3 呼吸的变化 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“呼吸的变化”核心知识点，从学生运动后呼吸急促的生活经验导入，承接前课呼吸器官认知，引导探究不同状态下呼吸次数变化规律，搭建从现象到本质的学习支架。 此资料以“测量-比较-分析-建模”为特色教学策略，通过亲身体验测量运动前后呼吸次数培养探究实践能力，数据对比分析发展科学思维，呼吸模型模拟助力模型建构，结合气体成分资料深化科学观念，既提升学生探究与思维能力，又为教师提供清晰可操作的教学流程。

2026最新版教科版四年级上册教案 第 3 课 呼吸的变化 第 二 单元 呼吸与消化 【课标落实】 1.对应核心概念的内容要求和学业要求: 学科核心概念 4年级学习内容 4年级学习内容要求 4年级学业要求 5. 生命系统的构成层次 ⑤人体由多个系统组成：描述人体用于呼吸的器官，列举保护这些器官的方法。 ⑥描述人体用于呼吸的器官，列举保护这些器官的方法。 能描述人体用于呼吸和摄取养分的器官，列举保护这些器官的方法。 2.指向的跨学科概念 稳定与变化：人体在不同状态下（安静、运动）呼吸次数会发生变化，这种变化是机体维持稳态的一种调节机制。 【教材分析】 本课是2026新版教科版四年级上册《呼吸与消化》单元的第三课，承接第二课《认识呼吸器官》，在学生已经认识了呼吸器官的基础上，进一步探究呼吸的变化规律。教材以“剧烈运动后呼吸加快”的生活经验为切入点，引导学生通过测量安静状态下和运动后的呼吸次数，发现呼吸次数的变化与身体活动状态有关。通过数据对比，引导学生分析运动后呼吸加快的原因，初步理解呼吸的本质是气体交换，氧气和二氧化碳在呼吸过程中发生变化。教材还设计了用呼吸模型模拟呼吸变化的环节，帮助学生将抽象的过程具象化。最后，通过拓展活动测量脉搏变化，初步建立呼吸与循环系统的联系，为后续学习人体的协同工作奠定基础。 【学情分析】 1.认知分析 学生通过前两课的学习，已经知道了呼吸器官的名称和基本功能，对呼吸过程有了初步认识。日常生活中，学生都有运动后呼吸加快的体验，但对“为什么会加快”“呼吸的本质是什么”缺乏深入思考。 2.探究能力分析 学生具备简单的数据记录和分析能力，能在教师指导下进行测量和记录活动。对于对比实验的设计（如控制变量）和数据的比较分析，需要教师提供支架引导。 3.兴趣分析 学生对“测量自己身体”的活动有浓厚兴趣，尤其是运动前后的对比测量，能激发其探究热情。但部分学生可能在测量呼吸次数时不够准确，需要教师示范和指导。 【教学目标】 科学观念 1.知道人体在不同状态下呼吸次数会发生变化，运动会使呼吸加快。 科学思维 1.能通过测量和比较数据，发现呼吸次数的变化规律。 2.能基于数据分析和资料阅读，解释运动后呼吸加快的原因。 探究实践 1.能正确测量和记录安静状态下和运动后每分钟的呼吸次数。 2.能利用呼吸模型模拟呼吸状态的变化，并描述观察到的现象。 态度责任 在测量活动中保持耐心、细致，如实记录数据。 【教学重难点】 重点 通过测量和比较不同状态下呼吸次数的变化，发现运动对呼吸的影响。 难点 理解呼吸的本质是气体交换，并能初步解释呼吸变化的原因。 【教学策略】 本课主要采用“测量-比较-分析-建模”的教学策略。通过亲身体验测量呼吸次数，获得真实数据；通过数据对比发现规律；通过阅读资料和模型模拟，分析现象背后的原因；通过拓展活动，初步建立呼吸与循环系统的联系。 【教学准备】 多媒体课件、呼吸器官模型、计时器。 【教学过程设计】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 学习表现 一、导入新课 1.回忆导入：同学们，我们在运动后，比如跑步、跳绳之后，身体会有什么感觉？ 2.追问：你们有没有注意到，运动后呼吸会有什么变化？ 3.揭示课题：今天我们就来研究《呼吸的变化》。（板书课题） 1.回忆运动后的感受，如心跳加快、呼吸急促、出汗等。 2.思考并回答：运动后呼吸会变快、变急促。 从学生熟悉的生活经验出发，引发对呼吸变化的关注，明确本课研究问题。 学生能积极参与回忆，说出运动后呼吸加快等体验。 二、讲授新课 活动一：测量不同状态下的呼吸次数 1.教师示范：如何正确计数自己的呼吸次数？（强调“一次吸气加一次呼气”为一次呼吸，手放胸前感受） 2.第一次测量：安静状态下，测量1分钟内的呼吸次数，记录在表格中。（教师计时，提醒学生自然呼吸，不刻意控制） 3.选择运动方式：讲解运动要求（如深蹲30次或原地高抬腿1分钟），强调安全。 4.第二次测量：运动后立即测量1分钟内的呼吸次数，记录在表格中。 5.整理数据：比较安静时和运动后的呼吸次数，你有什么发现？ 活动二：交流分析数据 1.小组交流：在小组内说说自己的数据，看看有什么共同规律。 2.全班分享：邀请几位同学汇报数据，教师将数据汇总在班级记录表上。 3.引导分析：为什么运动后呼吸次数会增多？这和身体需要什么有关？ 活动三：模拟呼吸的变化 1.小组活动：用呼吸器官模型分别模拟安静时和运动后的呼吸状态。 2.观察思考：运动前后，“肺”的“吸气”和“呼气”状态有什么不同？ 3.交流汇报：模型演示时，膈肌的拉动有什么变化？ 活动四：分析气体成分的变化 1.出示资料：教材“正常状态下人体吸入、呼出气体成分的比较图”。 2.引导阅读：与吸入的气体相比，呼出的气体中氧气和二氧化碳的含量有什么变化？ 3.提问：运动后呼吸加快，你认为这和气体交换有什么关系？ 4.小结：人的呼吸实际上是在进行气体交换，使空气中的氧气进入血液，并同时排出二氧化碳。运动时身体需要更多氧气，所以呼吸加快。 1.学习正确的呼吸计数方法。 2.安静站立，测量并记录安静时1分钟的呼吸次数。 3.按要求进行运动（深蹲/原地高抬腿）。 4.运动后立即测量并记录呼吸次数。 5.比较数据，发现运动后呼吸次数增多。 6.小组内交流数据，讨论共同规律。 7.全班分享，倾听他人观点。 8.思考并回答。 9.小组操作呼吸模型，观察“肺”的变化。 10.汇报观察结果：运动后模型“呼吸”更快，膈肌拉动更频繁。 11.阅读资料，分析气体成分的变化。 12.交流讨论：呼吸加快是为了获取更多氧气，排出更多二氧化碳。 通过亲身体验测量，获得真实数据，培养数据记录和分析能力。 通过数据对比，发现呼吸变化的规律。 模型模拟将抽象的过程具象化，帮助学生理解膈肌运动与呼吸的关系。借助资料阅读，引导学生从现象到本质，理解呼吸的生理意义。 学生能正确测量并记录数据，发现运动后呼吸次数增多。 学生能通过模型模拟，描述膈肌运动与呼吸的关系。 学生能阅读资料，说出气体成分的变化，初步理解气体交换。 三、课堂小结 1.总结：今天，我们通过测量发现了呼吸次数的变化规律——运动后呼吸会加快。我们还通过模型和资料，明白了呼吸加快是为了进行更多的气体交换，为身体提供更多氧气。 2.拓展：如果剧烈运动后每分钟的呼吸次数保持不变会怎样？为什么蒙头睡觉会感到气闷？ 1.回顾本节课的知识，总结呼吸变化的规律和原因。 2.思考并回答教师提出的拓展问题。 通过总结，强化本节课的学习成果，拓展学生的思维，引出呼吸与循环系统的联系。 学生能说出呼吸变化的规律和原因，能尝试回答拓展问题。 【课堂小练习设计】 判断下列说法是否正确，并说明理由。 1.运动后，我们的呼吸次数会减少。（ ） 2.呼吸时，吸入的气体主要是氧气，呼出的气体主要是二氧化碳。（ ） 3.呼吸加快是为了让身体获得更多的氧气，同时排出更多的二氧化碳。（ ） 【作业设计】 1.基础性作业 完成本课的相关记录。 2.弹性作业 请查阅资料，了解运动员的肺活量为什么比普通人大？这和他们的呼吸有什么联系？把你的发现分享给同学。 学科网（北京）股份有限公司 $