《运动起来会怎样(一)》教学设计 小学科学“生命世界”专题研训资料

小学  杨雷勇

【整体设计】

1．本课主要采用“自主——合作——探究”的方法进行教学。

2．充分体现以学生为主教师引领的理念，以任务驱动为活动线索，后面的活动以前面的活动为基础，尽可能做到环环相扣，层层递近。

3．整个过程成为首尾呼应的完整的整体，让学生经历“质疑——求证——释疑”的过程。

4．努力处理好过程与结果的关系

5．努力把握科学课的特点，实施有效教学。

6．小组成员的分工明确，互相合作。

7．细节决定成败，全课的设计还将努力突出一个“细”字，主要从以下几个方面加以体现：导入与结尾的处理、教材的处理、环节的设计与处理、材料的选择和呈现、实验的指导、分组与演示的合理安排、过度的设计、问题（追问）的设计、作业本的有效利用。

8．实现几个目标：培养质疑精神、培养探究精神、培养创新精神、培养求证意识、培养合作精神。

●几点说明：

学生基础：

四年级的学生通过一年多的科学学习，已经具备了一定的科学素养，他们乐于探究、善于合作、敢于创新，同时对新的事物具有更强的探究欲望。《我们的身体》是生命世界内容的重要组成部分，研究对象是我们自己，教材中的每一部分都好比一个个暗箱，对学生来说既熟悉又充满着诱惑。基于这一点，开展科学探究，了解人体内部的各种活动和变化，恰恰是四年级学生科学探究能力的最好展现，他们将在老师的引领下通过一系列独立与合作的科学探究活动，揭开一个个人体内部系统的秘密，进而感受和体会到人体的精密与和谐之美。

教材分析：

《运动起来会怎样（一）》主要引领学生对人体呼吸系统的认识。本课教材内容分为三部分：第一部分，体会平静状态下和经过剧烈运动后自己呼吸与心跳的差异，初步体验到运动和呼吸之间的关系；第二部分，通过体验反复呼吸一袋空气，开始试着解释吸进和呼出的气体有何不同；第三部分，引导学生设计并运用实验检验吸进的气体和呼出的气体有何不同。在本课的教学中要求学生准确地测量呼吸和心跳的数据，仔细观察蜡烛的火焰熄灭情况来了解呼出的气体和新鲜空气之间的差别，最终对人体的呼吸器官和功能有一定的了解，懂得运动和健康之间的关系。

教材处理：

第一：变同时测量呼吸和心跳的次数为只测量呼吸的次数。教材的三个活动中的第一个活动是让学生同时测量平静时和运动后呼吸及心跳的次数，我在设计时只采用了呼吸次数的测量，理由：首先，根据教材和教师教学用书中的要求，要求学生同时测量呼吸和心跳两种数据困难较大，即使两人一组共同完成呼吸和心跳的测量，每人也只能各测一项，这也剥夺了学生的的探究权利；其次，本课的重点是引导学生认识人体呼吸系统及其器官间的协调作用，呼吸的测量已经足以说明运动和呼吸的关系，目标指向非常明确，可以顺其自然地引出本课的重点和核心，而心跳测量的目标指向是认识人体的循环系统及相关功能，因此可以放到第二课时，恰好成为《运动起来会怎样》（二）有效的起始探究活动。

第二：变先测量后认识为先认识后测量。通过网上查找和资料研究，本课的整体设计主要有两种模式。其一是：导入新课→测量平静时和运动后的呼吸次数→体验反复呼吸一袋空气→实验检验呼吸前后空气发生了什么变化→认识呼吸器官→得出运动和呼吸的关系。其二是：深呼吸游戏导入新课→认识呼吸器官→体验反复呼吸一袋空气→实验检验呼吸前后空气发生了什么变化→测量平静时和运动后的呼吸次数→得出运动和呼吸的关系。我觉得这两种方案都很不错，目标明确、环节清晰、层层递近，连接巧妙。而我的设计具体流程则为：游戏引入设疑（同样个头的两位男同学吹气球比赛，结果气球一大一小，产生疑问，为什么会这样——运动与呼吸的关系、肺活量大小与运动的关系的预设）→根据“运动可能与呼吸有关”首先引入“呼吸器官的认识”→根据“对呼吸过程的认识”进一步“通过活动体验空气进出人体后发生了什么变化”（反复呼吸一袋空气）→根据“空气在呼吸前后发生了变化”引入“对空气究竟发生了什么变化的研究”（分组及演示实验检验空气发生了什么变化以及资料的学习）→根据“空气在呼吸前后导致氧气的减少和二氧化碳及其他气体的增多”引入“对运动和呼吸关系的研究”（测量平静时和运动后的呼吸次数）→引出肺活量，呼应开头，引导学生根据研究成果解决导课时产生的疑问（肺活量的大小与运动有关）→倡导加强运动，增强体质→巩固作业→拓展延伸。为达到较好的效果，我在设计时主要是借鉴后者并综合其他，在他人基础上进一步做到合理剪裁、改进实验、增加作业设计，尤其使整个教学过程连贯起来，做到首尾呼应，让学生经历“质疑——求证——释疑”的过程，使整堂课的结构显得更加完整。

关于课题：我有两点想法：首先，我认为本单元教材的编排主要是让学生通过探究活动逐步认识人体的各个系统，第三课《运动起来会怎样》（一）主要是让学生认识人体的呼吸系统及其相关功能，重点引导学生对呼吸系统的认识，运动只是起着引入作用。其次，我想本堂课的研究过程是一个环环相扣且层层递近的关系，运动与呼吸的关系研究是本课的研究高潮，切中主题。基于此两方面原因，我把课题定格为《运动和呼吸》，这样显得更明确更直观，直指研究主题。

用作业本：

听了很多科学课，我们会发现很多形形色色的实验记录单，用以记录在实验过程中产生的数据，而偏偏忽视了科学课堂作业本的重要作用。其实，很多时候科学课堂作业本中的实验记录表已经印得好好的了，我们应该好好利用。本课就是这样的典型代表。

作业设计：

根据我县教育局教研室今年提出的《关于改进和提高教师作业设计能力，提高课堂教学效率的实践研究》课题的研究需要，目前我县教育系统上下联动，各学科齐头并进，积极开展作业设计研究。科学作业主要有两大类，一类是活动性作业，有课内的如实验观察记录，有课外的，如课外拓展性活动作业等，前者一般情况下会在课堂内完成。另一种被称为是巩固性作业，如本堂课的重点概念的回顾等作业。由于科学课的课堂研究内容比较丰富，在平时教学时因多种因素很多时候会没有时间在课堂上完成作业，总是把课堂作业拖到课后，导致作业完成的质量不高。基于本课特点，在课堂即将结束之时，我设计了三道填空题，用幻灯打出，以学生口答的形式完成，目的是让学生在经过前面大量研究的基础上加深这三个层次逐步递近含义的理解，也更好地回顾了前面的三组研究活动。

【教学目标】

科学概念：

人体需要氧气，肺的气体交换作用将氧气吸收进血液，将二氧化碳排出体外。

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。

经常锻炼身体，可以加大身体的肺活量，这样有利于身体健康。

过程与方法：

在体验活动中感受呼吸过程中的气体变化。

结合实验现象对数据及相关资料进行合理分析，作出对呼吸次数加快原因的分析。

情感态度价值观：

在探究体验活动以及分析实验现象过程中培养学生实证意识。

认识到耐心、细致地完成测量活动的必要性。

【教学重点】用体验和实验的方法，验证呼吸前后气体发生了什么变化。

【教学难点】通过设计简单的实验证明呼吸前后气体发生了变化，并试着解释“为什么运动后呼吸加快了。”

【科学词汇】氧气  二氧化碳  气体交换  肺活量

【教学准备】

学生探究准备：①保鲜袋每人4个、铁夹子4个②吸管1支、集气瓶2只、毛玻璃片2片、标签纸2张、竹签2根、火柴1盒；③课本、作业本。

教师探究准备：①课件（flash动画、兔子舞音乐）、秒表；②作业本（实验记录）③演示材料：保鲜袋1只、铁夹子1个；吸管1支、集气瓶2只、毛玻璃片2片、竹签2根、火柴1盒、气球4个；盛有石灰水的水槽1个只。

【教学过程】

一、新课导入：                  P1  （课件展示科学学习方法三句话）

1．游戏导入： 

■ 引导：你们喜欢做游戏吗？首先我们来进行一项小小的运动比赛，谁愿意上来试试？出示两个相同的气球，有意识选择两位男同学（个头差不多，一位爱运动，一位很文静）上台吹，比比谁吹得大——规则：只能吹一口气，可以先吸足一口气，然后使劲吹，吹完后马上捏住气球口子，防止气体外逃。

□ 比赛：学生比赛

■ 提问：你们看到了什么？想想这是为什么？和什么会有关系呢？

□ 汇报：和他们的气量有关，和他们的呼吸功能有关，和他们的肺活量大小有关。

2．揭示课题：刚才这个游戏说明人的运动和呼吸有着一定的关系，究竟有着怎样的关系呢，今天我们就一起来研究《运动和呼吸》。  （板书：运动和呼吸）

P2  （课件出示：运动和呼吸）

【设计意图：本课的导入方法很多，但主要有两类方式，其一是按照教材思路直接揭题后马上测量呼吸，其二是让学生在通过憋气的游戏引出呼吸后引入认识人体的呼吸器官，从而深入地进行研究，这两种方法都切中主题，简洁有效。但我觉得，要使学生对科学探究活动充分投入，关键是激发学生产生强烈的探究欲望和持续不竭的研究动力。同时还要看，导入的设计是否为全课的教学所服务。所以，我的导入设计主要体现两层含义。其一，在正式教学之前我让学生通过简单的运动游戏让学生充分参与，调动他们的探究兴趣和欲望，使之从一开始就带着饱满的情绪进入角色，从而为提高整堂课的探究效率打下良好基础。其二，也是更重要的一点，之所以如此设计导入，目的是想通过吹气球把隐含的“人体肺活量的大小与运动有关”这一全课的重点和高潮在此预设，然后引领学生通过“认识呼吸器官→体验气体变化→验证气体变化→探究运动与呼吸的关系”等一系列的探究活动层层推进，最终很自然地引出肺活量问题，做到前后呼应，让学生经历“质疑——求证——释疑”的过程，使整堂课的结构显得更加完整。】

 

二、科学探究：

● 活动一：认识呼吸器官

■ 过度：刚才同学们说了，人体的运动和呼吸有关，那我们就一起先来体验一下，让我们来做几次深呼吸，并猜猜空气进入我们身体时都经过了哪些地方，然后又是经哪里出来的？

□ 体验：师生一起深呼吸。                  教师示范：深呼吸辅助动作

□ 交流：学生汇报

■ 引导：在呼吸的时候，其实有许多人体器官参与了这个过程，这些器官我们可以统称为呼吸器官。                               （板书：呼吸器官）

□ 交流：摸摸自己的呼吸器官后说说人体的呼吸器官有哪些。

                                         P3  （出示呼吸演示图课件）

□ 描述：观看课件“人体呼吸系统”，认识主要呼吸器官，并让学生说说呼吸是怎样进行的，尝试描述空气在人体内的流动路线。

■ 引导：播放呼吸过程演示FLASH动画，引导学生观看。

■ 小结：师生共同讨论小结吸气和呼气的路径。P3  （出示呼吸演示图课件）

【设计意图：之所以这样设计，主要意在让学生亲身经历猜测和体验，并有效运用多媒体辅助教学，进而让学生通过直观的“呼吸器官图” 和“呼吸过程演示动画”的观看，落实认识人体呼吸系统的教学目标。】

 

● 活动二：体验空气变化——呼吸体验、初步感知——寻求证据（1）

■ 过度：通过刚才的活动，我们知道人体的呼吸离不开空气，可我们把空气吸进去后怎么又呼出来了，既然这样为什么还要呼吸？

□ 汇报：人不呼吸就会憋死呀！

□ 汇报：吸进去的气体和呼出来的气体是不一样的。

■ 追问：你怎么知道它们不一样呢？你有什么方法证明吗？想研究一下吗？

■ 提示：课件：先装一袋普通空气，然后用袋口封住嘴巴和鼻子，尽量不要漏气，反复呼吸，觉得难受就停下，同时把袋口拧紧，不要让空气跑了。比一比：看看谁袋中的空气不会漏掉？把你们反复呼吸直至不能再呼吸的空气收集好，用夹子夹住。                              P4  （课件提示要求；教师示范）

                   P4  （安全教育：不比时间长，要比不漏气。）

□ 游戏：反复呼吸同一袋空气。（材料在实验员对应的可捉抽屉内）

□ 交流：学生交流活动感受。（越来越觉得闷，到后来就不能呼吸了）

■ 提问：在这个实验中，袋子里空气的总量有没有减少？

□ 汇报：没有，还是一袋空气

■ 追问：那为什么到后来我们不能继续这样呼吸了呢？

□ 汇报：是空气发生了变化；空气的成分改变了。

■ 小结：是啊，如果空气成分没有变化，我们应该可以一直这样呼吸下去。而现在，我们却不能在同一袋空气中进行长时间的呼吸了，说明经过呼吸的空气确实发生了变化。

【设计意图：为了让学生体验到经过呼吸后的空气确实发生了变化，为后续研究运动和呼吸的关系作好铺垫，教材安排了“反复呼吸同一袋空气”的活动，这是非常恰当和有必要的。如此亲身体验，感受会更深刻！要让学生参与这样的活动可能会很简单，但是要真正把体验活动做足做细做到位，这才是教学的关键。所以此环节在设计时按照“猜测——体验——思辩”的程序进行，尤其是体验环节的做细做到位，让学生通过比较充分认识到人体吸进去和呼出来的气体确实发生了变化，真正实现学生科学思维的提升。】

 

● 活动三：检验空气变化——分组实验、视觉求证——寻求证据（2）

■ 过度：现在我们已经知道吸进去和呼出来的空气是不一样的，它们已经发生了变化，那它究竟发生了怎样的变化呢？引导进行猜测。P5 （课件出示：问题）

□ 猜测：学生猜测：氧气减少？二氧化碳增加？（板书：氧气？二氧化碳？）

■ 引导：你们有什么方法可以证明吗？            P5  （课件出示：思考）

□ 汇报：学生说说他们的方法。

■ 引导：物体燃烧是需要氧气的，当氧气不足或没有时，燃着的物体就会熄灭。我们要检验呼吸后的空气氧气是不是减少，就可以用这个方法。

     P5  （课件出示：科学原理）

■ 追问：能不能直接将点燃的竹签放进保鲜袋？

□ 汇报：不能，因为会把袋子点着或熔化，引起危险，

□ 汇报：里面的空气还会跑出来。

■ 指导：现在老师教你们一个办法：把你们前面反复呼吸过的气体倒入集气瓶。强调注意事项：袋子要倒着，袋口要捏紧。   P5  （课件出示：科学原理）                             

（教师示范）

■ 提问：为比较空气吸进去呼出来是否发生了变化，我们就检验袋子里的空气就行了吗？为了效果更明显，我们需要几瓶空气进行对比，需要怎样的空气？

□ 汇报：需要两瓶，一瓶是反复呼吸过的，另一瓶是没有经过反复呼吸的。

■ 指导：收集方法指导。并要求贴上标签，用以区别。      （教师示范）

■ 强调：①竹签要用两支。②毛玻璃片拿开应同时。③点燃后要同时放入。

④应倾斜着放入。⑤速度不能太快。P5  （课件出示：注意事项）

□ 实验：学生分组探究：竹签燃烧检验两袋空气中氧气的含量。

□ 交流：一般的空气里氧气较多，反复呼吸的空气里氧气大量减少。

（板书：擦去氧气减少和二氧化碳增多后面的两个问号）

■ 演示：二氧化碳使石灰水变浑浊——两个气球，分别内装普通空气和二氧化碳，分别压入石灰水，引导观察现象的发生。      

■ 小结：空气在呼吸前后发生了变化，氧气减少和二氧化碳增多。（教师演示）

■ 延伸：学习资料、提升认识——寻求证据（3）

科学家们对人体吸进去和呼出来的气体成分专门进行了研究比较，我们也来看一看，它们到底发生了什么变化？

P6 （课件：吸进去的和呼出来的气体成分比较）

□ 交流：氧气减少，二氧化碳增加。

■ 小结：科学家的研究和我们一致，说明我们的猜测和实验是完全正确的。

事实上人的呼吸过程就是在进行气体交换，把氧气吸收，将把二氧化碳等其他气体排出体外的过程。                                 P6  （课件：小结填空）

【设计意图：在学生体验到空气变化的基础上，安排了用实验来检验空气的变化，加强知识建构。在设计时采用分组和演示相结合。分组活动：用燃烧来验证空气中氧气含量减少；演示活动：用澄清的石灰水来验证二氧化碳的增多。其中第一个实验没有采用排水集气法，因为那会消耗较多的时间，影响后面的活动，而采用了较简单的“倒入”法，操作简单，省时有效。第二个演示实验的设计旨在从另一个角度证明二氧化碳的增加，培养“求证”意识。】

 

● 活动四：运动与呼吸的关系：

■ 过度：看来，呼吸对我们人体是非常重要的，你知道在平静时自己一分钟大约呼吸几次吗?如果剧烈运动后，呼吸的次数会不会变化呢？想不想测量一下？

P7   课件：测量一分钟呼吸的次数

■ 强调：测量时应注意什么？不能刻意控制呼吸，还要及时记录

（记录在作业本P40第1题）。

□ 讨论：怎样呼吸算一次（一呼一吸算一次）。         

□ 测量：测量平静时的呼吸次数并记录——平静测量 

  P7   课件：呼吸次数的测量

测量运动后的呼吸次数并记录——随音乐做深蹲运动并测量。

P7   课件：播放兔子舞音乐

■ 强调：注意安全，不要相撞！

身体不好可以不参加运动，可以观察其他人在运动时的状态

□ 交流：选取五组学生代表汇报。

■ 汇总：教师在课件中完成表格填写。          P8  （课件出示记录表）

■ 质疑：为什么运动后呼吸的次数就会增加呢？  P9  （课件：出示问题）

□ 讨论：学生分析交流讨论汇报              （板书：呼吸过程结构图）

P9  （课件：出示结论）

■ 概括：人体运动的过程中，需要消耗大量氧气，所以呼吸的次数要比平时多，呼出和吸入气体的数量也比平时多。

■ 呼应：前面两位同学为什么个头大小差不多，但是他们吹出来的气球大小为何会明显不同呢？

□ 释疑：是因为他们的肺活量不同。  

■ 追问：什么是肺活量呢？肺活量大有何好处呢？怎样才能增大我们的肺活量呢？                                       P10  （课件：肺活量测量）

■ 追问：现在你们应该知道究竟是为什么了吧？

□ 释疑：因为其中一位同学是体育委员，爱运动，而另一位同学则不爱运动，所以他们的肺活量大小会不同。                

■ 指导：肺活量的测量方法指导。           P10  （课件：肺活量测量）

■ 倡议：经常锻炼身体，会增大我们的肺活量，从而获得更多的氧气。

【设计意图：之所以把“人体运动与呼吸的关系”安排于此，主要基于两方面原因：其一，前面的活动，大约已用时30分钟，此时学生往往会呈现出学习疲惫的状态。为此，特安排呼吸次数的测量，利用运动这一容易吸引学生的兴奋点，使课堂教学继续朝有效、有序的目标前进。其二，在经历了一系列的关于呼吸的研究得出呼吸引起气体成分变化之后再进行关于“人体运动与呼吸的关系”的研究，便于使学生在讨论中明白呼吸和运动的关系，明白锻炼身体的重要性，体现学习的价值，正好突出重点，突现本课主题，起到升华主题的作用。

有关肺活量的测量因时间关系在本课不作安排，但关于肺活量的概念以及肺活量大小与呼吸能力的大小及与运动的关系在此作简单补充，尤其是肺活量的大小与运动的关系的突出正好与新课的导入相呼应，让学生经历“质疑——求证——释疑”的过程，使整堂课的结构更为完整。】

 

三、巩固练习

■ 巩固作业                             P11 （ 课件出示：巩固作业）

□ 学生练习

四、总结延伸

■ 总结：通过今天学习，知道了什么？运动后呼吸会发生变化，心跳呢，下节课来研究。

■ 延伸：课外探究活动——比较体质不同学生心跳情况。

P12 （ 课件出示：拓展探究）

【设计意图：让学生谈本节课的收获，梳理所学，建构比较完善的知识概念。同时通过课外延伸的探究活动为后续研究作好铺垫。】

 

五、板书设计

运动和呼吸

 

                          吸入更多的氧气                           氧气减少

运动后    呼吸会 加快                                 呼吸器官

       （气体交换）       呼出更多的二氧化碳等废气                 二氧化碳增多