特级教师会客厅丨陈中云：《呼吸器官》课堂教学及设计
湖北省特级教师 陈中云
课堂教学视频名称
《呼吸器官》
执教
湖北省谷城县石花镇东风小学
陈中云
教学思想及课堂设计
《在反复体验中探究》
以《呼吸器官》课堂教学为例
一、教学内容分析
《呼吸器官》一课，是人教鄂教版《科学》三年级上册第四单元《我们的呼吸》中的第二课。本课在学习了《呼吸与空气》，认识了呼吸的重要性以及呼吸与空气的关系，以此认知为基础，学习认识人的呼吸器官主要有鼻腔、气管、肺等构成；认识肺的作用。
教材内容主要有3部分：主题图聚焦了研究任务：
1.我们呼吸时，气体经过了哪些器官？
2.科学实践活动有三个：（1）观察深呼吸时我们身体的变化？（2）呼吸时气体经过了人体内哪些器官？把它们画下来。（3）说一说，我们吸进空气和呼出气体在身体流经的途径是怎样的？
3.拓展与应用活动：肺是怎样进行工作的？并制作模型——模拟实验——研讨发现。
本课中的“拓展与运用活动”研究肺的工作过程，需要学生观察呼吸模拟器的组成，建立模拟器与肺的呼吸之间的联系，给学生提供相应材料，制作呼吸模拟器，然后分组操作、研讨肺的工作过程。此过程包含观察、思考、制作、模拟操作、收集现象、科学研讨等学习活动，需要一个独立的课时。因此，本教学内容分两课时完成。
二、教学目标设定
1.通过研究问题：我们呼吸时气体经过哪些器官？知道人体的呼吸器官有鼻、咽、喉、气管、支气管、肺。
2.通过观察体验呼吸过程、模拟肺的工作过程实验等学习活动，学会对呼吸过程和原因作出假设，学做模拟实验，学会对看不见的研究对象的特殊研究方法，理解肺的工作过程。
3.能够在观察、思考的基础上，根据提供材料制作呼吸模拟器并进行研究。
4.能在教师引导下，与同学合作，体验呼吸过程、模拟研究肺的工作过程，能有依据的做出推想。在科学实践中学会与他人合作。
三、教学重、难点
重点：认识呼吸器官的名称，知道人呼吸时气体在身体里是怎样流动的。
难点：研究空气在肺里是怎样流动的，通过模拟实验知道肺的工作过程。
四、教学准备
教师准备：课件、记录单、肺的实物图片、呼吸模拟器材料。
学生分组材料准备：气球，制作呼吸器官模型材料。
五、教学过程
第一课时
一、体验呼吸，观察身体变化
1.师生交流：我们每个人每天要做很多事情，但有一件事情，那是一分一秒都不能停下来的，是什么事情？（板书课题“呼吸”）关于呼吸你都了解些什么？
2.（活动：坐姿体验呼吸5秒）
（1）带着问题体验：同学们用什么在呼吸？
（2）交流：同学们用什么在呼吸？用鼻子呼吸的空气到哪里去了？（或者到身体的哪些部位去了？）
3.（活动：站姿体验呼吸20秒）
（1）带着问题体验：呼吸时身体的哪些部位有变化？有什么变化？
（2）交流：呼吸时身体的哪些部位有变化？有什么变化？
（3）分组讨论：根据呼吸时身体的变化，你认为呼吸与身体的哪些部位有关？
（4）组间交流。
4.（活动：站姿体验呼吸一分钟）
（1）带着已有认知体验：你认为呼吸与身体的哪些部位有关，你的手就放在身体的那个部位，体验观察呼吸时那个部位有什么变化。
（2）分组交流，统一认知。
5.先独立思考，再小组讨论：除了体验呼吸，用手去观察身体部位的变化，我们还能用什么办法去体验感知呼吸时我们身体的变化？
6.交流后用同学们认可的方法再次去体验呼吸、观察呼吸：又有什么新的发现？
7.引导学生全班交流。
【设计意图：一开课，就让学生回忆什么是“一分一秒都不能停下来”的事情，是为了让学生意识到呼吸是重要的生命活动。“关于呼吸你都了解些什么？”是为了收集学生的生活经验、知识基础，确定教学的起点。四次反复的体验呼吸的活动设计，为了让学生感知呼吸时身体的变化，由身体部位变化引发新的思考：为什么呼吸会引起这些部位的变化？沿着这一探究逻辑，接下来水到渠成的研究认识呼吸器官。】
二、思考呼吸，认识呼吸器官
1.师生交流：我们多次体验了呼吸，又用多种方法观察了呼吸时我们身体的变化。推测：呼吸与呼吸时发生变化的身体部位有没有关系？有什么关系？（或者：呼吸时，身体的这些部位为什么会发生这样的变化？）
2.分组讨论：呼吸时身体发生变化的每一个部位，里面可能长着什么器官？它们是什么样子的？可能有多大？
3.引导学生全班交流。
4.（活动：在人体简图相应位置上画上呼吸器官）
（1）呼吸时，空气经过了人体内哪些器官？把它画下来。
（2）分组展示，形成统一认识。
5.（活动：整理、科学认知呼吸器官）
出示呼吸器官示意图，学生对照整理。
6.（活动：站姿体验呼吸30秒，感受空气在体内的流进流出路径）
（1）讨论：我们吸进空气和呼出气体在身体里是怎样沿着这些器官流动的？
（2）教师引导学生全班交流。
【设计意图：学生已经仔细的、反复多次体验了呼吸，观察了呼吸时身体部位发生的变化；在内心产生了对呼吸的疑问：呼吸时，身体的这些部位为什么会发生这样的变化？这时就要对呼吸做出理性的思考。但是我们在体外感受到的变化，只是身体内部发生变化的外显，而身体内部是肉眼看不见的。此时，借助推测、讨论、交流等学习方式，学生形成自我认知，再和规范示意图对比，学生进行修正，形成呼吸器官的科学认知。这一科学探究过程符合人类对科学事物的认知规律。】
三、拓展探究，研究肺是怎样工作的
1.（活动：讨论呼吸器官的作用）
（1）师生交流：我们知道了呼吸时气体在我们身体里是怎样流进和流出的。讨论：呼吸器官在呼吸时各起到了什么作用？
（2）引导全班交流。
2.谈谈个人看法：你认为呼吸器官中哪一部分最重要？理由是什么？
3.聚焦问题：肺是怎么工作的？
四、课堂小结。
回顾思考：本节课你获得了哪些科学认识？是用哪些方法获得的？
【设计意图：“呼吸器官在呼吸时各起到了什么作用？”对这一问题的思考，暴露学生的认知矛盾：对呼吸道的作用，能够清楚地描述，但是对于肺的作用，认知不足。由此聚焦出研究问题：肺是怎样工作的？提出了下节课的研究任务，让学习活动具有连续性和拓展性。】
第二课时
一、回顾旧知，聚焦问题
1.师生交流：
（1）我们的呼吸器官有哪些？
（2）呼吸时，空气是怎样在呼吸气管里流动的？
2.讨论：肺有什么作用？它是怎样工作的？
3.组织班级交流。
二、模拟实验，探究肺的工作过程
1.（活动：模拟实验一：气球模拟肺的工作过程
（1）思考：我们能够用身边的、常见的什么物品，来模拟肺的工作？你为什么这样想？
（2）组织交流。
（3）讨论：怎样来体验、观察气球的变化？
（4）交流实验方法后，动手操作体验。
（3）交流研讨后呈现：
气球（肺）——吹气（吸气）变大——吸入（氧气）
放气（呼气）复原——呼出（二氧化碳气体）
2.质疑过渡：对这个模拟实验，同学们有没有需要质疑的地方？（如果学生没有疑问，教师质疑：气球很简单的模拟我们的肺是如何呼吸的。不过在过程中，老师还有一个疑问：我们用气球做模拟实验的时候，是用嘴巴在使劲的往气球里边吹气，可是我们人的呼吸，并没有谁在使劲的往我们的嘴巴里充气呀，为什么肺也能够鼓起来缩回去？）
【设计意图：用气球模拟肺的工作过程，学生直观地看到了“肺”吸气变大、呼气复原的过程。认为肺就是这样工作的。但是，教师的质疑，把学生的思考引向深入：肺是怎样主动进行呼吸的？引出下一个探究活动。】
3.（活动：模拟实验二：呼吸器官模型模拟肺的工作过程）。
（1）出示材料讨论：材料各部分相当于呼吸器官的哪一部分？
（2）分发材料，小组合作动手制作一个肺呼吸模拟器。
（3）操作：用肺呼吸模拟器模拟人的呼吸，观察肺的变化。
任务：观察肺是怎样呼吸的。
方法：手拉橡皮膜，有什么发现？放松橡皮膜，又有什么发现？这个实验说明了什么？比一比，那个小组观察的仔细，发现的现象多。
（4）组间交流小结，视频演示肺的工作过程。
【设计意图：先建立材料与认知对象间的联系，在通过与同学合作思考制作观察呼吸模拟器，进一步把胸腔内的构造外显，加深学生对肺的认知，这是理解肺的工作原理的认知基础。两次模拟实验是递进关系，先是初步感知随着呼吸肺会变大及回缩，再用相似度更高的模拟器材，以及直观的视频材料，让学生直观地去见证肺的工作过程，形成理性认识。学习形式从独学到合作，学生全面参与。】
三、憋气活动，拓展研究
活动：憋气活动
1.任务：捏着鼻子、闭上嘴巴做憋气动作。感到不舒服马上放开举起手来。老师记下前中后三个时间。
2.思考：为什么有的人憋的时间长，有的人憋气时间短呢？
四、全课小结，反馈评价
1.通过两节课学习，你认为肺是如何工作的？你对我们一分一秒也离不开的呼吸，有什么新的认识？用了哪些方法获得了这些认识？
设计思考
一、用教学流程呈现教材编排框架，用教学活动体现教材的编写意图
本课教材主题图聚焦了本课的研究问题：我们呼吸时，气体经过了哪些器官？再用多个体验探究活动对这一问题进行深入研究，拓展与运用环节把对呼吸器官中肺的作用研究引向深入。本课沿着教材三个板块精心设计教学活动。呼吸器官是人体内部的事物，只有通过外显的现象和模拟现象去研究。教学活动实施过程中多次让学生去体验呼吸、感受观察身体外在的变化，由外显的变化去科学的推测内部的事物；用模拟现象去验证推想，达到科学认知的目标。
二、教学过程体现科学课程特色
科学课程要体现面向全体学生，突出学生的主体地位的课程理念，更要倡导探究式学习方式。本课内容如果单从科学知识“认识呼吸器官的名称和位置”这一维度设置，科学知识及知识的获得过程都极其简单，但是它不符合学生科学学习的方式，不符合科学课程特色。因此本课紧紧抓住“体验”这一探究方式，让学生通过独立思考、合作讨论等学习方式，去寻找体验的方法、用体验所得为探究提供事实，引导学生像科学家最初探究人体奥秘那样，通过观察、实践、体验、思考去认识呼吸器官，研究呼吸器官的作用。
三、合理设置悬念，把探究引向深入
学生的探究活动需要以问题引导、以任务驱动，精彩的情境、有挑战性的任务才能激起学生巨大的好奇心和求知欲。因此课的开头，需要用简单的情境把学生的探究兴趣快速聚焦到主要研究问题上来，经过一节课的研究，学生完成了研究任务，获取了科学认知，觉得大功告成之际，再创设新的情境，抛给学生新的任务，让探究延伸拓展开去，既让教学具有连续性，又让学生从中可以感受到科学研究是没有止境的。本课第一课时结束时，对呼吸器官作用的讨论，让探究聚焦到肺的工作过程上来；第二课时结束时的憋气活动，从对憋气时间长短不同的质疑延伸到对人的肺活量的探究、对健康呼吸、健康生活的研究上来。
记录表（一）
画一画：呼吸时，气体经过了人体的器官？把它画下来。
记录表（二）
1.填一填：把呼吸器官的名称在图中用箭头和文字标出来。
2.说一说：我们吸进空气和呼出气体在身体内流经的途径是怎样的？
吸气时空气的流动途径：
（鼻腔）→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）
呼气时空气的流动途径：
（ 肺 ） →（ ）→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）