青島版五四制（2024）科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)《制作肺活量計(jì)》教學(xué)設(shè)計(jì)課題3.13制作肺活量計(jì)課型新授課教學(xué)目標(biāo)科學(xué)觀(guān)念：1.知道肺活量是指一次盡力吸氣后，再盡力呼出的氣體總量。2.理解自制肺活量計(jì)（排水法）的工作原理：排開(kāi)水的體積等于呼出氣體的體積?？茖W(xué)思維：1.能通過(guò)觀(guān)察不同類(lèi)型的肺活量計(jì)，分析其共同功能，并遷移應(yīng)用到自己的設(shè)計(jì)中。2.能基于實(shí)際問(wèn)題（如瓶?jī)?nèi)有空氣）進(jìn)行思考，提出改進(jìn)裝置的方法，發(fā)展創(chuàng)新思維。探究實(shí)踐：1.能根據(jù)設(shè)計(jì)圖，與他人合作制作一個(gè)簡(jiǎn)易的肺活量計(jì)。2.能使用自制的儀器進(jìn)行測(cè)量，并記錄、分析數(shù)據(jù)（取三次最大值）。3.能對(duì)自制儀器進(jìn)行測(cè)試、評(píng)估與改進(jìn)。態(tài)度責(zé)任：1.在小組合作中，愿意傾聽(tīng)他人意見(jiàn)，樂(lè)于分享自己的觀(guān)點(diǎn)。2.養(yǎng)成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)測(cè)量的科學(xué)態(tài)度。3.關(guān)注自身身體健康，了解肺活量是健康體檢的重要指標(biāo)之一。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：指導(dǎo)學(xué)生利用排水法的原理，合作完成簡(jiǎn)易肺活量計(jì)的制作。難點(diǎn)：理解“排開(kāi)水的體積等于呼出氣體的體積”這一原理，并能解決制作和測(cè)量中遇到的實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)過(guò)程課堂導(dǎo)入一、明確問(wèn)題1.活動(dòng)導(dǎo)入：教師邀請(qǐng)兩位同學(xué)進(jìn)行一場(chǎng)“吹氣球比賽”：規(guī)則是只能吸一口氣，然后一口氣把氣球吹大，看誰(shuí)吹得大。2.提出問(wèn)題：師：“為什么他吹的氣球更大呢？”生：（預(yù)設(shè)回答）因?yàn)樗豢跉獯党龅臍飧唷?因?yàn)樗位盍看蟆?.揭示課題：師：同學(xué)們說(shuō)得很好！一口氣吹出的氣體總量，我們就叫它“肺活量”。肺活量大，說(shuō)明我們的身體更健康。想知道你自己的肺活量到底有多大嗎？今天，我們就來(lái)當(dāng)一回小小科學(xué)家，自己動(dòng)手制作一個(gè)肺活量計(jì)，測(cè)一測(cè)?。ò鍟?shū)課題：制作肺活量計(jì)）課程學(xué)習(xí)二、制定方案任務(wù)一：測(cè)一測(cè)肺活量。概念學(xué)習(xí)：師講解并板書(shū)：“肺活量：一次盡力吸氣后，再盡力呼出的氣體總量?！笨偨Y(jié)：肺活量是指一次盡力吸氣后再盡力呼出的最大氣體量。2.觀(guān)看指南：播放標(biāo)準(zhǔn)的肺活量測(cè)量視頻（或教師演示），強(qiáng)調(diào)操作要點(diǎn)：先深吸一口氣，吸到不能再吸為止。屏住呼吸，嘴唇緊貼吹嘴，用力、均勻、緩慢地吹氣，直到一點(diǎn)氣都吹不出來(lái)為止。強(qiáng)調(diào)：測(cè)量三次，取最大值記錄。3.填寫(xiě)記錄表：介紹并分發(fā)《肺活量測(cè)試記錄表》。次數(shù)第一次第二次第三次最大值我的同學(xué)任務(wù)二：觀(guān)察并設(shè)計(jì)肺活量計(jì)。1.觀(guān)察比較：課件出示三種肺活量計(jì)圖片：吹氣球（簡(jiǎn)易）、醫(yī)用肺活量計(jì)（簡(jiǎn)易式）、電子肺活量計(jì)。師：請(qǐng)觀(guān)察，它們有什么相同和不同？它們都是用什么方法來(lái)測(cè)量氣體體積的？生討論交流。（相同：都是收集吹出的氣。不同：測(cè)量方法不同，有的看大小，有的看刻度，有的數(shù)字顯示）2.引出原理：師：科學(xué)家們常用一種非常巧妙的方法來(lái)測(cè)量不規(guī)則氣體的體積，那就是——排水法。（課件展示排水法動(dòng)畫(huà)）我們把氣體壓入裝滿(mǎn)水的瓶子里，水就會(huì)被氣體擠出來(lái)。我們只要收集或者測(cè)量被擠出來(lái)的水的體積，就知道氣體的體積了。3.設(shè)計(jì)分析：出示教材或課件中的設(shè)計(jì)圖。師：我們的自制肺活量計(jì)需要哪些材料？它們分別起到了什么作用？師生共同分析：空瓶子：用來(lái)裝水和收集氣體（計(jì)量功能）。水槽：接住排出來(lái)的水。量杯和記號(hào)筆：給瓶子畫(huà)上刻度，方便讀數(shù)。軟管：讓我們吹的氣體能進(jìn)入瓶底，把水排出來(lái)（氣體傳輸功能）。三、實(shí)施方案任務(wù)一：制作肺活量計(jì)1.教師示范：教師利用大型模型清晰示范關(guān)鍵步驟，特別是“倒置”環(huán)節(jié)。2.小組制作：學(xué)生以小組為單位合作制作。步驟1：制作刻度。用量杯每次量取200毫升水倒入瓶中，用水性筆在瓶壁上畫(huà)出水位線(xiàn)，并標(biāo)上數(shù)字（200mL、400mL、600mL……），直到將瓶子接近裝滿(mǎn)。步驟2：組裝儀器。將瓶子裝滿(mǎn)水，用蓋子或手掌蓋緊瓶口，快速倒置過(guò)來(lái)放入水槽中。（關(guān)鍵點(diǎn)：確保瓶口始終在水面下）。然后將軟管的一端插入倒置的瓶口中。3.教師巡視指導(dǎo)：重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生倒置瓶子的操作是否成功，瓶?jī)?nèi)是否充滿(mǎn)水。任務(wù)二：測(cè)試與改進(jìn)1.首次測(cè)量：組員依次進(jìn)行測(cè)量。一名同學(xué)吹氣，其他同學(xué)觀(guān)察并記錄排開(kāi)水的體積（即瓶?jī)?nèi)氣體體積）。2.發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：師：在測(cè)量時(shí)，有同學(xué)發(fā)現(xiàn)瓶子一開(kāi)始里面就有空氣，這是怎么回事？這會(huì)影響我們的結(jié)果嗎？生：（預(yù)設(shè)回答）因?yàn)榈怪玫臅r(shí)候跑進(jìn)去了一點(diǎn)空氣。/會(huì)，測(cè)出來(lái)的數(shù)字就不準(zhǔn)了，比實(shí)際肺活量小。3.思考改進(jìn)：師：有什么辦法可以讓瓶子里一開(kāi)始完全沒(méi)有空氣嗎？生討論，嘗試找出解決方法。（如：灌水時(shí)要滿(mǎn)得要溢出來(lái)；倒置動(dòng)作要快且穩(wěn)；可以先插入軟管，從軟管吹氣將最后一點(diǎn)水排掉以趕走空氣）師：大家想的辦法都非常好！這就是科學(xué)探究的過(guò)程——不斷發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，并想辦法解決它。請(qǐng)同學(xué)們用你們想到的方法改進(jìn)一下，再測(cè)一次，看看結(jié)果有什么不同？四、展示交流，總結(jié)評(píng)價(jià)1.小組展示：請(qǐng)一兩個(gè)小組展示他們改進(jìn)后的肺活量計(jì)和測(cè)量結(jié)果。2.回顧反思：師：通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，我們回顧一下，我們自制的肺活量計(jì)是怎樣實(shí)現(xiàn)其功能的？師生共同總結(jié)（結(jié)合板書(shū)）：功能：氣體傳輸→結(jié)構(gòu)：塑料軟管功能：計(jì)量體積→結(jié)構(gòu)：標(biāo)有刻度的塑料瓶師：我們看到，任何一個(gè)工具，它的結(jié)構(gòu)都是為了實(shí)現(xiàn)它的功能而設(shè)計(jì)的。3.評(píng)價(jià)反饋：學(xué)生根據(jù)評(píng)價(jià)表進(jìn)行自評(píng)和小組互評(píng)。評(píng)價(jià)內(nèi)容☆☆☆☆☆☆我能積極參與小組設(shè)計(jì)和制作我能理解排水法測(cè)量氣體體積的原理我能發(fā)現(xiàn)測(cè)量中的問(wèn)題并嘗試改進(jìn)我們小組的肺活量計(jì)成功測(cè)出了數(shù)據(jù)五、拓展延伸師：肺活量的大小和哪些因素有關(guān)？（性別、年齡、體育鍛煉等）鼓勵(lì)學(xué)生平時(shí)多參加體育鍛煉，如跑步、游泳、吹樂(lè)器等，可以增加我們的肺活量，讓身體更健康。挑戰(zhàn)：能否制作一個(gè)更精確、更美觀(guān)的肺活量計(jì)？課堂小結(jié)師：“今天我們知道了肺活量是一次盡力呼出的最大氣體量，用排水法制作了肺活量計(jì)，還學(xué)會(huì)了測(cè)量和改進(jìn)。肺活量越大，說(shuō)明肺的功能可能越好，平時(shí)堅(jiān)持鍛煉能增強(qiáng)肺活量哦！”板書(shū)設(shè)計(jì)制作肺活量計(jì) 1. 肺活量：一次盡力吸氣后盡力呼出的最大氣體量 2. 制作原理：排水法（呼出氣體=排出水量） 3. 材料與功能： 軟管→傳輸氣體 帶刻度的礦泉水瓶→計(jì)量體積 水槽→裝水 4. 測(cè)量步驟：吸氣→屏住→吹氣→記錄→取最大值教學(xué)反思1.成功之處：本節(jié)課以趣味比賽導(dǎo)入，充分激發(fā)了三年級(jí)學(xué)生的探究興趣。整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣，從明確問(wèn)題到設(shè)計(jì)制作，再到測(cè)試改進(jìn)，完整再現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)的流程，有效培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題能力。小組合作模式促進(jìn)了學(xué)生間的交流與協(xié)作。2.不足與改進(jìn)：倒置裝滿(mǎn)水的瓶子并確保瓶?jī)?nèi)無(wú)氣泡對(duì)于三年級(jí)學(xué)生而言是一個(gè)操作難點(diǎn)，容易灑水且導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。在今后的教學(xué)中，可以考慮：①使用更大的水槽以減少操作恐懼；②提前在瓶口套一個(gè)橡皮泥或橡皮塞，