四年级上册科学教学设计-4.2骨骼、关节和肌肉 教科版

《骨骼、关节和肌肉》教学设计
《骨骼、关节和肌肉》是小学科学教科版四年级上册第四单元中的第二课。本课教材共分为三部分：第一部分：介绍人体骨骼的作用，为后面学习骨骼、关节和肌肉协调工作建立联系，做好铺垫；第二部分：通过活动引导学生了解骨骼、关节和肌肉之间的关系，并能感受关节骨骼、关节和肌肉的运动变化；第三部分：对骨骼、关节和肌肉认识的拓展，观察现代机械上的类似构造。
身体内部的各种活动和变化对于学生来说是一个个暗箱，学生能够感受到，但不能直接观察到。学生如果没有直接参与实践, 仅仅是通过摸一摸这样的活动是不能帮助学生真正建立科学概念的。他们或许可以记住一个概念、背出某段文字，但是概念和文字并不能帮助他解决实际问题。在新的课程标准的指导下，本节课希望将科学与工程实践的理念引入到课堂中来，让学生像科学家一样通过观察，反复求证，在不断观察实践中修正自己的观点，从而认识到骨骼、关节和肌肉是怎样协同工作的以及它们的结构特点等。在设计本课时，我加入了让学生搭建手臂模型的环节，通过直观形象的教具帮助学生修正和完善认识，从而达成教学目标。由于课堂时间有限，为了给学生提供充足的时间和空间搭建模型，体会模型中的肌肉、关节的配合，所以将教材中的第三部分观察现代机械上的类似构造部分进行了舍弃。
【教学目标】
科学概念：身体的肢体活动由骨骼、关节和肌肉共同完成，不同的运动形式，骨骼、关节和肌肉的组合结构也会有不同。
过程与方法：能够在观察的基础上，解释肌肉变化引起的运动，并能够在不断完善认识的过程中，有意识的对自己的观察记录进行补充完善。
情感态度与价值观：
1、能够在独立思考的基础上，与他人分享研究结果，愿意合作交流，培养了学生的科学素养。
2、能够正确对待观察、研究中不完善的结果，善于在反复观察、研究中完善认识。
教学重点：通过对上肢运动的研究，了解运动过程中骨骼、关节和肌肉是如何配合完成动作的。
教学难点：根据观察到的现象进行合理猜测，制作手臂模型，对肌肉是如何配合骨骼完成动作的做出解释。
教学准备：课件、记录表、自制手臂模型等。
【教学流程】
（一）复习导入
师：上节课我们学习了身体的结构，了解了骨骼的作用，还记得骨骼有什么作用吗？
生：能够支撑我们的身体，保护内脏器官，还能参与我们身体的各种活动。
师：老师在网上看到一张和骨骼有关的动画（PPT出示），你们看，像这样可能吗？科学吗？
师：骨骼能独立运动吗？（慢说）板书 贴骨骼 ？运动
师：骨骼能独立运动吗？（快说）还需要哪些组织与骨骼配合完成运动？
生：大脑 生：神经 生：肌肉
生：关节（如果忘了，做动作，比如我们做这个动作时还需要谁参与呀？没有关节，行吗？还需要谁参与？）
生：筋 （1、如果已经说了肌肉，筋是肌肉的一部分，科学上称为肌腱。2、如果没有出肌肉，筋在科学上称为肌腱，你们知道它是谁的一部分吗？它是肌肉的一部分，所以还需要肌肉的配合）
师：上节课我们已经学了，完成一个动作需要身体多个组织的共同参与，但是能够与骨骼直接配合的是谁呀？是关节和肌肉。（贴关节肌肉图）它们是如何配合完成各种运动的呢？今天我们就来研究这个问题。PPT出课题
（二）猜想手臂运动的过程
师：我们怎么研究？人体能完成的运动很多，有的也很复杂，我们得选取一个简单的、便于观察的运动来研究，比如说手臂的屈伸运动。你们会做吗？手臂伸出来，弯曲，伸直，弯曲，伸直
师：你们都做做，摸摸手臂的各部分，感受一下在做这个运动的时候手臂上哪些骨骼、关节和肌肉参与了。（贴弯曲伸直的图）
师：谁来说说手臂上的哪些骨骼参与运动了。
生：前臂骨 上臂骨（PPT出示）
师：为什么说它参与了？
生：它在动，一开始在这，然后在这儿
师：那是骨骼的什么发生变化啦？
师：是不是位置发生变化啦？骨骼位置的变化说明它运动了。那关节呢？
生：肘关节 （PPT出示）
师：对不对，前臂骨骼围绕肘关节活动了
师：肌肉呢？手臂上这么多肌肉？（PPT出示）是所有的肌肉都参与了吗？
生：不是
师：那是哪块肌肉参与了？你怎么知道的？
生：我感觉到它变鼓、变硬了
师：你们都感觉到它变化了吗？这块肌肉在运动的过程中有变化，所以我们说它参与了运动，这块肌肉位于上臂的前侧，叫做肱二头肌（PPT出示）。
师：只有肱二头肌参与了吗？还有哪块肌肉也参与了？
师：我们手臂后侧，这个位置，也有一块肌肉参与了，你们摸摸，摸到了吗？范老师教给大家一个小窍门，我们横着做这个动作，用一点力量，你看能不能感觉到这块肌肉。这块肌肉叫做肱三头肌（PPT出示）。
师：有的同学不经常参加体育锻炼，肌肉不发达，所以变化不明显。老师找了两个运动健将做屈伸运动的视频，你们来看看。
师：看到变化了吗？看来在做屈伸运动时肱二头肌和肱三头肌确实发生了变化。我们平时也要多参加体育锻炼，这样肌肉才更加发达，身体才能更健康。
师：那里面的肌肉是什么样子的？我们来看一张羊的肌肉图片，人和羊都是哺乳动物，所以它们的肌肉结构大体相似。一丝一丝的这部分就是肌肉，我们刚才摸到的能变鼓变硬的就是这部分。在肌肉前面白色部分的是肌腱，也就是我们平时所说的筋，肌肉是通过肌腱和骨骼连接在一起的。
师：那肌肉有什么作用呀？
师：肌肉是负责提供动力的，也就是说是肌肉带动骨骼运动起来的。那么肱二头肌和肱三头肌是如何带动前臂骨骼围绕关节完成运动的呢？
我们重复做这个动作，一边做一边摸。观察体验肌肉的变化。肱二头肌，在手臂弯曲时是什么样子的，伸直时又是什么样子的，肱三头肌，在手臂弯曲时它是什么样子的，伸直时候是什么样子的。然后你来分析、推测一下，肱二头肌和肱三头肌是如何带动骨骼运动的？为了方便汇报，我们把观察到的现象简单地记录下来。
师：汇报时先说你们组观察到的现象，再说说你们对于肌肉是如何带动骨骼运动起来这个问题是如何推测的。
组里还有补充吗？你们觉得他们组说得有道理吗？其他组是怎么想的呢？
（三）搭建模型 提高认识
师：虽然我们观察到的现象是一致的，但是猜想出现了分歧。到底谁说得对呢？看来光凭我们观察到的外部现象并不能帮助我们判断谁说得对。我们还需要进一步进行研究。但是骨骼、关节和肌肉在我们的手臂内部，不能拿出来研究。那怎么办呢？我们能不能做一个手臂的模型，来帮助我们继续研究。
你们看看它们分别模拟的是什么呀？
生：木板模拟的是骨骼，中间模拟的是关节，
师：要想让它动起来还需要什么？肌肉。我们用2个气球来模拟肌肉，一个是肱二头肌一个是肱三头肌。
在气球的两端各有一个挂钩，轻轻一拨挂钩就打开了，然后把它挂在铁圈上，就表示肌肉通过肌腱附着在骨骼上了。在这个木板上有好几个铁圈，你看看选择哪两个位置比较合适
肌肉是负责干什么的？提供动力的，所以我们要捏动气球，带动木板模拟出手臂弯曲和伸直动作。做完之后，可以在小组里玩一玩，体会体会骨骼、关节和肌肉是如何配合完成运动的。
学生搭建模型
汇报
师：都成功了吗？
各组学生一起演示捏动气球带动前臂弯曲伸直。
师：模型做得不错。是一上来就都成功了吗？遇到什么问题啦？谁来说说
生汇报
师：为什么第一次选择的位置不行，后来选的这个位置就行了呢？这说明什么问题，你思考了吗？
师：其他的小组你们遇到这个问题了吗，是这样解决的吗？看来肌肉要带动骨骼运动必须作用在两块骨骼上。
师：谁来说说骨骼、关节和肌肉是如何配合完成运动的
生：捏肱二头肌，手臂弯曲，肱三头肌收缩，手臂伸直
师：为什么捏肱二头肌，手臂就弯曲？
生：捏肱二头肌时，它就变鼓了，变短了，就把小臂骨拉起来了
师：肱二头肌变鼓，变短，产生了拉力，对不对?
师：这和我们刚才在手臂上观察到的现象一致吗？除了变鼓了变硬了，在长度上还变短了。
师：这时肱三头肌有什么变化？生：变长、变软
师：我们把肌肉变短、变鼓、变硬叫做收缩，肌肉变软、变长叫做舒张。肌肉在收缩的时候能够产生力量，牵动前臂骨骼围绕关节转动，手臂就弯曲了。肌肉舒张时是不产生力量的。肌肉比较特殊，在生活中很难找到和它完全一样的材料，所以我们在用模型研究的时候，肌肉处于舒张状态时，还是有一点力量的，实际上肌肉舒张是一个完全放松的状态（慢点说）。
师：谁能用上我们刚刚学会的这个两个词，说一说手臂伸直时，它们是怎么配合的。
生：肱三头肌收缩，肱二头肌舒张。肱三头肌收缩时产生力量把小臂骨骼拉直了。
师：谁能把手臂弯曲、伸直这两个动作完整地说一说
（四）视频资料 完善认识
师：我们借助模型进一步（慢说）认识了骨骼、关节和肌肉是如何配合的，那实际情况是不是向我们今天研究的这样？老师给大家准备了一段视频资料。
生看视频
师：和我们研究的一样吗？所以，完成一个动作需要骨骼、关节和肌肉的相互配合。
师：由于时间的关系，我们今天只研究了手臂的屈伸运动，你们能不能用今天学到的研究方法对身体的其他部位的运动展开研究。那我们课下可以研究研究在做下蹲运动时骨骼、关节和肌肉是如何配合的。
生活中有很多工具、机械用了和骨骼、关节、肌肉相似的结构。课下你能不能找出更多和人体具有类似结构的器具呢。我们课下去找一找。
最后，希望同学们坚持进行体育锻炼，经常锻炼可以是使我们的骨骼更粗壮，关节更灵活，肌肉更发达。