科学课呼吸与空气教学案例

小学科学“呼吸与空气”教学案例设计与实践一、案例背景与设计理念“呼吸与空气”是小学科学课程中生命科学领域的重要内容，旨在引导学生认识人体呼吸系统的基本功能，探究空气与生命活动的密切关系。本案例基于建构主义学习理论，强调以学生为主体，通过情境创设、动手实践、合作探究等方式，帮助学生在亲身体验中构建科学概念，培养科学探究能力和实事求是的科学态度。教学对象为小学中年级学生，他们对自身身体和周围世界充满好奇，但抽象思维能力尚在发展中，需要借助直观现象和具体操作来理解抽象知识。二、教学目标（一）科学知识1.知道人体需要呼吸，呼吸是生命的基本特征之一。2.了解呼出的气体与吸入的空气在成分上有所不同（初步感知二氧化碳含量的变化）。3.认识到空气对生命的重要性。（二）科学探究1.通过体验活动，感知呼吸时身体的变化。2.能设计并参与简单的对比实验，观察、记录实验现象，并尝试分析现象背后的原因。3.培养提出问题、作出假设、搜集证据、得出结论的探究能力。（三）科学态度与价值观1.激发对生命现象和科学探究的兴趣。2.培养合作与交流的意识，乐于分享自己的发现和观点。3.初步形成珍爱生命、保护环境（关注空气质量）的意识。（四）科学、技术、社会与环境（STSE）1.了解空气与人类健康的关系，认识到清新空气的重要性。三、教学重难点重点：感知呼吸过程，探究呼出气体与空气的不同。难点：理解呼出气体中二氧化碳增多（通过澄清石灰水变浑浊现象间接感知），并将此现象与呼吸的意义联系起来。四、教学准备教师准备：多媒体课件（包含人体呼吸过程示意图、空气污染图片等）、澄清石灰水、试管、玻璃导管（或吸管）、集气瓶、玻璃片、水槽、打气筒、气球、保鲜袋、火柴、蜡烛、教学模型（可选）。学生准备：每人一份实验记录表（简易）、小组活动材料（根据实验设计分组准备）。五、教学过程（一）创设情境，导入新课（约5分钟）教师活动：（1）引导学生做一个深呼吸，提问：“同学们刚才在做什么？我们为什么要不停地呼吸？”（2）播放一段运动员剧烈运动后大口喘气的视频，提问：“运动员为什么在剧烈运动后呼吸会变得急促？”学生活动：（1）体验深呼吸，思考并回答教师提出的问题。（2）观看视频，结合自身经验讨论运动与呼吸的关系。设计意图：通过亲身体验和生活情境，激发学生兴趣，自然导入“呼吸”主题，初步感知呼吸的重要性。（二）感知呼吸，初识器官（约10分钟）教师活动：（1）引导学生将双手分别放在胸部和腹部，感受平静状态下和深吸气、深呼气时身体的变化。提问：“吸气时，胸部和腹部有什么感觉？呼气时呢？”（2）结合人体呼吸系统示意图（或模型），简要介绍参与呼吸的主要器官（鼻、咽、喉、气管、肺等），强调肺是气体交换的主要场所。学生活动：（1）按要求进行体验，小组内交流自己的感受，如“吸气时胸部鼓起，呼气时胸部收缩”。（2）观察示意图，倾听教师讲解，对呼吸系统有初步的整体认识。设计意图：通过直观感受，帮助学生建立呼吸运动与身体变化的联系；利用示意图辅助，使抽象的器官知识具体化。（三）探究发现：呼出的气体与空气有什么不同？（约20分钟）1.提出问题，作出假设教师活动：“我们吸入的是空气，呼出的也是空气吗？它们完全一样吗？你有什么猜想？”引导学生根据生活经验（如呼出的气体有哈气，能使玻璃片模糊等）提出假设，如“呼出的气体可能含有更多的‘水汽’”、“呼出的气体可能和吸入的空气不一样，也许含有别的东西”。学生活动：思考，大胆猜想，自由发言。2.设计实验，验证假设教师活动：（1）针对“呼出气体中是否有水蒸气”，引导学生设计简单实验，如：对着冷玻璃片呼气，观察现象。（2）重点引导探究“呼出气体与空气在成分上的差异”。介绍澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊的特性。*实验一：空气与澄清石灰水：用打气筒向装有澄清石灰水的试管中打入空气，观察现象。*实验二：呼出气体与澄清石灰水：用吸管向另一装有等量澄清石灰水的试管中吹气（强调用嘴含住吸管末端，缓慢吹气，不要吸气），观察现象。（3）强调实验注意事项：安全、卫生（吸管专人专用或消毒）、观察要仔细。学生活动：（1）分组讨论实验方案。（2）分组进行实验，仔细观察并记录实验现象（如：实验一中石灰水无明显变化或变化很慢；实验二中石灰水变浑浊）。（3）小组内交流观察到的现象。3.分析现象，得出结论教师活动：“两个实验现象有什么不同？这说明了什么？”引导学生分析，得出“呼出气体中含有比空气中更多的二氧化碳”的结论。简要解释二氧化碳是人体细胞呼吸作用产生的废气，需要通过呼气排出体外。学生活动：对比实验现象，思考现象背后的原因，尝试用自己的语言描述结论。设计意图：通过“提出问题-作出假设-设计实验-动手操作-分析结论”的探究流程，培养学生的科学探究能力和实证精神。重点实验的对比设计，有助于学生理解实验变量，增强结论的说服力。（四）拓展延伸：空气对生命的意义（约5分钟）教师活动：（1）提问：“如果没有空气，会怎样？”引导学生认识空气是生命存在的基本条件之一。（2）展示空气污染图片或视频片段，提问：“这样的空气对我们的呼吸有好处吗？我们应该怎样保护空气环境？”学生活动：（1）思考回答，举例说明（如：憋气不能太久，鱼缸需要打气等）。（2）观看图片/视频，讨论保护空气环境的方法，如植树造林、少开汽车、不燃放烟花爆竹等。设计意图：将课堂知识与生命现象、环境保护相联系，拓展学生视野，培养其社会责任感。（五）总结与回顾（约3分钟）教师活动：“通过今天的学习，你有哪些收获？关于呼吸和空气，你还有什么想知道的吗？”引导学生梳理本课知识点，并鼓励提出新的问题。学生活动：分享学习收获，提出新的疑问。设计意图：帮助学生巩固所学知识，培养总结能力，并激发持续探究的兴趣。六、板书设计（示例）呼吸与空气1.我们在呼吸：鼻→咽、喉→气管→肺（吸气时胸部扩张，呼气时胸部收缩）2.呼出的气体≠吸入的空气*水蒸气变多（冷玻璃片）*二氧化碳变多（澄清石灰水变浑浊）3.空气是生命之源→保护空气环境设计意图：简洁明了，突出重点，帮助学生构建知识框架。七、教学反思本案例通过一系列学生参与度高的活动，将抽象的呼吸过程和气体变化直观化、可感化。在实际教学中，应注意以下几点：1.实验的有效性：澄清石灰水的浓度、吹气的时间和力度都会影响实验效果，课前需充分试做。对于“二氧化碳使澄清石灰水变浑浊”这一核心知识点，不宜过度深化化学原理，只需让学生建立现象与结论的联系即可。2.学生的个体差异：在小组活动中，要关注不同学生的参与度，鼓励不爱发言的学生表达看法，确保每位学生都有所收获。3.时间的把控：探究环节是重点，应给予学生充足的时间思考、操作和讨论，但也要注意整