四年级科学《健康需要新鲜空气》教案设计
教学目标：
科学探究：
1.能通过观察、体验等活动认识呼吸器官和了解呼吸过程；
2.亲历科学探究的全过程，能提出和呼吸相关的问题，并运用已有知识对“吸进的空气和呼出的气体是否相同”作出假设，学会制定简单的对比实验计划，用实验证据验证自己的假设；
3.能根据假设和实验获取的证据进行分析，对人的呼吸作出解释，形成科学的结论；
4.能积极参与集体交流，对他人的实验设计和研究结论提出质疑。
情感态度与价值观：
1.保持和发展对自然事物的好奇心，善于质疑。
2.养成尊重事实、事实求是的科学态度；
3.尊重他人意见，善于提不同见解，乐于合作交流；
科学知识：
1.认识人体的呼吸器官，知道它们在身体上的位置，了解呼吸的全过程；
2.了解呼吸的基本功能，知道肺是气体交换的重要器官。
教学准备：
教师：课件、水槽一个，火柴，玻璃杯两只，玻璃片两片，表格一张、人体半身模型一个、秒表一只
学生：四人一组，每组：水槽一个，火柴，玻璃杯两只，玻璃片两片，吸管两根，活动记录一份、标有刻度的饮料瓶一只。
教学过程：
一、认识呼吸器官
1.憋气活动，初步感知
生试着憋住气，不呼吸。说说憋气时的感觉，体验生命离不开呼吸。
生了解科学家的相关解释（课件出示：大脑如果缺氧3~4分钟，脑细胞几乎会全部死亡。人一般超过5分钟不呼吸就会死亡）。
教师指导：吸气再呼出就是一次呼吸。
2.体验呼吸，认识肺
生口答：我们还有什么方法感觉呼吸？
学生将手放在胸前，深呼吸一次，描述胸部有什么感觉，认识胸腔内这个伸张和收缩的器官是肺。
学生猜测肺可能是什么样的，并将自己的想法试着画出来。
学生展示的自己所画的肺，并说说自己这么画的想法。
出示人体半身模型，学生找出肺在人体的位置。
全面观察肺模型，并用自己的语言对肺进行描述。
3.认识其他呼吸器官
生猜测人体其它呼吸器官。
观看课件，了解人体的呼吸器官。（师点击课件，出示人体的呼吸器官名称。）
生说说人体的呼吸器官，并找出它们在身体的位置。
提问：空气是怎样进入人体，再呼出体外的？
生口答。
课件演示呼吸全过程，生了解呼吸的全过程。
同桌交流，相互说说呼吸的全过程。
再次深呼吸，再次感受呼吸的全过程。（课件同步演示呼吸的全过程）
[观察、体验，完善认知。此环节，几次深呼吸，作用不同。第一次深呼吸，初步感知呼吸，唤起学生的原有体验。第二次深呼吸感知肺的位置和呼吸时肺的变化。第三次深呼吸，结合原有经验，了解呼吸的全过程。在认识了呼吸器官，了解了呼吸全程后的第四次深呼吸，结合动画的演示和对模型的观察，逐步修正学生关于呼吸原有的错误认识，形成科学的认知。]
二、比较吸进的气体和呼出气体的不同
1.提出问题，进行假设
提问：关于呼吸你想知道些什么？
生自由回答，确定研究问题：吸进的空气和呼出的气体相同吗？
生根据已有知识经验假想答案，提出自己的假设。
2.设计实验，指导设计
帮助学生初步认识对比实验在本次探究活动中的作用。
引导学生回忆以前研究气体的方法，自学课本，小组为单位讨论、制定实验计划，设计实验。
请两组学生汇报实验计划。
其他组对这两组所设计的实验进行质疑，完善实验设计方案。
汇报组的学生根据其他同学的提问，回答相关问题或进行演示。
主要讨论以下几个问题：（1）如何收集进行比较的两种气体；（2）用什么方法比较两种气体；（3）实验操作中要注意什么。
各组修正自己的实验设计方案
[思先于行，动手之前先动脑。放手让学生提出问题和假设，小组协作制定实验计划，掌握对比实验的基本方法。然后通过学生间的相互评价，对实验计划进行质疑、演示、解释，培养学生的逻辑思维能力，提升操作技能，教师针对交流过程中发现的问题，有的放矢地对实验操作进行适当、有效的`指导，为将要进行的实验做好充分准备。]
3.学生实验，交流实验发现
学生按照完善后的实验计划进行实验，并记录实验现象。
教师巡视指导。
学生汇报实验现象，用实验证据验证假设，进行解释。
4.阅读表格，形成结论。
出示吸进的和呼出的气体成分分析表。学生仔细阅读，并比较科学家对气体的分析和自己的实验结果，说说想法。
气体氮气氧气二氧化碳水蒸气
吸进人体的
空气（100克）78%21%0.4%0.6%
呼出体外的
气体（100克）78%16%4%1.2%
学生运用研究结论和已有知识经验，解释：为什么我们需要不停地呼吸。
认识呼吸实际上是富含氧气的新鲜空气和含有大量二氧化碳的废气这两种气体交换的过程。肺是氧气和二氧化碳进行交换的重要器官。
[能根据实验现象，对研究的问题进行科学解释，形成科学结论，是学生科学探究能力的提升。此环节，注重让学生用实验中观察到的现象及两种气体成分分析的结果对问题进行解释，完善学生对“人为什么要不停呼吸”的认识。]
三、运用新知、解决问题
提问：人每天都在不停地呼吸，我们的健康生活需要新鲜的空气，想知道我们每天需要多少新鲜的空气吗？
生思考并口答：计算人每天需要多少新鲜的空气，必须知道哪些条件？
小组讨论：如何获取这些数据？
学生测量一分钟呼吸的次数，并记录。
生演示利用标有刻度的饮料瓶用排水法收集每次呼出气体的含量。
学生实验，获取数据，进行计算。
交流：通过计算，想到了什么？
[运用所学知识和技能解决实际问题，是培养学生探究能力的重要方面。此环节，引导学生运用实验中学会的排水集气法测量人体每次呼出（即吸进）的空气的量，再利用相关数学知识计算人每天需要新鲜空气。提升学生探究能力的同时，让学生从具体的数据中体验健康需要新鲜空气。]
四、小结全课
科学研究是一个发现问题，解决问题，再发现问题再研究的过程。关于呼吸你还想知道什么？研究什么？