3.13 制作肺活量计（教学设计）科学青岛版五四制三年级上册（新教材）

青岛版五四制（2024）科学三年级上册《制作肺活量计》教学设计课题3.13制作肺活量计课型新授课教学目标科学观念：1.知道肺活量是指一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体总量。2.理解自制肺活量计（排水法）的工作原理：排开水的体积等于呼出气体的体积。科学思维：1.能通过观察不同类型的肺活量计，分析其共同功能，并迁移应用到自己的设计中。2.能基于实际问题（如瓶内有空气）进行思考，提出改进装置的方法，发展创新思维。探究实践：1.能根据设计图，与他人合作制作一个简易的肺活量计。2.能使用自制的仪器进行测量，并记录、分析数据（取三次最大值）。3.能对自制仪器进行测试、评估与改进。态度责任：1.在小组合作中，愿意倾听他人意见，乐于分享自己的观点。2.养成实事求是、严谨测量的科学态度。3.关注自身身体健康，了解肺活量是健康体检的重要指标之一。教学重难点重点：指导学生利用排水法的原理，合作完成简易肺活量计的制作。难点：理解“排开水的体积等于呼出气体的体积”这一原理，并能解决制作和测量中遇到的实际问题。教学环节教学过程课堂导入一、明确问题1.活动导入：教师邀请两位同学进行一场“吹气球比赛”：规则是只能吸一口气，然后一口气把气球吹大，看谁吹得大。2.提出问题：师：“为什么他吹的气球更大呢？”生：（预设回答）因为他一口气吹出的气更多。/因为他肺活量大。3.揭示课题：师：同学们说得很好！一口气吹出的气体总量，我们就叫它“肺活量”。肺活量大，说明我们的身体更健康。想知道你自己的肺活量到底有多大吗？今天，我们就来当一回小小科学家，自己动手制作一个肺活量计，测一测！（板书课题：制作肺活量计）课程学习二、制定方案任务一：测一测肺活量。概念学习：师讲解并板书：“肺活量：一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体总量。”总结：肺活量是指一次尽力吸气后再尽力呼出的最大气体量。2.观看指南：播放标准的肺活量测量视频（或教师演示），强调操作要点：先深吸一口气，吸到不能再吸为止。屏住呼吸，嘴唇紧贴吹嘴，用力、均匀、缓慢地吹气，直到一点气都吹不出来为止。强调：测量三次，取最大值记录。3.填写记录表：介绍并分发《肺活量测试记录表》。次数第一次第二次第三次最大值我的同学任务二：观察并设计肺活量计。1.观察比较：课件出示三种肺活量计图片：吹气球（简易）、医用肺活量计（简易式）、电子肺活量计。师：请观察，它们有什么相同和不同？它们都是用什么方法来测量气体体积的？生讨论交流。（相同：都是收集吹出的气。不同：测量方法不同，有的看大小，有的看刻度，有的数字显示）2.引出原理：师：科学家们常用一种非常巧妙的方法来测量不规则气体的体积，那就是——排水法。（课件展示排水法动画）我们把气体压入装满水的瓶子里，水就会被气体挤出来。我们只要收集或者测量被挤出来的水的体积，就知道气体的体积了。3.设计分析：出示教材或课件中的设计图。师：我们的自制肺活量计需要哪些材料？它们分别起到了什么作用？师生共同分析：空瓶子：用来装水和收集气体（计量功能）。水槽：接住排出来的水。量杯和记号笔：给瓶子画上刻度，方便读数。软管：让我们吹的气体能进入瓶底，把水排出来（气体传输功能）。三、实施方案任务一：制作肺活量计1.教师示范：教师利用大型模型清晰示范关键步骤，特别是“倒置”环节。2.小组制作：学生以小组为单位合作制作。步骤1：制作刻度。用量杯每次量取200毫升水倒入瓶中，用水性笔在瓶壁上画出水位线，并标上数字（200mL、400mL、600mL……），直到将瓶子接近装满。步骤2：组装仪器。将瓶子装满水，用盖子或手掌盖紧瓶口，快速倒置过来放入水槽中。（关键点：确保瓶口始终在水面下）。然后将软管的一端插入倒置的瓶口中。3.教师巡视指导：重点关注学生倒置瓶子的操作是否成功，瓶内是否充满水。任务二：测试与改进1.首次测量：组员依次进行测量。一名同学吹气，其他同学观察并记录排开水的体积（即瓶内气体体积）。2.发现问题：师：在测量时，有同学发现瓶子一开始里面就有空气，这是怎么回事？这会影响我们的结果吗？生：（预设回答）因为倒置的时候跑进去了一点空气。/会，测出来的数字就不准了，比实际肺活量小。3.思考改进：师：有什么办法可以让瓶子里一开始完全没有空气吗？生讨论，尝试找出解决方法。（如：灌水时要满得要溢出来；倒置动作要快且稳；可以先插入软管，从软管吹气将最后一点水排掉以赶走空气）师：大家想的办法都非常好！这就是科学探究的过程——不断发现新问题，并想办法解决它。请同学们用你们想到的方法改进一下，再测一次，看看结果有什么不同？四、展示交流，总结评价1.小组展示：请一两个小组展示他们改进后的肺活量计和测量结果。2.回顾反思：师：通过今天的学习，我们回顾一下，我们自制的肺活量计是怎样实现其功能的？师生共同总结（结合板书）：功能：气体传输→结构：塑料软管功能：计量体积→结构：标有刻度的塑料瓶师：我们看到，任何一个工具，它的结构都是为了实现它的功能而设计的。3.评价反馈：学生根据评价表进行自评和小组互评。评价内容☆☆☆☆☆☆我能积极参与小组设计和制作我能理解排水法测量气体体积的原理我能发现测量中的问题并尝试改进我们小组的肺活量计成功测出了数据五、拓展延伸师：肺活量的大小和哪些因素有关？（性别、年龄、体育锻炼等）鼓励学生平时多参加体育锻炼，如跑步、游泳、吹乐器等，可以增加我们的肺活量，让身体更健康。挑战：能否制作一个更精确、更美观的肺活量计？课堂小结师：“今天我们知道了肺活量是一次尽力呼出的最大气体量，用排水法制作了肺活量计，还学会了测量和改进。肺活量越大，说明肺的功能可能越好，平时坚持锻炼能增强肺活量哦！”板书设计制作肺活量计 1. 肺活量：一次尽力吸气后尽力呼出的最大气体量 2. 制作原理：排水法（呼出气体=排出水量） 3. 材料与功能： 软管→传输气体 带刻度的矿泉水瓶→计量体积 水槽→装水 4. 测量步骤：吸气→屏住→吹气→记录→取最大值教学反思1.成功之处：本节课以趣味比赛导入，充分激发了三年级学生的探究兴趣。整个教学设计环环相扣，从明确问题到设计制作，再到测试改进，完整再现了工程设计的流程，有效培养了学生的动手能力和解决问题能力。小组合作模式促进了学生间的交流与协作。2.不足与改进：倒置装满水的瓶子并确保瓶内无气泡对于三年级学生而言是一个操作难点，容易洒水且导致实验误差。在今后的教学中，可以考虑：①使用更大的水槽以减少操作恐惧；②提前在瓶口套一个橡皮泥或橡皮塞，