第二单元 我们怎样呼吸
《我们怎样呼吸》是四年级下册第二单元，是培养学生搜集事实与证据能力的第一个综合活动单元，承担的二级目标是“能借助简单的工具对物体进行较细致的观察并搜集相关事实与证据，能用语言或图画描述所观察到的事物。”本单元将通过一系列的观察、实验、调查让学生在探索中学习人体呼吸、空气污染等相关知识，为他们树立正确的科技观和强烈的社会责任感奠定基础。
呼吸健康及空气质量是关系到人类生存的问题，也是日益受到普遍关注的问题。这是一个包涵环境、社会、生物等因素的综合问题。因此，我们打破以往教材中把呼吸系统与空气研究人为割裂的状况，设计了《我们怎样呼吸》这一综合探究活动单元。本单元由《我们在呼吸》、《有趣的呼吸器官》、《还我清新空气》三个主题探究活动组成。
为了能引导学生深刻认识空气对生命的重要意义，调动学生的探究热情，教材先通过游戏“我能坚持多久”来引入主题。接着又通过“运动前后的呼吸变化的比较”，进一步引导学生体验人的呼吸现象，激发探究欲望，引导他们逐步深入研究。“为什么运动后呼吸会加快呢？”教材通过人物对话的形式引导学生进行提问和猜想，并通过题为“吸入和呼出”的活动对这些问题和猜想进行探究与验证。学生通过探究得知，人体吸入和呼出的气体原来是不一样的，人体需要的是空气中的氧气。整个研究过程，也是学生不断产生新的问题的过程，如“人为什么要呼吸呢？”“我们是怎样呼吸的？”“我们呼吸得好吗？”……这些问题也正是我们将引导学生继续探究的内容。
人是怎样呼吸的？人吸进和呼出的气体为什么不一样呢？教材紧呈上一课活动中学生可能提出的问题，在《有趣的呼吸器官》中引导他们进一步研究人体呼吸现象。为了使学生能在动手动脑的“做”的活动中学习，本课以观察活动引入，引导学生了解人体呼吸系统的组成。在此基础上，引导学生自己动手制作肺模型和肺活量测量仪等活动来了解肺的工作原理和工作状态。接着又通过对测量及数据的比较和分析，了解呼吸保健的有关知识。最后以补充阅读的形式，让学生了解部分生物富有特色的呼吸方式和呼吸器官，拓展学生的知识面，增强趣味性。
空气质量的好坏直接影响着我们的呼吸健康。现实中，空气污染的现象还很严重。要使探究活动达到切实的教育效果，有必要引导学生认识到这一点。因此教材设计了第三课——《还我清新空气》。本课从活动“香水的扩散”引入，提出“空气里可能还会有些什么”的话题。然后通过讨论、观察、调查等活动引导学生搜集证据，了解空气受到污染的现状，激发他们为改善空气的质量而行动的社会责任心。再引导他们为改善空气质量出谋划策，使他们认识到大气污染防治是一个社会大工程，必须标本兼治。
科学研究的价值在于发挥社会效应，真正解决或促进解决问题。因此，在单元活动的最后，建议搞一个“还我清新空气”为主题社区宣传活动，让孩子们的研究成果得到更充分的展示，增强学生探究学生活动的成功感，培养他们的自信心与社会责任感。
本单元研究的主题是人体的呼吸现象，教材先通过两个体验活动，感受到空气对我们很重要意义，接着便从“人为什么要呼吸”、“我们怎样呼吸”、“我们呼吸得好吗”（也就是呼吸的内因、机理、对象）等方面来组织探究内容和展开教学活动。涉及到的科学知识包括“生命世界”中的“健康生活”以及动植物的有关内容，“物质世界”中的“物质变化”以及“物质的利用”，“地球与宇宙”中有关空气部分知识，以及环境教育的内容……这些知识的融合并不是牵强附会的“大杂烩”，而是以人体呼吸为主题，将人体呼吸所涉及到的分布在各个领域的科学知识进行了有机的整合。这种整合打破了传统的以学科为本位的知识体系，而是从人类认识事物的自然视角出发，以研究对象的自然涉及面为逻辑体系组织各领域内的科学知识，试图构建真正的“综合”单元。所以在单元教学中，要有意识的引导学生从不同角度来看待和思考问题。
1 我们在呼吸
【要点】引导学生体验人的呼吸作用，认识空气（氧气）对生命的重要意义。
【目标】
（1）能发现和搜集相关的事实证据，能对活动中所记录的数据进行简单的分析，进一步培养学生在观察过程中，不断发现问题和提出问题的能力。
（2）知道人需要时刻不停的呼吸，知道人吸进的是氧气，呼出的是二氧化碳，认识到空气对生命的重要意义。
【怎样进行】
（1）活动“我能坚持多久”
屏住呼吸，看大约能坚持多久。这个活动主要引导学生感受空气对生命的重要性。活动时要进行安全教育，阻止少数学生过分逞强坚持，防止发生以外；活动后要引导学生发现并提出问题。
（2）活动“运动与呼吸”
本活动主要引导学生体验运动前后自己呼吸发生的变化，进一步激发学生对人体的呼吸现象产生疑问和探究欲望。因此，在教学中一方面要训练学生利用秒表等计时工具的方法，同时也要随机引导学生发现问题，以及引导学生根据已有的知识经验针对自己的一些疑问做出一些猜想。
活动时应先测量平静时的呼吸次数，然后再测量运动后的呼吸次数。
（3）活动“吸进和呼出”
“为什么运动之后，人体的呼吸会加快呢？”本环节紧呈“运动与呼吸”活动中学生可能提出的问题，引导学生进一步进行探究。
猜想：教学可以先联系学生生活的其他经验（如闷被窝），对该问题进行猜想，如：可能是人体运动后会需要更多的氧气……接着再引导学生通过一些实验来验证自己这些观点。
实验：①指导学生向澄清石灰水吹气观察石灰水变浑浊的现象；②用塑料气囊向澄清石灰水吹气；（本实验也可以用塑料带收集呼出气体来代替，详见应变参考）。
解释：通过讲解使学生知道人体吸进的是氧气而呼出的是二氧化碳。在此基础上，引导学生简单解释运动前后呼吸变化现象，即人体运动时会需要更多的氧气，所以就需要通过呼吸的加速来提供更多的氧气(不作统一要求)。
（4）阅读“氧气会用完吗”
知道了人呼吸是吸进氧气呼出二氧化碳的过程，那么空气中的氧气会用完吗？这个阅读作为本课的延伸，将帮助学生解决他们在活动中可能提出的问题，同时也是利用这个契机把植物的呼吸及物质的循环等内容进行初步的渗透，使学生初步意识到世界是一个密切相关的整体。
【参考询问要点】
（1）如在“我能坚持多久”活动中要引导学生发现和总结并提出问题：“通过刚才的活动，你有什么感想？由此，你能提出一些问题吗？”
（2）如在“运动与呼吸”活动中要引导学生比较数据并发现问题：“运动前后，大家的呼吸发生了什么变化？你对这种变化想提出一些问题或做一些猜测性的解释吗？”
【应变参考】
在研究呼出的气体时，还可以用简易的收集二氧化碳的方法，即用装有空气的塑料袋套住口、鼻进行呼吸，当实验者感到呼吸困难时取下袋子，扎紧袋口。然后把点燃的线香放进袋内，观察现象。也可在袋内装入少许澄清石灰水摇晃几下，观察现象。在指导学生做该实验时要进行安全教育，特别要提醒学生课后不要用类似的方法开玩笑。
2 有趣的呼吸器官
【要点】结合肺模型，简单解释肺的工作过程。
【目标】
（1）能借助自制的肺模型观察并解释肺的工作过程，能利用简单的肺活量测量工具测量肺活量，并记录数据和简单分析数据。
（2）知道人体呼吸系统的简单结构，了解肺的呼吸过程，初步了解肺活量的含义。
（3）通过班级同学肺活量的数据分析，激发学生健康保健的意识。在小组集体制作、讨论、测量等活动中，乐于合作与交流。
【时间】2课时
【怎样进行】
第一课时
（1）体验活动：“我用什么呼吸”
引导学生通过做深呼吸来猜想自己呼吸器官的位置。
（2）观察：“人体呼吸器官”
指导学生了解人体呼吸系统的构成，以及这些器官在身体的部位。引导他们再次做深呼吸来体验这些器官的工作情况。
（3）模型与解释
这一环节主要引导学生借助一些模型或工具来了解肺的工作过程，同时渗透保健教育。教学中，教师不要急于讲解，要引导学生通过讨论、制作、观察和分析等手段自主完成。
a．制作肺模型。制作方法详见教材第15页。使用剪刀时要提醒学生注意安全。
b．利用模型解释肺的工作过程。要求学生能结合肺模型简单讲出肺呼吸的过程。先组织小组交流，再进行班级交流。
对于气体在肺中如何交换，学生解释可能有一定的困难，教师可以引导他们阅读一些相关资料，或结合肺泡的解剖图作适当讲解。
第二课时
（4）制作简单肺活量测量仪并测量肺活量
制作简易测量仪时，计量单位可以自定（即以若干个单位），但为了便于学生进一步分析数据，各组的单位标准要相对统一。最好使用同样型号的上下粗细均匀的透明瓶子。