突出問題意識,深入科學探究

設計特色:

科學探究始于問題。從本學段學生的思維特點來看，問題是思維的源泉，更是思維的動力。本課旨在突出學生的問題意識，引導學生深入科學探究。以“為什么運動后呼吸會加快?”這一問題為主線，探究活動開始。在探究的過程中學生又產生新的問題 “呼吸是怎么回事?吸進的空氣和呼出的氣體有什么不同?……”在問題的推動下，探究活動一步步深入，學生思維向縱深發展，最終解決問題，從而使學生對人體的呼吸器官和功能有一定的了解，并建立正確的健康觀念。

教學過程:

一、數據揭題

(1)展示大課間時全班同學測試的一分鐘跳繩前后每個人一分鐘呼吸次數的記錄表。

(2)觀察這些數據，你發現了什么?你產生了什么問題?

(3)為什么運動后呼吸會加快呢?

設計意圖:學生通過對數據的觀察分析，知道了運動后呼吸是會加快的，但運動后呼吸為什么會加快呢?這個問題為接下來研究運動與呼吸的關系打下伏筆，同時激發了學生學習的興趣。

二、認識和呼吸有關的器官

(1)為什么運動后呼吸會加快呢?今天，我們就一起來探究一下運動和呼吸的關系。在探究前，我們先搞清楚這樣一個問題:我們每時每刻都在進行著呼吸，那吸進去的空氣到了哪里?

(2)在自己身上找一找肺部，感受一下呼吸時肺部的變化。(課件展示，在人體半身圖中展示肺的部位。)

(3)提問:吸入的空氣經過了哪些地方到達肺部?(課件展示)認識直接參與呼吸的呼吸器官。呼出的氣體又經過了哪些地方?

(4)我們一起來看看空氣在人體內的流動路線:氣體從鼻腔吸入，經過氣管、支氣管到達肺，人體不需要的氣體在肺部集中，經過支氣管、氣管，由鼻腔排出體外。

設計意圖:學生憑借生活經驗已經知道人體需要呼吸，但對呼吸器官名稱及位置的認識模糊、不全面。此時教師利用多媒體課件輔助教學，使學生清楚地認識了呼吸器官名稱及位置，特別是課件中吸入呼出氣體的動畫，加深了學生對完成一次呼吸和氣體在身體內的流動路線的理解。

三、呼吸作用使氣體發生變化的證據

(1)我們吸入空氣又呼出來，吸進的空氣在肺里有沒有發生變化?發生了什么變化?

(2)你怎么知道?

(3)有沒有辦法設計一個實驗證明我們吸進的是氧氣，呼出的是二氧化碳?(氧氣支持燃燒，二氧化碳不支持燃燒)

(4)討論收集氣體的方法。實驗的方法已經有了，現在只要能收集到呼出的氣體，就能用竹條來進行實驗了。你能把新鮮空氣和呼出的氣體收集到這兩個集氣瓶中嗎?請小組討論收集氣體的方法。

(5)請一位同學和老師合作，我們來收集一集氣瓶呼出的空氣。吸管里還有一段新鮮空氣，怎么辦?

(6)收集一瓶呼吸過的氣體，并用標簽作上記號。

(7)下面我們來收集一瓶新鮮空氣，作上記號。

(8)開始實驗，請同學們注意觀察，你發現了什么現象，說明了什么?

(9)在呼吸時我們確實是吸收了氧氣，排出了二氧化碳。

設計意圖:此環節是本教學設計的一個亮點，教師對教材進行了大膽的處理。當學生猜測吸收的是氧氣、呼出的是二氧化碳后，教師就緊跟其上“你們有沒有辦法設計一個實驗證明我們吸收了氧氣，呼出了二氧化碳?”讓學生用自己設計的實驗來驗證自己的猜測——吸收了氧氣、呼出了二氧化碳，使學生的思維呈螺旋式上升，像真正的科學家那樣搞科學，并自然地進入了下一個問題“我們是不是將吸進去的空氣中的氧氣全部吸收了，100%變成二氧化碳排出來了呢?”

(10)那在一次呼吸中，我們是不是將吸進去的空氣中的氧氣全部吸收了，100%變成二氧化碳排出來了呢?排出的氣體中一點氧氣都沒有了嗎?

(11)下面我們來做個體驗活動，呼吸一袋新鮮空氣，看看你有什么發現。

(12)匯報一下，呼吸了幾次，有什么感受?有沒有不一樣的感受?越來越難受說明了什么?

設計意圖:通過反復呼吸一袋空氣，學生感受到越來越難受，教師追問“越來越難受說明了什么?”此處，教師抓住學生的感受——難受，越來越難受，恰到好處的引導，順利得出了“一次呼出的氣體中還含有少量的氧氣”這一結論。

(13)其實在前面的實驗中也有一個現象證明了一次呼出的氣體中還含有少量的氧氣。這個現象被細心的同學發現了。(有火星，說明還有氧氣。)

(14)同學們，科學家早就對我們吸入的空氣和呼出的空氣進行了更加精密的研究，我們一起來看看科學家的研究記錄。(出示科學家的研究記錄。)

空氣中的主要氣體成分是氮氣、氧氣、二氧化碳和水蒸氣，100克空氣中大約包含了78克氮氣，21克氧氣，0.4克二氧化碳和0.6克的水蒸氣。

設計意圖:呼吸的過程很抽象，尤其是各種氣體，在課堂上很難通過觀察區分。此時，教師及時展示了科學家的研究成果，讓學生對準確的數據進行分析，使學生確定了吸進的氣體和呼出的氣體氧氣含量是不同的，其他氣體成分也發生了量的變化，最終認識到人體呼吸的秘密。

(15)那反復呼吸的這一袋氣體(出示反復呼吸的氣體)，袋內氧氣的含量怎樣?

(16)生活中，我們有的同學就在呼吸這樣的不新鮮的空氣。有些人喜歡晚上用被子悶著頭睡，其實就是在反復呼吸被子里的空氣，會引起惡夢，早上起來也會覺得不舒服，這樣的生活習慣對身體健康不利。

(17)我們教室里也可能出現大家呼吸不新鮮空氣的現象。你知道嗎?

設計意圖聯系實際，學以致用。建立正確的健康觀念，培養良好衛生習慣。

(18)同學們，研究到這兒，你能解決我們課開始的那個問題了嗎?運動后為什么呼吸會加快呢?

(19)運動后不僅呼吸的次數會加快，一次呼出和吸入氣體的數量也比平時多。我們知道運動員經常參加運動，他們的身體都很健康，運動員和普通人之間的呼吸能力有什么差別呢?我們一起來看一份資料。(展示資料，出示可樂瓶。)醫學上對人的呼吸能力有一個專用名詞，叫肺活量。成人的一次呼吸所產生的肺活量是3 500毫升左右，相當于2個可樂瓶的空氣，而運動員的肺活量可達到5 500毫升，相當于3個半可樂瓶的空氣。一次呼吸獲得的氧氣比普通人多多了。你知道現在你的肺活量嗎?和運動員比起來還有很大的差距，怎么辦?

(20)經常鍛煉身體，會增大我們的肺活量，獲得更多的氧氣，讓我們的身體更健康。運動一段時間后，大家再來測試一下，看看肺活量會發生什么樣的變化?到時候你也關注一下你的身體發生什么樣的變化?希望同學們能堅持鍛煉，人人擁有健康的身體。

設計意圖:教師通過肺活量的數據比較，使學生知道了運動和健康的關系，認識到了鍛煉身體，會增加呼吸能力，增進身體健康，這也是本單元所要達到的情感目標。

(衢州市柯城區鹿鳴小學)