小学四年级科学认识呼吸器官教学设计

小学四年级科学认识呼吸器官教学设计一、教学内容与学情分析本课是教科版科学四年级上册"呼吸与消化"单元的第二课。学生在第一课中已经通过测量肺活量、感受呼吸时身体的起伏，初步知道呼吸是维持生命的基本活动。本课的任务是把学生的认识从"我们在呼吸"推进到"我们用什么器官呼吸、这些器官是怎样协同工作的"，为后续探究呼吸过程中的气体变化奠定基础。四年级学生的生活经验丰富，几乎人人都知道"用鼻子呼吸""肺会一张一张的"，但这些认识是零散的、经验性的。多数学生会把呼吸简单理解为"鼻子吸气、肺里存气"，对咽、喉、气管、支气管等气体通道几乎一无所知；容易混淆呼吸与吞咽，认为"气是咽进肚子里去的"；对"膈肌"这一看不见、摸不着的关键结构更是完全没有概念。学生的这些模糊点，恰恰是本课最有价值的教学资源。从认知特点看，四年级学生处于从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键期。他们对看得见、摸得着、能操作的探究活动抱有浓厚兴趣，具备一定的观察、记录和表达能力，但对人体内部器官的认识需要借助模型、模拟实验和自我体验来搭建"想象的桥梁"。教师在设计时要坚持一个原则：凡是能让学生用手做、用身体感受的，就绝不用图片和讲解代替；凡是需要模型帮助理解的，就为学生提供规范的模型，而不是让学生凭空想象。二、教学目标科学观念目标。学生能说出人体呼吸器官包括鼻、咽、喉、气管、支气管、肺，知道空气经过的路径是鼻腔（或口腔）→咽→喉→气管→支气管→肺；知道膈肌参与呼吸运动，膈肌下移时胸腔扩大、空气进入肺；初步理解各呼吸器官分工明确、协同配合，构成一个完整的呼吸系统。科学思维目标。学生能通过观察呼吸器官模型、对照自身呼吸体验，对气体在体内的行进路线作出有依据的推测；能通过比较模拟呼气与吸气的装置操作，归纳出胸腔容积变化与呼吸之间的关系；能辨析"气是不是咽进胃里去的"这类易混问题，养成用证据纠正常识性错误的习惯。探究实践目标。学生能正确使用呼吸器官模拟装置完成"吸气装置内气球胀大、呼气装置内气球缩小"的实验并记录现象；能借助图表、绘制路线图等方式表达空气在人体内的行进路径；小组合作中能明确分工、规范操作、如实记录。态度责任目标。学生对探索自身身体奥秘保持持续的好奇心，乐于与同伴分享观察所得；在真实体验喷嚏、灰尘进入鼻腔等情境时产生保护呼吸器官的意识，能说出不随地吐痰、雾霾天戴口罩、不嘲笑戴鼻罩呼吸的同伴等基本行为准则。三、教学重点与难点教学重点是按顺序认识各呼吸器官的名称、位置与基本作用，建立"空气进入人体有固定通道"的整体认识。教学难点是理解呼吸运动的原理，即肺并不主动"抽气"，而是由膈肌和肋间肌带动胸腔容积变化，胸腔扩大时空气被"压"入肺内。这一原理看不到、摸不着，必须通过模拟实验帮助学生跨过理解门槛。四、教学准备教师准备：人体呼吸器官挂图与立体模型各一套，呼吸运动模拟装置演示版一套，多媒体课件（含呼吸时膈肌运动的动画、内窥镜下喉部与气管的实拍影像），人体轮廓图补充材料若干，剪刀、胶布等小组材料。小组准备（每组四人）：简易呼吸模拟装置一套（广口瓶、Y形气管、两支小气球、一个大气球皮、橡皮筋），鼻腔模型一只，可拆装的呼吸器官拼图一套，情境记录单、观察记录单、人体轮廓空白图各一张，彩笔一支。学生准备：课前在家观察家庭成员呼吸时胸部和腹部的变化，简单记录；每位学生准备一面干净的小镜子。五、教学过程（一）真实情境导入：一个喷嚏引发的思考上课伊始，教师不直接出示课题，而是播放一段三秒钟的短视频：一位同学参加升旗仪式时突然打了个响亮的喷嚏，脸上挂满水珠，旁边同学下意识躲了一下。画面定格后，教师提问："喷嚏喷出来的是什么？它是从身体哪儿出来的？它走进身体的时候，走的是同一条路吗？"学生各抒己见。有学生说喷出来的是鼻涕，有学生说喷出来的是气，也有学生说鼻涕和气一起喷出来。教师不急于评判，只把学生的回答归类板书为两列："出来的东西"和"气体走的路"。接着教师追问第二个问题："你们平时吃饭、喝水会不会'呛'到？呛到咳嗽的时候，到底是饭菜进了哪里？"这个问题一下子激起课堂波澜——几乎每个学生都有过呛到、咳嗽的经历，但没有人说清楚饭菜究竟"走错"了哪道门。教师顺势提出本课的核心驱动问题："空气从鼻子进入，到肺里交换后呼出，一路上要经过哪些'站点'？这些'站点'长什么样、各自负责什么？"板书课题：认识呼吸器官。设计意图在于：从学生熟悉的打喷嚏、呛咳生活情境切入，既真实又自带问题悬念。学生带着"气体到底走哪条路""饭菜怎么会走错路"的疑团进入学习，探究动机是内生的，不是被要求出来的。（二）自我体验：用身体寻找呼吸的"蛛丝马迹"第一环节是"静心听呼吸"。教师让学生坐直身体，双眼微闭，将一只手轻轻放在胸前，另一只手放在腹部，安静呼吸一分钟。教室里只放轻缓的背景音。体验结束后，学生交流感受："吸气时胸口和肚子是鼓起来还是瘪下去？""呼气和吸气，哪一个感觉更费力？"学生普遍发现吸气时胸腔向外扩张，腹部起伏不如胸部明显。教师追问："为什么胸会鼓起来？是胸腔自己在动吗？还是有股力量在拉它？"这个问题悬置不答，指向后面的模拟实验。第二环节是"用手摸呼吸"。教师出示"触摸探索表"：一找鼻子里的鼻毛，轻触鼻腔深处的湿润感；二摸喉结位置（男生可指出，女生同样能体会到，喉结随吞咽上下移动）；三用自己的手掌盖住锁骨下方，感受胸部呼吸时的起伏。学生边操作边在人体轮廓图上用小贴纸标注"我确实感受到了的部位"。教师特别提醒：咽在喉咙里面，手摸不到，但吞咽口水时喉结会动，说明咽和喉是相连的。第三环节是"猜想气体路径"。学生以小组为单位，在人体轮廓空白图上，用彩笔把"空气从鼻孔到肺，你认为会经过哪些部位"画成一条虚线路径。不要求准确，鼓励奇特想法。有的小组画了"气从鼻子直接进到胃"的绕行路线，有的小组画出了多分叉的"气管树"。教师巡视并收集有代表性的猜想图，准备投屏对比。设计意图在于：让学生用自己的身体作为第一个"实验材料"。呼吸是最贴近自己的生理活动，用手指、用掌心、用一分钟的静息去感知它，比任何挂图都更有说服力。猜想环节则把学生头脑中的模糊认识显性化，为后续"用证据修正猜想"埋下伏笔。（三）模型观察：逐一认识呼吸的"六站路"教师出示人体呼吸器官立体模型，但不急着讲解，而是先宣布任务："每组领到一个可拆装的器官拼图，请按照你们刚才画的气体路线，把这六个零件——鼻（鼻腔）、咽、喉、气管、支气管、肺——按照空气进来的先后顺序拼起来，并给每一个零件贴上姓名标签。"学生动手拼装时会出现分歧：咽和喉谁在前谁在后；气管是不是一根还是两根；支气管是不是直接进入肺还是被肺"包住"。教师允许学生争论，并要求争论时用模型上的结构特征来说明理由——比如"你看肺模型上有个孔，那它肯定要跟某根管子接上"。拼装完成后进入"一站一访"的有序观察。第一站是鼻。教师让学生观察自己课前带来的小镜子，用镜子看鼻毛和鼻腔内部。结合挂图说明：鼻不仅是进气的"大门"，鼻腔里有鼻毛可以挡住灰尘，鼻腔内壁湿润并能分泌黏液，黏液能粘住空气中的脏物并湿润空气；鼻腔后方有嗅区能闻到气味。教师补充冷天从室外进入暖气房、鼻子先觉得刺痛后逐渐适应的例子，说明鼻腔对空气有"加温加湿"的保护作用。第二站是咽和喉。这是本课最易出错的一段通道。教师借助矢状剖面图讲解：咽像一个"十字路口"，前后通鼻腔和口腔（吃进来的食物也经过这里），往下分别通向喉和食管；喉在咽的下方，喉里有两片特殊的"门"——会厌软骨和声带。空气平时走喉管，吃东西时会厌软骨像盖子一样盖住喉口，食物就被挤向食管。教师请学生做一个模拟吞咽动作，用手感受会厌盖住的瞬间喉结的轻微上移。"呛到"之谜由此揭开：吃饭时说话或大笑，会厌没来得及盖住喉口，饭菜沫挤进了喉管，身体就用猛咳把它赶出去。学生会露出恍然大悟的神情。第三站是气管与支气管。教师出示气管模型，让学生摸一摸气管软骨环（用塑料圈示意），说明气管不是一根黑洞洞的管子，而是由一个个半环形软骨撑起来的通道，这样跑步、弯腰时气管不会被压扁。教师提示学生默数一下模型上气管大约多少个软骨环，培养认真观察的习惯。气管往下分成左右两支，像倒"Y"形，分别进入左右两肺，进入肺后又反复分支成更细的支气管。教师让学生看一看模型上支气管分支的"树状"结构，并请学生联想校园里冬天掉光叶子的树——倒过来看，树根朝上、树冠朝下，这和气管支气管的形状非常像。趁机板书"气管树"三个字作为形象记忆。第四站是肺。肺是气体交换的"主战场"。教师出示左右肺模型：右肺有三片叶，左肺只有两片叶（因为心脏在左侧，挤占了一点空间）。教师不展开肺泡结构（那是本单元后续内容），只强调两点：一是肺本身没有肌肉，它不会自己扩张和收缩；二是肺像两块海绵，外壳柔软有弹性。这两个特点，是理解下面实验的关键前提。观察告一段落后，学生回到最初画的那张猜想图，对照模型修正路线，用红笔在自己画错的地方画一个小小的"修改标记"。教师收集两组典型的修正前后对比图投屏展示，肯定"敢于修改"的态度比"一次画对"更值得表扬，因为科学探究本来就是在纠错中前进的。（四）模拟实验：呼吸究竟是谁在"用力"这是本课教学的核心突破环节。教师先出示呼吸运动模拟装置：一个透明广口瓶（相当于胸腔），瓶口塞一只Y形玻璃管（相当于气管），Y形管下端挂一只小气球（相当于肺），瓶底蒙一块绷紧的气球皮（相当于膈肌）。教师向学生交代装置各部件与真实器官的对应关系，强调这是"简化模型"，真实的胸腔比它复杂得多。实验一：学生拉动瓶底的气球皮，观察小气球发生了什么变化。学生发现向下拉气球皮时，小气球鼓起来了；松开橡皮筋、按回气球皮时，小气球瘪下去了。教师追问："你并没有对小气球吹气或捏气，它怎么自己鼓了、瘪了？"学生逐渐意识到：拉动底部的"膈肌"，瓶内空间变大，空气就被"压"进了小气球；松开时空间变小，空气又被挤出来。教师用"房间变大、来客变多"的笨拙比喻帮助学生理解压力差：房间（胸腔）突然变大，里面的空气变得稀薄，外面的空气就挤进来了。实验二：教师把装置倒过来操作，即轻轻向外推气球皮（相当于膈肌上抬），观察小气球变化。学生总结规律：膈肌下移→胸腔扩大→吸气；膈肌上移→胸腔缩小→呼气。教师带领全体学生再闭眼做一次深呼吸，这一次学生在感受胸腔起伏时，多了一层"我大概知道谁在拉它"的理解。教师提醒学生：真实呼吸中除了膈肌，肋间肌也在帮忙，肋间肌收缩会把肋骨往外上方提拉，进一步扩大胸腔。为避免四年级学生负担过重，教师只作一句话补充，不展开。实验完成后，小组整理观察记录，用"我们让____动了，观察到____，说明____"的句式完成一条实验结论。教师随机抽取两个小组口头汇报，集体评议结论是否完整、用词是否规范。设计意图在于：把抽象的呼吸原理转化为学生手可操作的模拟实验。装置的每一处对应关系都事先交代清楚，学生在"拉—看—想"的连续动作中自己归纳出"不是肺在吸气，是膈肌在帮肺吸气"这一关键认识。这种通过模型建构概念的过程，是小学科学课最有魅力的地方。（五）联系生活：我该如何善待我的呼吸器官知识的落点是生活。教师分三个小话题组织讨论。话题一：雾霾天与口罩。出示雾霾天街道与晴朗天操场的对比照片，讨论：雾霾天鼻腔里的鼻毛和黏液忙不过来怎么办？学生自然而然得出正确做法是佩戴口罩，并且口罩应尽可能遮住口鼻。话题二：冷饮与喉咙。教师提问：夏天剧烈运动后是一口气喝完一瓶冰镇饮料好，还是过一会儿再喝温水好？结合咽喉的构造说明：咽喉黏膜遇骤冷刺激容易充血、发炎，刚运动完呼吸道处于"高流量"状态，更要温柔对待。话题三：不随地吐痰与文明打喷嚏。教师回到开课那个喷嚏视频，请学生评价视频里同学打喷嚏的方式，并示范正确姿势：用纸巾捂住口鼻，来不及拿纸巾时抬起手肘内侧遮挡。教师强调，痰和喷嚏飞沫里都带着黏液黏住的脏东西和微生物，吐痰、冲着人打喷嚏都是不卫生、不尊重他人的行为。讨论过程中，教师不强求学生背出标准条款，而是让学生自己说出"我以后会怎么做"，把每一条行为落实到具体的生活场景中。（六）课堂小结与拓展延伸小结环节不采用教师复述的方式，而是请学生完成两项任务。其一，用一分钟时间，看着自己修正后的呼吸路径图，从上往下默背六站路线：鼻（口）→咽→喉→气管→支气管→肺。其二，同桌互考一道判断题："肺是一块会自己变大变小的肌肉，所以我们才会呼吸。"对错都要说出理由。教师在巡视中随机抽问两到三对同桌，确认概念的落实情况。拓展延伸布置两项富有弹性的小任务。必做：回家请家长配合，用一根吸管、一只保鲜袋、橡皮筋做一个简易"单肺模型"，和家长说一说为什么手拉保鲜袋口子时袋内小气球会胀起来。选做：查找资料或请教家长，了解"打呼噜"的人呼吸通道哪里和别人不一样，下节课开头留三分钟请发现者分享。教师在结束语中不喊口号式总结，而是平静地告诉学生：这节课我们做了一件科学家常做的事——先猜想，再用观察和实验核实，发现不对就修正。"你们画的被红笔修正过的路线图，比一开始就画对的路线图，更值钱。"六、板书设计板书采用"路径＋原理"双栏结构。左栏为六站路线图：鼻（口）→咽→喉→气管→支气管→肺，每个站点右边括号标注一两字关键词（如鼻——滤、加温；喉——会厌"看门"；气管——软骨环；肺——气体交换）。右栏为呼吸原理示意：膈肌下移→胸腔扩大→吸气；膈肌上移→胸腔缩小→呼气。中间醒目位置书写课题。板书中的路径图刻意保留