小学三年级科学下册《肺是怎样呼吸的》教学设计

小学三年级科学下册《肺是怎样呼吸的》教学设计一、教材分析《肺是怎样呼吸的》是大象版小学科学三年级下册第四单元"人体的呼吸"中的第三课。本课在学生已经初步认识人体呼吸器官、了解空气进入人体路径的基础上，进一步聚焦人体最重要的呼吸器官——肺，探究肺是怎样完成呼吸这一生命活动的。本课的核心内容是帮助学生建构"肺通过有节律的扩大和缩小来完成吸气与呼气"这一科学概念。此前学生知道呼吸器官包括鼻、咽、喉、气管、支气管和肺，但对"气体为什么会自动进出身体"这一深层问题缺乏认识。这正是本课要破解的核心问题：肺本身不能自主运动，是膈肌和肋骨的协同运动引起胸腔容积变化，进而带动肺的扩张与回缩，气体在压力差的驱动下进出肺泡。教材编排了三个递进的活动板块：一是体验呼吸时胸廓的变化，二是制作并操作肺的呼吸模型，三是结合资料认识膈的作用。这一编排逻辑体现了从感性体验到模型建构再到理性提升的认知路径，符合三年级学生以形象思维为主、逐步向抽象思维过渡的心理特征。本课还承担着科学方法素养的培养任务。模型建构是科学探究的重要方法，肺部呼吸模型是学生第一次比较完整地体验"用模型模拟不可直接观察的生命现象"，对后续学习心脏、消化系统等内容具有方法上的迁移价值。二、学情分析三年级学生对人体自身充满好奇。通过本单元前两课的学习，他们能说出呼吸器官的名称和大致位置，也积累了"平静呼吸、运动前后呼吸次数不同"的体验。课前访谈发现，学生对呼吸的理解存在三类典型认识。第一类是朴素经验型，认为"肺自己会动，像气球一样一鼓一瘪"。这类学生占多数，他们把气体的进出归因于肺自身的收缩舒张，不了解肺的运动是被动的。第二类是模糊表达型，知道"肚子会动""胸口会起伏"，但说不清这种起伏与呼吸的关系，更无法解释气体进出的动力来源。第三类是前概念干扰型，有学生认为"吸气是主动收进的，呼气是放松流出去的"，即吸和呼都被理解为肺的主动行为。这些前概念提示教学中必须解决两个关键点：其一，建立"胸腔容积变化在先、气体流动在后"的因果顺序；其二，借助模型把看不见的膈肌运动"显形化"。三年级学生动手能力较强，对气球、塑料瓶等材料有操作经验，具备完成模型制作的技能基础，但对变量控制和现象的本质提炼需要教师搭建脚手架。三、教学目标（一）科学观念能说出肺通过有节律的扩大和缩小进行呼吸，知道膈的上下运动引起胸廓变化，进而使肺扩张和回缩，完成吸气与呼气。初步建立"胸腔容积变化引起气体进出"的因果认识，理解呼吸是维持生命的重要活动。（二）科学思维能在体验活动和模型操作的基础上，运用比较、分析、概括的方法归纳呼吸过程；能将模型的结构与人体器官进行对应和类比，初步发展模型的建构与解释能力；能对"肺是怎样呼吸的"作出有依据的解释。（三）探究实践能参与测量呼吸时胸廓变化的活动，会用软尺测量胸围并记录数据；能小组合作制作肺的呼吸模型，通过推拉"膈"观察"肺"的变化，描述现象并解释原理；能对照模型与人体，说出模型各部分模拟的对象。（四）态度责任愿意倾听他人观点，乐于与小组成员合作探究；能尊重证据，用观察到的现象修正原有认识；形成保护呼吸器官、养成良好呼吸习惯的意识，体会科学模型对认识人体内部机制的价值。四、教学重难点教学重点：通过体验和模型建构，认识肺是通过有节律的扩大和缩小完成吸气与呼气的，理解膈肌运动对呼吸的作用。教学难点：理解肺的运动是被动的，是被膈和胸腔的变化带动的；能将模型现象迁移到对人体呼吸机制的解释，建立"容积变化—压力变化—气体流动"的初步因果链条。五、教学准备教师准备：肺呼吸模型演示装置一套（透明塑料瓶、两个气球、橡皮筋、剪刀、三通管或吸管）、人体呼吸器官挂图或三维动画资源、膈肌运动的动态演示课件、软尺若干、实验记录单、大白纸和彩笔。学生准备：每组一套模型制作材料（去底的塑料瓶、大气球一个、小气球一个、吸管一根、橡皮筋两个、胶带），课前安静状态下数过一分钟呼吸次数的体验记录。环境准备：实验桌按四人小组排列，讲台预留模型演示区，多媒体设备调试到位。六、教学过程（一）情境导入：一次深呼吸引发的追问上课伊始，教师请全体学生起立，跟随指令做一次深呼吸。"用鼻子深深吸气，感受空气进入身体；再缓缓呼气。"学生完成后坐下。教师抛出问题："刚才这口气，是空气自己钻进我们身体的，还是我们的身体把它'请'进来的？"学生自由回答。预料中的回答包括："空气自己进来的，因为我们张开嘴了""是我们吸进来的，像用吸管喝水一样""肺把空气抽进来的"。教师不评判对错，顺势追问："如果肺像抽气泵一样能把空气'抽'进来，那肺是怎样的一个结构？它自己会动吗？是谁在指挥它？"教师板书本课课题"肺是怎样呼吸的"，并明确本课的探究任务：弄清楚肺是怎样一动一动让我们完成呼吸的。设计意图：以学生最熟悉的深呼吸为切入点，制造认知冲突——多数学生从未思考过"呼吸的动力从哪来"。用开放性追问替代直接讲授，暴露前概念，为后续探究蓄势。（二）活动一：给胸廓量一量——感受呼吸前后的变化教师引导："要弄清肺是怎么动的，先看我们身体外面能观察到什么。我们的胸廓在吸气、呼气时会发生变化吗？"第一项体验：手扶胸廓感知。学生双手掌心贴于胸部两侧，闭眼安静呼吸三次，感受吸气时手掌被撑起、呼气时手掌回落。学生交流感受："吸气时胸变大了""呼气时胸变小、变软"。第二项体验：软尺测胸围。两人合作，用软尺在胸廓最丰满处绕一圈，分别测量尽力吸气末、尽力呼气末的胸围，记录数据。教师示范读数方法，强调软尺水平、不松不紧。各组汇报数据。大多数学生的吸气胸围比呼气胸围多2至5厘米。教师在黑板上板书两组代表性数据。教师小结并提出新问题："数据告诉我们，吸气时胸廓真的变大了。可是胸廓变大和空气进入之间，是谁先谁后？是空气先把胸'撑大'，还是胸先变大空气才进去？"这个问题学生难以立即回答，形成悬念。教师指出："胸廓里面隔了一层皮肉和骨骼，我们看不见里面的肺是怎么动的。科学家遇到看不清的内部结构，常常借助一个办法——做模型。"设计意图：从定性触摸到定量测量，体验层层递进，让学生用证据确认"呼吸伴随胸廓变化"。而"谁先谁后"的因果之问，把课堂推向必须用模型解决的核心地带，使模型制作成为学生的内在需要而非教师布置的任务。（三）活动二：制作肺的呼吸模型教师出示自制模型教具，先让学生整体观察：透明塑料瓶内有一个小气球，瓶口用气球皮封住底，瓶口伸出吸管。教师引导对应："这个模型是一座'翻译桥'，把身体里的结构翻译成看得见的材料。请大家猜一猜：瓶身模拟什么？里面的小气球模拟什么？瓶底蒙住的气球膜模拟什么？吸管又模拟什么？"学生讨论后汇报，教师逐步明确：瓶身模拟胸廓，小气球模拟肺，瓶底的气球膜模拟膈，吸管模拟气管。教师同步播放人体呼吸系统结构图，建立一一对应。学生分组制作。制作步骤：第一步，将去底塑料瓶的瓶口处装上套在小气球上的吸管，用橡皮筋扎紧，使小气球悬于瓶内；第二步，将大气球剪开，用气球皮蒙住瓶底，橡皮筋固定紧绷。教师巡视，重点指导瓶底气球膜要绷紧、接口处要密封，提醒安全使用剪刀。各组完成后展示作品，互评密封性与结构对应度。设计意图：模型制作不是手工课，每一处对应都是一次概念建构。先猜测对应关系再动手，让制作成为"有思想的组装"。（四）活动三：操作模型，发现呼吸的秘密教师布置探究任务："这个模型怎样才能让'肺'动起来？注意，不许直接向气球吹气——因为真实的肺也不能靠别人吹。请你只拉动或推回瓶底的'膈'，观察'肺'的变化。"学生分组操作：向下拉瓶底气球膜，观察瓶内小气球鼓起；向上推气球膜，小气球缩小。有学生惊喜地发现吸管口被手捂时，拉开膈后松开手会"吸"气；把吸管口放在耳边能听到气流声。教师组织记录与描述，引导学生在记录单上填写：膈向下拉——胸廓空间变大——肺变大——空气进入（相当于吸气）；膈向上推——胸廓空间变小——肺变小——空气排出（相当于呼气）。聚焦研讨："请同学们思考，模型里让'肺'变大的是气球自己吗？"学生明确：小气球没有自己动，是膈被拉动后空间变大，气球才鼓起来。教师追问："同样，人体里的肺是自己动的，还是被什么带着动的？"学生结合模型回答：肺是被动的，是膈和胸廓的运动带着肺一张一缩。教师播放膈肌运动三维动画：膈肌收缩、膈顶下降，胸腔容积增大，肺扩张，外界空气流入形成吸气；膈肌舒张、膈顶回升，胸腔容积缩小，肺回缩，肺内气体排出形成呼气。师生共同归纳，板书结论：膈和胸廓的变化带动肺有节律地扩大和缩小——肺扩大，空气进入；肺缩小，空气排出。一吸一呼，就是呼吸。设计意图：这一环节是全课的心脏。通过"拉动膈—肺变化—气流产生"的可视化现象，把不可见的生理机制转化为看得见、摸得着、可解释的过程，突破"肺是被动运动"这一难点。循序渐进的研讨追问，让学生由现象走向本质。（五）活动四：学以致用，解释生活问题问题一：运动后为什么呼吸加快？学生结合本课认识回答：运动需要更多氧气，膈和肺的节律加快加大，交换更多气体。问题二：人在水中屏住气为什么难受？因为新鲜空气进不来，肺里的气体无法更新。问题三：打嗝、咳嗽和呼吸有什么关系？引导学生讨论后知道咳嗽是呼吸道的保护反应，说明保持呼吸道清洁畅通很重要。保护教育自然渗透：深呼吸到操场去做、雾霾天佩戴口罩、不吸烟远离二手烟、勤洗手预防呼吸道感染，都是爱护我们的肺。设计意图：用刚建构的概念解释真实情境，检验学习实效，同时把健康知识转化为守护生命的自觉行动，落实态度责任目标。（六）课堂小结与延伸师生共同回顾："这节课我们是从哪里出发的？体验胸廓变化—追问力量来源—做模型模拟—发现膈的作用—解释生活现象。这就是科学家思考问题的方式。"请学生用一句话说说"肺是怎样呼吸的"。多元表达后教师提炼板书，形成完整的概念图示。课后延伸任务：回家向父母演示肺模型并讲解原理；查找资料了解潜水员携带氧气瓶与呼吸的关系；坚持记录早、晚一分钟呼吸次数一周，发现自己的呼吸规律。七、板书设计课题下方呈现流程结构图：膈下降→胸廓变大→肺扩大→吸气；膈回升→胸廓变小→肺缩小→呼气。左侧标注模型对应：瓶身—胸廓、小气球—肺、气球膜—膈、吸管—气管。整个板书以箭头串联，直观呈现因果链条。八、作业设计基础层：完成实验记录单的全部填写，用"因为……所以……"的句式，完整写出吸气和呼气的过程。提升层：用家中废旧材料（如可乐瓶、气球、塑料袋）改进肺模型，思考怎样能同时表现左右两个肺，画出改进设计图。拓展层：查阅资料，了解植物"呼吸"与动物呼吸的异同，下节课课前交流两分钟。九、教学评价过程性评价嵌入各活动：测量胸围时观察学生操作规范与合作情况；模型制作时评价结构对应的准确性；研讨环节依据学生表述的因果完整度评估思维水平。采用星级互评表，从"会操作、会观察、会解释、会合作"四个维度互评。表现性评价聚焦核心解释任务：能脱离模型，用自己的语言完整说明"膈带动肺扩张与回缩从而完成呼吸"的学生，即达成重点；能进一步指出"肺本身不会自己动"的学生，突破难点，进入优秀层级。十、教学反思本课最容易出现的偏差，是把模型演示做成教师的表演，学生隔着玻璃看热闹。因此必须保证每组学生都有一手操作体验，让"拉动膈的手感"成为概念形成的肌肉记忆。其次要警惕语言上的误导。教师描述时不应说"肺吸气"，而应说"膈的运动带动肺扩张，空气进入"，语言的精确就是科学的精确，每一次表述都在加固或消解学生的正确因果链。再者，学情差异不可忽视。动手能力弱的组，教师应在密封环节定点帮扶；思维活跃的组，可增加挑战——"如果瓶身是