教科版（2017秋）四年级上册2.2 呼吸与健康生活 教学设计

《呼吸与健康生活》
一、【教材分析】
1、基于单元视角的解读
《呼吸与健康生活》是教科版四年级上册《呼吸与消化》单元的第二课时，
属于生命物质领域的内容。第
1
课主要是研究呼吸需要的器官；本课主要引导学生意识到呼吸实际上是气体交换，并通过对不同活动状态下呼吸次数变化的统计与分析，理解呼吸功能与身体健康的关系；在此基础上第
3
课引导学生测量自己的肺活量，了解自己的呼吸功能，从而真正和自身的健康建立联系。本课在本单元结构中（图
1）属于“关注呼吸与健康的关系”板块，在
1-3
课中起到承上启下的作用。通过本课学习帮助学生建构“人体具有运动所需的呼吸器官，和外界进行着气体的交换”的概念，指向单元核心概念的建构。
图
1：本单元的内容框架
2、基于本课内容的解读
本课聚焦“我们在不同状态下，呼吸会发生什么变化？”安排了四个有层次活动，但是活动多容量大，故对研讨环节第三个问题以及拓展环节做简单处理。重点通过“暴露前概念——阅读呼吸前后变化柱状图——观看呼吸的视频资料”
不断完善学生对呼吸的认识，活动后的呼吸次数通过点状图把全班学生的呼吸次数展示出来，并通过“忍气吞声”这个逆向活动，引导学生体验呼吸之后不加快呼吸的感受，从而更好地建构呼吸之后加快运动，是为了呼吸更多地氧气，让我们的身体更加健康。
本节课的学习内容对应课程标准中
3—4
年级的相关学习内容是：3.2
知道空气中的氧气和二氧化碳对生命具有重要意义。10.2
人体具有进行各种生命活动所需的器官。
结合课标和单元解读，本课的主要安排如下（图
2）：
(
-
1
-
)
图
2：本课的教学流程
学习路径：完善对呼吸的认识——体验运动后的呼吸变化——体验“忍气吞声”。教学暗线：通过体验活动，感受呼吸与健康的关系。
二、【学情分析】
四年级学生对于呼吸有较多的生活体验，知道我们离不开呼吸，运动起来呼吸会加快，但是对呼吸的变化缺乏真实体验，对吸进去的与呼出来的气体，认识是模糊甚至错误的。故笔者对执教的四年级
6
班的
40
名学生进行前概念调查，
调查问卷及结果如下：
调查问卷
调查结果
调查分析
1、吸进去的气体和呼出去的气体一样吗？
吸入和呼出的气体分别是什么？
学生对于吸进和吸出的气体存在大量的迷思概念，有些孩子认为呼吸前后不发生变化；少部分认为空气中的部分气体会被人体部分；大部分孩子认为吸进的就是氧气，呼出的就是二氧化碳。
(
2
、什么时候呼吸
次
数
会
发
生
改
变？
你测试过呼吸的变化吗？
学生认为运动、紧张和害怕都
会加快呼吸；安静或睡觉时会
减慢呼吸。
95%
的学生是从生
活经验中获取信息，但是都没
有体验过测试呼吸次数。
)
同时通过试教，发现学生对于哪些活动会减缓呼吸需要教师点拨，且正确的测量呼吸次数对于学生来说是有一定难度的，学生容易刻意控制呼吸的次数。
基于教材和学情分析，结合“基于儿童视角，让学习真实发生”的教学理
念，制定了以下教学目标：
三、【教学目标】科学概念目标
知道呼吸的过程是气体交换的过程，使氧气进入血液，同时排出二氧化碳，肺是
身体气体交换的“中转站”。
理解人体运动量越大，消耗的氧气也就越多，就需要加快肺的呼吸，以吸进更多的氧气。
科学探究目标
会正确使用实验记录单，完成小组呼吸次数点状统计图，并进行数据分析。
在教师引导下依据实验现象、相关信息资料，体验“忍气吞声”后，分析呼吸次数加快的原因，感受呼吸与健康的关系。
科学态度目标
愿意与同学相互交流，能够在合作中完成实验活动。
耐心、细致地完成测量活动。科学、技术、社会与环境目标
感受从空气吸入的氧气能帮助我们维持生命活动。四、【教学重难点】
教学重点：
认识呼吸的实质是气体交换，使氧气进入血液，同时排出二氧化碳，肺是身体气体交换的“中转站”。
通过正确测量呼吸次数，收集不同状态下的呼吸次数，通过点状图收集信息，在体验的基础上，用数据证明运动加快呼吸。
教学难点：
体验“忍气吞声”，感受运动之后不加快呼吸的身体的反应，结合呼吸的实质，分析出人体运动后呼吸次数加快的原因是人体需要消耗更多的氧气。
五、【教学准备】
教师准备：PPT、呼吸的实质讲解视频、数据记录指导微视频、人体内部结构图、板贴。
学生准备：阅读资料、个人记录单、小组数据汇总记录单。
(
磁吸和小组数据汇总点状图记录单
)-
3
-
六、【教学过程】
一、课前体验，聚焦问题：（预设
4min）
体验活动：在音乐中，做“呼吸操”，让自己平静下来，并进入上课状态。
（注意：提醒学生不要刻意控制呼吸。）
思考：通过上一节课的学习和刚才的呼吸操，说说呼吸的过程？
（预设：气体从鼻子进去、经过气管、肺，再出来。）
追问：谁能把呼吸过程说的更完整吗？——指向吸入和呼出的气体！
交流（预设）：①吸进去的是氧气，吐出来的是二氧化碳
（暴露迷思概念）
②吸进去的是氮气和氧气，吐出来的是二氧化碳
③吸进去的是空气，吐出来的时候氧气变少了
(
设计意图：
让学生在音乐中平静下来，引导学生感受呼吸，并数出安静状态下
1
分钟的呼吸次数，在体验活动之后，回顾呼吸的过程，从而暴露学生对呼吸过程
中气体的变化的前概念，并自然聚焦呼吸前后的气体变化。
)产生质疑：呼吸前后的气体到底会发生怎样的变化？
二、自主学习，探索新知：（预设
28min）活动一：认识呼吸的实质
资料阅读：科学家收集了呼吸前后的气体，进行精密的检测，我们一起来看看检测的结果。
阅读指导讲解：这个呼吸前后气体成分的柱状图，绿色柱状代表是吸进人体的气体，黄色代表呼出体外的气体。
思考：通过观察柱状图，你发现了什么？
交流预设：
A、吸进的氧气变少了，二氧化碳变多了
B、氮气不变，其他气体变多
追问：吸进去的气体和呼出来的气体跟你之前的想法一样吗？
吸进去的都是氧气吗？吐出来的都是二氧化碳吗？
关键问题：阅读这个表格后，你对呼吸有哪些新的认识？
预设：吸进来的是空气，吐出去的也是空气，就是氧气变少，二氧化碳变多。
观看视频
关键问题：观看视频之后，你对呼吸有没有更完整的认识？
完整阐述呼吸过程：
个人论证：每人对照呼吸器官图完整说说呼吸的过程。
小组内论证：小组内完整表达（1min）。
预设：气体从鼻腔进入，通过器官到达肺，在肺里吸收了空气
(
-
4
-
)
里的氧气，排出二氧化碳，剩余的气体再从肺排到气管，最后从鼻腔排出体外。
集体论证，建构科学概念：小结归纳并板书。
(
设计意图
：学生对吸进来的气体到底是单一的氧气还是混合的气体，同样呼出
的到底是二氧化碳还是混合气体，存在广泛的迷思概念。如何帮助学生建构呼吸
的实质，转化迷思概念，认识呼吸的实质是本课的重点。笔者首先通过
暴露学生的迷思概念
；接着引导学生通过柱状图学习呼吸前后的气体变化，完善学生对呼
吸的认识；最后通过视频补充修正学生的认识。在学习过程中一直以“你对呼吸
有没有新的认识？”这一关键问题，引领学生
解构迷思概念
，修正和完善对呼吸
实质的认识。并在最后通过
个体论证、小组论证和集体论证
帮助学生
建构呼吸实质的科学概念
。
)呼吸的实质：吸收氧气，排出二氧化碳。（气体的交换）
气体交换的场所：肺
活动二：测量不同状态下的呼吸次数
（一）测量安静时的呼吸次数
分享平静状态下的呼吸次数。（预设：20-30
次每分钟）。
规范呼吸次数的测量：
明确一呼一吸算一次呼吸。
请出呼吸次数最多和最少的两个孩子上台，展示呼吸的过程。
请两个孩子帮忙，一个孩子帮助数呼吸次数，另一个孩子观察呼吸的细节。注意：通常呼吸次数最多的孩子会刻意加快呼吸，表现出胸腔快速起伏。呼吸次数最少的孩子会刻意控制呼吸，几乎看不出呼吸的迹象。
3.约定呼吸测量的规则：
自然呼吸，不能克制呼吸，也不能故意加快呼吸。建议：闭眼，把手放在鼻子下数呼吸次数。
4.
多次测量呼吸次数，记录，取平均值。
(
设计意图：
通过分享同学们一分钟的呼吸次数，从数据中发现呼吸次数特别多和特别少的孩子，观察他们的呼吸，发现问题，从而规范孩子正确测试呼吸次数。
)
（二）测量运动后的呼吸次数
思考：在哪些状态下的呼吸次数会发生改变？
预设：运动、紧张、生病、睡觉。
聚焦：运动之后呼吸次数会增加吗？
谈话：刚才很多同学都提到运动之后会加快呼吸，真的是这样吗？具体怎么变呢？我们一起来测测看。由于活动场地限制，今天做两个活动，分别是原地踏步走和萝卜蹲。需要注意的是：运动完之后，我们马上开始数自己的呼吸次数。
运动并记录呼吸次数。
观看微视频，指导小组数据汇总。
(
微视频大致讲解内容：蓝色代表安静状态下的呼吸次数，黄色代表原地踏步的呼
吸次数，红色代表萝卜蹲的呼吸次数。请孩子们根据编号把自己的数据，贴在小组记录单上。
)
分析数据，得出结论。
注意：分析数据时，分两步走。
第一步：分析一个小组内每一个人的呼吸次数，比如先观察
1
号同学三次活动的呼吸次数。再看
2
号、3
号、4
号同学是否都符合运动之后呼吸次数增加的规律。第二步：观察每个小组的数据是否符合运动之后呼吸次数增加的规律。
达成共识：运动之后，呼吸次数会增加。
(
设计意图：
通过设计原地踏步和萝卜蹲，这两种学生比较喜欢的、运动强度有区
分度的运动，让孩子亲身体验并测试运动之后的的呼吸次数，并且通过点状图，
把学生的呼吸次数，集体呈现出来，引导学生大数据分析，得出运动之后，呼吸次数增加，运动越激烈，呼吸次数越多。
)
三、集体研讨，构建概念（预设
6min）
说说运动之后的感觉。
预设：运动之后呼吸加快；心跳加快；大口呼吸等等。
逆向活动——“忍气吞声”
思考：如果不加快呼吸，你会怎么样？
体验：先做原地向上跳
30
秒，再控制自己缓慢呼吸。
说说感受。
预设：很难受、不能呼吸、头晕、手脚发麻等等。
建构概念：我们已经知道了呼吸的实质是吸进氧气、吐出二氧化碳，现在你能说说运动之后，加快呼吸对身体有哪些好处？
预设：运动之后，加快呼吸可以帮助身体吸收更多的氧气。
达成共识：确实！呼吸影响着我们的身体，跟我们的健康息息相关！
疑问：如果我们的呼吸器官受损或者衰竭，我们的身体会怎么样？
(
设计意图：
学生在测量运动之后的呼吸次数，发现了运动之后呼吸次数会增加，
并感受了运动之后的身体变化。此时让学生体验逆向活动——“忍气吞声”让学
生从反面来感受不加快呼吸时身体的反应，从而更好地帮助学生理解加快呼吸是
为了吸入更多氧气，从而建立呼吸与健康生活的联系。为了让学生深入认识呼吸
与健康的关系，笔者还链接时事热点，通过了解新型冠状病毒对我们身体的危害，
让学生深刻体会到呼吸与健康的关系。
)链接时事热点：我们都知道现在新型冠状病毒正在施虐全球，新型冠状病毒就是入侵我们的身体，破坏了我们的呼吸器官，最后甚至可能危害我们的生命。
四、拓展认识，解释现象（预设
2min）
1.观察班级呼吸次数汇总表
预设：A.平静状态下每个人的呼吸次数不一样。B.运动后每个人增加的呼吸次数不一样。
解释现象：同学还发现了平静呼吸状态下每人的呼吸次数以及运动之后每人增加的呼吸次数不同，实际上这跟我们每次呼吸时气体交换的量有关。肺是气体交换的中转站，这个中转站的大小直接决定着每次呼吸气体交换的量。
(
设计意图：
通过班级记录表，引导学生发现每个人呼吸次数的不同，并简单解释现象，自然呼应下一节的学习内容。
)呼应《测量肺活量》：那如何提高我们每次气体交换的量，以及如何测量，下节课，我们继续学习。
七、【作业布置】
八、【教学板书】
九、【教学反思】
在本课教学中，笔者基于儿童的视角，解读课程标准，以大概念教学和进阶学习为教学理念，立足学生的真实学情，制定目标，设计与目标相符的教学过程，让学生的学习真实发生。
借助课前调查，找准学习起点
课前，笔者对学生进行以下的调查：
(
《呼吸与健康生活》问卷调查
1
、吸进去的气体和呼出去的气体一样吗？吸入和呼出的气体分别是什么？
2
、什么时候呼吸次数会发生改变？你测试过呼吸的变化吗？
)
调查结果统计：
学习起点：学生对于吸进和吸出的气体存在大量的迷思概念，有些孩子认为呼吸前后气体不发生变化；少部分认为空气中的部分气体会被人体吸收；大部分孩子认为吸进的就是氧气，呼出的就是二氧化碳。此外，大部分孩子都知道运动之后呼吸会加快，但是没有测试过平静状态和运动之后的呼吸次数。根据学生的学习起点，我把重点制定为认识呼吸的实质，并设计了有层次的运动，引导学生亲身检测运动后呼吸的变化，以此帮助学生建构呼吸与健康的关系。
依托关键问题，认识呼吸实质
(
关键问题：你对呼吸过程是否有新的认识？
暴露前概念
阅读资料
观看视频
呼吸的实质：
气体交换
)
(
个体论证
小组论证
集体论证
)笔者首先通过体验平静下的呼吸，暴露关于呼吸前后气体变化的前概念，并依托关键问题“你对呼吸过程是否有新的认识？”通过阅读资料、观看视频，给学生提供脚手架，不断地完善对呼吸实质的认识，最后借助呼吸器官图，让学生经历个体论证、小组论证和集体论证，建构呼吸的实质是气体交换。
汇总班级数据，协助集体论证
本课呼吸的测量了平静状态、原地踏步、萝卜蹲的呼吸次数，并且还要展示每个孩子的呼吸次数和呼吸变化，如何有效呈现，帮助学生发现规律，成为本课的一大难题。在磨课过程中经历以下三种数据呈现方式：
第一种呈现：
表格式
第二种呈现：
柱状图
第三种呈现：
点状图
通过试教发现，点状图不仅可以清晰展示每个学生的呼吸次数，还展示了同一种活动中不同学生的呼吸次数，以及同一学生在不同活动中的呼吸次数的变化，并且能很清晰地观察到呼吸变化的规律。
设计层次性活动，链接呼吸与健康
(
平静状态
)如何让学生通过亲身体验运动，并在运动之后感受到呼吸与健康的关系是本课的难点。为了更好地链接呼吸与健康，笔者设计了有层级的活动：首先是体验运动环节，笔者设计了平静状态、原地踏步、萝卜蹲这三个活动，这三个活动是通过多次测试，结合教室场地大小和学生喜好度的终极设计，并且为了让学生更好加入运动，原地踏步和萝卜蹲都制作了动画视频配上了激情的音乐，让学生有沉浸式的体验。在感受运动带来的身体变化后，让学生马上体验“忍气吞声”，学生会发现如果运动之后不加快呼吸，人的身体会非常的难受，并出现一系列的身体反应，从而更好地帮助学生建构呼吸是为了吸入更多地氧气，帮助我们更加健康的生活。
(
-
10
-
)
活动有区分度，
受孩子欢迎
原地踏步萝卜蹲
链接呼吸与健康生活
(
忍气吞声
)逆向活动：