2.1 感受我们的呼吸
一、教材分析：
新课程标准要求三至四年级学生了解“生命系统的构成层次”“生物体的稳态与调节”核心概念中的“5.5人体由多个系统组成”“6.2人和动物通过获取其他生物的养分来维持生存”的科学观念。会描述人体用于呼吸的器官，列举保护这些器官的方法；知道人和动物通过获取其他生物的养分维持生存；会描述动物维持生命需要空气。
本课是四年级上册第二单元《呼吸与消化》的单元起始课，为后续《呼吸与健康生活》和《测量肺活量》两课的学习打下基础。本课立足于学生对呼吸系统的原有认识，引导他们带着人体为什么时刻在呼吸的问题感受呼吸体验，并观察呼吸过程中人体的一些变化，从而了解参与呼吸的人体器官有哪些。在本课学习中，学生通过感受呼吸的过程，观察人体呼吸器官图和用简单装置模拟人体的呼吸，认识参与呼吸的人体器官及相关知识。人体时刻都在通过呼吸与外界交换气体。呼吸系统包括呼吸道（鼻腔，咽，喉，气管，支气管）和肺。它承担着将氧气代入体内，将二氧化碳排出体外的重要工作，是人体的重要组成部分。
二、学情分析：
学生在二年级《我们自己》单元中，已经能用看、摸、听等方法，探知自己身体内部的情况。学生对于呼吸有许多经验性的认识，能感受到鼻子、咽、喉在参与呼吸，知道呼吸需要空气。但大部分学生对于“为什么要呼吸？”、“呼吸时人体外部和内部是怎样变化的？”、“参与呼吸的器官有哪些？”是模糊的，甚至是错误的，比如他们往往认为吸气时肚子（腹部）会变大，呼气时肚子（腹部）会变小。在学习中，学生在教师的引导下要经历自身体验观察与模拟实验的活动，通过观察、描述、交流发展对呼吸产生新的认识。
三、教学过程
（一）聚焦
1.播放一段运动员跑步比赛的视频，视频中运动员们呼吸急促。播放结束后，提问学生：“在视频中，你观察到运动员们有什么明显的表现？”引导学生关注到运动员的呼吸变化。
2.展示一些日常生活中人们在不同状态下的照片，如安静阅读、剧烈运动、睡觉等，让学生观察并思考：“在这些不同的状态下，我们的呼吸有什么相同和不同之处？”
3.引出课题：“呼吸是我们生命活动中非常重要的一部分，今天我们就一起来感受我们的呼吸，深入探究呼吸的奥秘。”（板书课题：感受我们的呼吸）
（二）探索
1.认识呼吸系统的组成
（1）展示人体呼吸系统的结构示意图，引导学生观察并说出图中各个器官的名称，如鼻腔、咽喉、气管、支气管和肺等。
（2）结合示意图，简单介绍各个器官的位置和形态特征，帮助学生建立初步的空间概念。例如，鼻腔位于面部中央，是呼吸道的起始部分；气管是一根管状结构，位于胸腔内；肺是呼吸系统的主要器官，左右各一，呈海绵状。
（3）组织学生分组讨论：“这些器官在呼吸过程中可能发挥着怎样的作用？”鼓励学生根据自己的生活经验和已有的知识进行推测。
2.探究呼吸的过程
（1）引导学生进行深呼吸，感受空气进入和呼出身体的过程。然后提问：“当我们吸气和呼气时，身体有哪些明显的变化？”引导学生关注胸部和腹部的起伏。
（2）组织学生进行简单的体验活动：将手放在胸部和腹部，再次深呼吸，感受胸部和腹部的运动。让学生互相观察并交流自己的发现，如吸气时胸部和腹部向外扩张，呼气时胸部和腹部向内收缩。
（3）播放呼吸过程的动画，详细展示吸气和呼气时气体在呼吸系统中的流动路径，以及胸部和腹部的变化情况。动画播放结束后，让学生对照动画，描述呼吸的过程，加深对呼吸过程的理解。
3.模拟呼吸实验
（1）介绍实验材料：呼吸模拟器、气球、橡胶膜、玻璃管等。讲解实验装置的组装方法，将橡胶膜覆盖在呼吸模拟器的底部，用橡皮筋固定，在玻璃管的一端连接一个气球，另一端穿过模拟器的顶部开口。
（2）演示实验操作步骤：
① 向下拉动橡胶膜，观察气球的变化；
② 向上推动橡胶膜，再次观察气球的变化。
提醒学生注意观察气球的大小变化以及气体的流动方向。
（3）学生分组进行实验，按照实验步骤操作呼吸模拟器，观察并记录气球在不同操作下的变化情况。实验过程中，教师巡视各小组，及时指导学生正确操作实验装置，确保实验顺利进行。
（4）实验结束后，组织学生汇报实验结果，讨论以下问题：
① 在拉动橡胶膜时，气球发生了什么变化？这模拟了呼吸过程中的哪个环节？
② 在推动橡胶膜时，气球又发生了什么变化？这与呼吸过程中的哪个动作相对应？
③ 通过这个实验，你对呼吸过程有了哪些更深入的理解？
（三）研讨
1.组织学生进行小组讨论，围绕以下问题展开：
（1）在模拟呼吸实验中，气球的变化与人体呼吸过程中的胸部和腹部运动有什么相似之处？
（2）根据我们的实验和观察，你认为气体是如何进入和排出肺部的？
（3）呼吸系统中的各个器官是如何协同工作，完成呼吸过程的？
2.各小组推选一名代表进行发言，分享小组讨论的结果。其他小组的同学可以进行补充和质疑，教师在一旁引导学生深入思考，逐步完善对呼吸过程的理解。
3.教师结合学生的讨论结果，进行总结和讲解，帮助学生梳理呼吸过程中气体交换的原理：吸气时，胸腔扩大，肺部扩张，外界空气通过呼吸道进入肺部，此时肺内气压低于外界气压；呼气时，胸腔缩小，肺部收缩，肺内气体通过呼吸道排出体外，此时肺内气压高于外界气压。气体在肺部进行交换，氧气进入血液，二氧化碳排出体外，这个过程是维持生命活动的关键。
（四）拓展
1.提出问题：“我们呼出的气体和吸入的气体有什么不同呢？”引导学生进行思考和猜测。
2.介绍实验方法：
（1）准备两个相同的透明塑料瓶，分别标记为“吸入气体”和“呼出气体”。
（2）用吸管向“吸入气体”瓶中缓慢吹气，模拟吸入空气，注意不要将口水吹入瓶中。
（3）将吸管插入“呼出气体”瓶中，用嘴含住吸管，缓慢而均匀地呼气，尽量将肺部的气体呼出到瓶中。
（4）向两个瓶中分别倒入等量的澄清石灰水，轻轻摇晃瓶子，观察石灰水的变化。
3.学生分组进行实验，按照实验步骤操作，仔细观察并记录实验现象。实验过程中，教师提醒学生注意安全，避免石灰水溅入眼睛或口中。
4.实验结束后，组织学生汇报实验结果，讨论以下问题：
（1）在实验中，你观察到了什么现象？这说明了什么？
（2）根据实验结果，你能得出呼出气体和吸入气体在成分上有哪些不同吗？
（3）为什么呼出气体中会含有较多的二氧化碳呢？这与呼吸过程中的气体交换有什么关系？
5.教师结合学生的实验结果和讨论情况，进行总结和拓展：呼出气体中含有较多的二氧化碳，这是因为在呼吸过程中，细胞利用氧气进行呼吸作用，产生二氧化碳，二氧化碳通过血液运输到肺部，然后排出体外。这个过程体现了呼吸与细胞呼吸之间的紧密联系，呼吸为细胞呼吸提供氧气，同时排出细胞呼吸产生的二氧化碳，维持细胞的正常生命活动。
四、课堂小结
1.引导学生回顾本节课的主要内容，包括呼吸系统的组成、呼吸的过程、呼吸与气体交换的关系以及呼出气体和吸入气体的成分差异等。可以通过提问的方式，让学生回忆各个知识点，如：“人体的呼吸系统由哪些器官组成？”“呼吸过程中气体是如何进出肺部的？”“呼出气体和吸入气体中哪种气体的含量发生了明显变化？”等。
2.对学生在本节课中的表现进行评价，从科学观念、科学思维、探究实践和态度责任等方面进行肯定和鼓励，同时指出存在的不足之处，提出改进的建议。评价方式可以多样化，如教师评价、学生自评和互评等。例如，教师可以说：“在本节课的实验中，同学们都积极参与，小组合作默契，能够认真观察实验现象，准确记录数据，这非常好。特别是[具体小组或学生]在讨论环节中，提出了很有创意的想法，值得大家学习。但是，有些同学在实验操作时还不够熟练，希望在今后的实验中能够更加细心和规范。”
板书设计2.1 感受我们的呼吸
呼吸器官：鼻腔、气管、支气管、肺。
吸气：胸腔扩张，腹部收缩，膈肌向上
呼气：胸腔收缩，腹部放松，膈肌向下
五、教学反思
在本节课的教学过程中，通过多种教学方法和活动，引导学生积极参与到对呼吸的探究中，取得了较好的教学效果。学生在认识呼吸系统组成和呼吸过程时，表现出了浓厚的兴趣，能够结合生活经验进行思考和推测。在模拟呼吸实验和探究呼出吸入气体成分差异的实验中，学生的动手能力和团队协作能力得到了锻炼，大部分学生能够认真观察实验现象，准确记录数据，并根据实验结果进行分析和讨论。然而，教学过程中也存在一些不足之处。例如，在时间分配上，拓展环节的实验讨论时间略显紧张，部分学生对呼吸与细胞呼吸之间的关系理解不够深入。在今后的教学中，应更加合理地安排教学时间，给予学生足够的时间进行思考和讨论，同时加强对难点知识的引导和讲解，通过更多的实例和比喻，帮助学生更好地理解抽象的概念。此外，还可以进一步优化实验设计，提高实验的可视化程度，让学生更直观地观察和理解呼吸过程中的微观变化。
