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小学科学呼吸与消化系统实验指导

引言：探索我们身体的奥秘

小朋友们，我们每天都在呼吸，都在吃饭，这些看似平常的活动背后，藏着我们身体里非常精密的系统在协同工作。呼吸系统让我们从空气中获取生命必需的氧气，消化系统则帮助我们从食物中汲取成长所需的营养。科学实验是打开这些奥秘之门的钥匙。通过亲手操作，我们能更直观、更深刻地理解这些看不见摸不着的生理过程。这份指导将陪伴大家一起，安全、有趣地探索我们的呼吸与消化系统。

实验前准备与通用指导

在开始奇妙的科学探索之旅前，请务必牢记以下几点，这是保证我们实验顺利、安全进行的基础：

1.安全第一：任何实验都必须在老师或家长的指导下进行。仔细听取指导，不随意触碰未知物品，不将实验材料放入口中（除非实验明确要求且材料安全可食用）。

2.认真观察：实验的核心在于观察。请集中注意力，仔细观察实验过程中的每一个细微变化，并尝试思考变化背后的原因。

3.如实记录：准备好笔记本和铅笔，将实验材料、步骤、观察到的现象以及自己的疑问都及时记录下来。清晰的记录能帮助我们更好地分析和总结。

4.积极思考：不要满足于仅仅看到现象，要多问“为什么”。实验结束后，和同伴、老师一起讨论，尝试解释实验结果。

5.保持整洁：实验前后，都要保持桌面和周围环境的整洁。实验器材用后要及时清洗归位。

基础实验材料建议：

*透明玻璃杯或塑料瓶、气球、小气球、吸管、橡皮筋、橡皮泥或黏土、小塑料袋、食用小苏打、白醋（稀释后使用并注意安全）、澄清石灰水（教师操作或指导下进行）、新鲜的蔬菜叶或水果块、饼干或馒头碎屑、镊子、放大镜、记录纸、水彩笔等。这些材料大多可以在家中找到或轻松获取。

第一部分：呼吸系统实验

呼吸系统就像我们身体的“换气扇”，源源不断地为我们提供氧气，并排出二氧化碳。让我们通过几个小实验来感受它的工作。

实验一：感受呼吸时的身体变化

实验目的：感知呼吸时胸腔（胸部）的起伏变化，初步了解呼吸运动。

实验材料：你的身体，一把小尺子（可选）。

实验步骤与观察：

1.请同学们取坐姿或站姿，保持身体放松。

2.将一只手轻轻放在胸部，另一只手放在腹部。

3.闭上眼睛，慢慢地深吸一口气，再慢慢地呼出。注意感受放在胸部和腹部的手有什么变化。

4.重复几次深呼吸，仔细体会：吸气时，胸部是扩张还是收缩？呼气时，胸部又是怎样的？手能感觉到起伏的幅度吗？

5.（可选）如果用尺子测量胸部最宽处，吸气前后的数值会有变化吗？可以请同学帮忙测量并记录。

思考与讨论：

*我们为什么需要不停地呼吸？

*吸气和呼气时，除了胸部，身体还有其他部位有感觉吗？（比如鼻孔、喉咙）

实验二：模拟肺的工作

实验目的：通过简易模型，理解肺是如何进行气体交换的，认识膈肌的作用（简化版）。

实验材料：一个较大的透明塑料瓶（如1.5升饮料瓶，瓶底剪掉）、一个较小的气球（代表肺）、一个稍大一点的气球或橡胶膜（代表膈肌）、一根吸管（硬质，如奶茶吸管）、橡皮泥或胶带、剪刀（由老师操作）。

实验准备（可由老师提前准备或指导学生分组制作）：

1.老师用剪刀将塑料瓶的底部整齐地剪掉。

2.在瓶盖上钻一个小孔，孔径大小能刚好插入吸管并保持密封。

3.将吸管的一端套入小气球的口部，用橡皮筋扎紧，确保不漏气。

4.将吸管的另一端穿过瓶盖的小孔，从瓶内穿出到瓶外。

5.用橡皮泥或胶带将瓶盖与吸管的连接处密封好，防止漏气。

6.将剪开的塑料瓶倒置（瓶口朝下），把代表“肺”的小气球放入瓶内。

7.取那个稍大的气球或橡胶膜，剪下其颈部，只保留圆形的膜，将其撑开并紧紧套在塑料瓶的底部开口处，用橡皮筋扎紧，这就代表我们胸腔底部的“膈肌”。

实验步骤与观察：

1.现在，我们的简易肺模型就做好了。请同学们用手握住瓶身。

2.用手向下拉瓶底的橡胶膜（膈肌），仔细观察瓶内的小气球（肺）有什么变化？这相当于我们在吸气还是呼气？

3.松开拉着橡胶膜的手，让它自然回缩，再观察小气球（肺）有什么变化？这又相当于我们在吸气还是呼气？

4.重复拉动和松开橡胶膜，观察气球的膨胀与收缩。

思考与讨论：

*当我们向下拉“膈肌”时，瓶内的空间发生了什么变化？小气球为什么会鼓起来？

*这个模型中，塑料瓶代表什么？吸管又代表了我们呼吸系统的哪些结构？

*为什么说这个模型只是“模拟”？它和我们真实的肺呼吸有哪些相似点和不同点？

实验三：探究呼出气体的秘密

实验目的：通过简单对比，了解呼出气体与空气的不同（主要针对二氧化碳含量）。

实验材料：澄清石灰水（教师准备）、两个透明玻璃杯或小塑料瓶、两根吸管、洗耳球或注射器（可选，用于抽取空气）。

实验原理（教师讲解）：澄清的石灰水遇到二氧化碳会变浑浊。

实验步骤与观察（在教师指导下进行