问，衔接前课内容，找准学生的认知起点。通过师生谈话，将学生的零散表述提炼为“呼吸器官 ”等科学概念，完成从生活语言到科学术语的转化。引导学生感知吸气、呼气及呼吸时胸腹的变化，以直观体验激发探究兴趣，同时明确体验与记录要求，自然过渡到下一环节，为后续探究呼吸的奥秘做好铺垫。 二、探索 探索 1 ：体验深呼吸过程 1.小组充分体验深呼吸的过程：深吸一口气，再慢慢呼出，重复几次；感受呼吸过程中身体（如胸部）的变化，并记录下来，完成记录表。 2.根据掌握的知识，结合体验活动，猜一猜身体里有哪些器官在参与呼吸，用文字和图画的形式填写记录单。 3.各小组展示汇报，其他小组有不同想法及时提出，展示交流。 4.PPT 出示人体呼吸侧面动态图，进行小结。 设计意图：本环节通过深呼吸体验，引导学生直观感知吸气、呼气时胸部与腹部的变化，完成记录单的填写，将抽象的生理过程转化为可感知的具象体验。同时，让学生结合已有认知绘制呼吸器官，自主建构呼吸系统的初步模型。通过小组交流、汇报展示，碰撞思维、完善认知，再以板书提炼规律，借助动画小结，实现从感性体验到理性认知的升华，为后续深入探究呼吸奠定基础。 探索 2 ：模拟人体的呼吸 1.认识呼吸路径。 教师出示人体呼吸系统结构图，引导学生描述空气进出人体的路径： 鼻腔（口腔）→ 气管 → 支气管 → 肺 2. 引入模型。 提问：呼吸的过程是怎样的？ 出示呼吸器官模型（下端没有套气球皮）。 提问：在这个呼吸器官模型中，气球模拟什么？塑料外壳模拟什么？Y 型管模拟什么？ 学生讨论回答。 3.用呼吸器官模型模拟人体的呼吸。 提问：使用呼吸器官模型模拟呼吸，怎样算吸气？怎样算吹气？ 预设：往模型中吹气，气球鼓起来，模拟的是吸气；往外吸气，气球瘪下去，模拟的是呼气。 4.发现问题，引入膈肌。 提问：真实的呼吸也是这样靠外力“吹 ”和“吸 ”吗？ 播放人体呼吸动态图，显示膈肌参与下人的呼吸情况，引导学生发现差异。学生汇报：真实呼吸是由膈肌的运动带动的。教师板书补充“膈肌 ”。 观察小结：吸气时膈肌收缩（向下移动），呼气时膈肌舒张（向上移动）。 5.迭代模型，模拟膈肌作用。 在呼吸器官模型下端套上气球皮，代表膈肌。 学生进行小组内实验，模拟膈肌的工作状态：向下拉气球皮→气球鼓起来（吸气）；松开气球皮→气球瘪下去（呼气）。完成“吸气 ”和“呼气 ”状态的模拟，并填写记录单。 6.汇报与总结。 小组演示并说明：膈肌向下→肺扩张→吸气；膈肌向上→肺收缩→呼气。结合 3D 模拟图再次验证，完善板书：膈肌（动力开关）。 回顾并修正之前画的人体呼吸器官图，补充班级记录单。 设计意图：本活动遵循小学生的认知规律，以模型迭代为核心，引导学生探究人体呼吸的原理。先通过结构图梳理呼吸路径，建立初始认知；再用没有气球皮的呼吸器官模型模拟呼吸，继而引发认知冲突，让学生发现被动吹气与真实呼吸的差异，激发他们的探究欲。随后引入膈肌结构，结合动态图揭示呼吸动力机制，最后通过添加气球皮，让学生在操作中直观理解“膈肌运动→胸腔容积变化→肺的扩张收缩 ”的科学逻辑。活动兼顾具象体验与思维进阶，能够培养学生的模型建构与科学探究能力，同时为低年级科普宣讲搭建实践基础。 三、研讨 1.空气从鼻腔进去之后到哪里去了？参与呼吸的器官有哪些？ 空气从鼻腔进去之后依次经过气管、支气管、肺。 呼吸器官：鼻腔、气管、支气管、肺。 2.呼吸器官模型的各部分分别模拟人体中哪些呼吸器官？ Y 型管模拟气管，塑料外壳模拟胸腔，小气球模拟肺，气球皮模拟膈肌。 设计意图：通过梳理气体呼吸路径、对照模型辨识器官，帮助学生清晰掌握人体呼吸器官的组成与气体流动顺序，直观理解呼吸器官的结构与功能，建立结构与呼吸运动对应的科学认知。 四、拓展 1.提问：你知道动物们的呼吸方式吗？ 预设：鱼用鳃呼吸、蚯蚓用皮肤呼吸等。 2.讲解：呼吸是动物与外界进行气体交换以维持生命的重要活动。不同的动物，呼吸器官也各不相同。动物的呼吸器官与环境之间进行气体交换的方式主要有以下四种： ①用皮肤呼吸：有些动物的皮肤可以起到气体交换的作用，如水蛭、蚯蚓等环节动物，它们的皮肤上布满血管，可以进行气体交换。蛙虽然有肺，但是皮肤仍在呼吸中起重要作用，冬眠期间的蛙，几乎全靠皮肤进行呼吸。 ②用气管呼吸：一些昆虫为了避免水分散失，全身都包着角质层，主要通过气门和外界相通，气管是它们的呼吸器官。 ③用鳃呼吸：鱼纲动物和一些软体动物头足类如章鱼、鱼鲗，甲壳动物如虾、蟹等也用鳃呼吸。 ④用肺呼吸：肺呼吸即肺通气，是通过呼吸运动实现的。两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类都用肺呼吸。 设计意图：本拓展活动旨在打破学生“肺是唯一呼吸器官 ”的认知局限，通过图文对比鱼、鸟、昆虫、蜗牛等动物的呼吸方式，引导学生理解“生物结构与功能相适应 ”的科学规律。活动结合具象图示，从人类呼吸过渡到动物多样性，激发学生的探究兴趣，帮助其构建完整的生命科学观念，同时为跨学科科普宣讲积累丰富的素材储备。 五、素养作业 查阅资料，了解更多动物的呼吸器官，完成以下任务： 1.选择 2 ~ 3 种你感兴趣的动物（如青蛙、海豚、蚯蚓、螃蟹等），记录它 们的呼吸器官和呼吸方式； 2.用图画+文字的方式制作一张“动物呼吸小百科 ”手抄报/思维导图； 3.思考：动物的呼吸器官是如何适应它们的生活环境的？ 设计意图：素养作业承接课堂探究，引导学生自主查阅资料，拓展动物呼吸的多样性认知，深化“结构与功能相适应 ”的核心概念。通过动手制作手抄报，培养信息整理、科学表达与实践创新能力，激发学生对生命科学的持续探究兴趣，落实科学核心素养的培养。 【相关练习】 1.下列不是呼吸器官的是（ ）。 A.心脏 B.气管 C.肺 答案：A 解析：心脏不属于呼吸器官，因此本题选 A。 2.吸气时，气体从外界进入人体经过呼吸器官的顺序是（ ）。 A.膈肌—肺—气管—口腔 B.鼻腔—气管—咽喉—肺 C.鼻腔—咽喉—气管—肺 答案：C 解析：气体从外界进入人体依次经过鼻腔、咽喉、气管和肺，因此本题选 C。 3.小明制作了一个呼吸器官模型，如下图所示，请根据模型图回答问题。 （1）呼吸器官模型中的各部分材料分别模拟了人体呼吸系统中的哪些部分？请填在图中。 （2）向下拉大气球皮，模拟的是人体的（ ）。 A.吸气 B. 呼气 C.憋气 答案：（l）（从左到右、从上到下）气管、胸腔、膈肌、肺；（2）A 解析：向下拉动气球皮时，模拟膈肌向下、胸腔扩张，此时是吸气。因此第（2）题选 A。 【板书设计】 认识呼吸器官 膈肌（动力开关） 吸气 膈肌向下 胸腔扩张 肺变大 呼气 膈肌向上 胸腔收缩 肺变小 【相关表单】 《认识呼吸器官》学习单 身体部位 吸气 呼气 猜测参与呼吸的人体器官，画在下图中 胸部 收缩 ( ) 扩张 ( ) 收缩 ( ) 扩张 ( ) 呼吸器官模型模拟人体的呼吸过程记录单 选填：向上、向下 选填：膨胀、收缩 选填：吸气、呼气 当膈肌 时 气球慢慢 代表 当膈肌 时 气球慢慢 代表 “认识呼吸器官”评价表 评价维度 评价内容 自我评价 他人评价 教师评价 认真倾听 安静倾听、认真思考 及时记录 完整记录吸气与呼气时胸廓的变化 记录模拟实验时膈肌运动与气球的变化 分工合作 每人充分体验呼吸过程，合 理猜测人体哪些器官参与 了呼吸过程 小组配合完成呼吸过程的模拟，小组讨论哪些呼吸器官共同参与了呼吸过程，以及呼吸过程中各器官的变化和作用，理解膈肌的作用 提出想法 积极分享，提出自己关于呼吸器官和呼吸过程的想法 学科网（北京）股份有限公司 $