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四年級科學《健康需要新鮮空氣》教案設計
教學目標：
科學探究：
1.能通過觀察、體驗等活動認識呼吸器官和了解呼吸過程；
2.親歷科學探究的全過程，能提出和呼吸相關的問題，并運用已有知識對“吸進的空氣和呼出的氣體是否相同”作出假設，學會制定簡單的對比實驗計劃，用實驗證據驗證自己的假設；
3.能根據假設和實驗獲取的證據進行分析，對人的呼吸作出解釋，形成科學的結論；
4.能積極參與集體交流，對他人的實驗設計和研究結論提出質疑。
情感態度與價值觀：
1.保持和發展對自然事物的好奇心，善于質疑。
2.養成尊重事實、事實求是的科學態度；
3.尊重他人意見，善于提不同見解，樂于合作交流；
科學知識：
1.認識人體的呼吸器官，知道它們在身體上的位置，了解呼吸的全過程；
2.了解呼吸的基本功能，知道肺是氣體交換的重要器官。
教學準備：
教師：課件、水槽一個，火柴，玻璃杯兩只，玻璃片兩片，表格一張、人體半身模型一個、秒表一只
學生：四人一組，每組：水槽一個，火柴，玻璃杯兩只，玻璃片兩片，吸管兩根，活動記錄一份、標有刻度的飲料瓶一只。
教學過程：
一、認識呼吸器官
1.憋氣活動，初步感知
生試著憋住氣，不呼吸。說說憋氣時的感覺，體驗生命離不開呼吸。
生了解科學家的相關解釋（課件出示：大腦如果缺氧3~4分鐘，腦細胞幾乎會全部死亡。人一般超過5分鐘不呼吸就會死亡）。
教師指導：吸氣再呼出就是一次呼吸。
2.體驗呼吸，認識肺
生口答：我們還有什么方法感覺呼吸？
學生將手放在胸前，深呼吸一次，描述胸部有什么感覺，認識胸腔內這個伸張和收縮的器官是肺。
學生猜測肺可能是什么樣的，并將自己的想法試著畫出來。
學生展示的自己所畫的肺，并說說自己這么畫的想法。
出示人體半身模型，學生找出肺在人體的位置。
全面觀察肺模型，并用自己的語言對肺進行描述。
3.認識其他呼吸器官
生猜測人體其它呼吸器官。
觀看課件，了解人體的呼吸器官。（師點擊課件，出示人體的呼吸器官名稱。）
生說說人體的呼吸器官，并找出它們在身體的位置。
提問：空氣是怎樣進入人體，再呼出體外的？
生口答。
課件演示呼吸全過程，生了解呼吸的全過程。
同桌交流，相互說說呼吸的全過程。
再次深呼吸，再次感受呼吸的全過程。（課件同步演示呼吸的全過程）
[觀察、體驗，完善認知。此環節，幾次深呼吸，作用不同。第一次深呼吸，初步感知呼吸，喚起學生的原有體驗。第二次深呼吸感知肺的位置和呼吸時肺的變化。第三次深呼吸，結合原有經驗，了解呼吸的全過程。在認識了呼吸器官，了解了呼吸全程后的第四次深呼吸，結合動畫的演示和對模型的觀察，逐步修正學生關于呼吸原有的錯誤認識，形成科學的認知。]
二、比較吸進的氣體和呼出氣體的不同
1.提出問題，進行假設
提問：關于呼吸你想知道些什么？
生自由回答，確定研究問題：吸進的空氣和呼出的氣體相同嗎？
生根據已有知識經驗假想答案，提出自己的假設。
2.設計實驗，指導設計
幫助學生初步認識對比實驗在本次探究活動中的作用。
引導學生回憶以前研究氣體的方法，自學課本，小組為單位討論、制定實驗計劃，設計實驗。
請兩組學生匯報實驗計劃。
其他組對這兩組所設計的實驗進行質疑，完善實驗設計方案。
匯報組的學生根據其他同學的提問，回答相關問題或進行演示。
主要討論以下幾個問題：（1）如何收集進行比較的兩種氣體；（2）用什么方法比較兩種氣體；（3）實驗操作中要注意什么。
各組修正自己的實驗設計方案
[思先于行，動手之前先動腦。放手讓學生提出問題和假設，小組協作制定實驗計劃，掌握對比實驗的基本方法。然后通過學生間的相互評價，對實驗計劃進行質疑、演示、解釋，培養學生的邏輯思維能力，提升操作技能，教師針對交流過程中發現的問題，有的放矢地對實驗操作進行適當、有效的指導，為將要進行的實驗做好充分準備。]
3.學生實驗，交流實驗發現
學生按照完善后的實驗計劃進行實驗，并記錄實驗現象。
教師巡視指導。
學生匯報實驗現象，用實驗證據驗證假設，進行解釋。
4.閱讀表格，形成結論。
出示吸進的和呼出的氣體成分分析表。學生仔細閱讀，并比較科學家對氣體的分析和自己的實驗結果，說說想法。
氣體氮氣氧氣二氧化碳水蒸氣
吸進人體的
空氣（100克）78%21%0.4%0.6%
呼出體外的
氣體（100克）78%16%4%1.2%
學生運用研究結論和已有知識經驗，解釋：為什么我們需要不停地呼吸。
認識呼吸實際上是富含氧氣的新鮮空氣和含有大量二氧化碳的廢氣這兩種氣體交換的過程。肺是氧氣和二氧化碳進行交換的重要器官。
[能根據實驗現象，對研究的問題進行科學解釋，形成科學結論，是學生科學探究能力的提升。此環節，注重讓學生用實驗中觀察到的現象及兩種氣體成分分析的結果對問題進行解釋，完善學生對“人為什么要不停呼吸”的認識。]
三、運用新知、解決問題
提問：人每天都在不停地呼吸，我們的健康生活需要新鮮的空氣，想知道我們每天需要多少新鮮的空氣嗎？
生思考并口答：計算人每天需要多少新鮮的空氣，必須知道哪些條件？
小組討論：如何獲取這些數據？
學生測量一分鐘呼吸的次數，并記錄。
生演示利用標有刻度的飲料瓶用排水法收集每次呼出氣體的含量。
學生實驗，獲取數據，進行計算。
交流：通過計算，想到了什么？
[運用所學知識和技能解決實際問題，是培養學生探究能力的重要方面。此環節，引導學生運用實驗中學會的排水集氣法測量人體每次呼出（即吸進）的空氣的量，再利用相關數學知識計算人每天需要新鮮空氣。提升學生探究能力的同時，讓學生從具體的數據中體驗健康需要新鮮空氣。]
四、小結全課
科學研究是一個發現問題，解決問題，再發現問題再研究的過程。關于呼吸你還想知道什么？研究什么？
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