1、創設實驗環境探究家鴿的雙重呼吸創設實驗環境探究家鴿的雙重呼吸流程圖創設實驗環境，探究家鴿的雙重呼吸一、使用教材濟南版初中生物七年級上冊第二章第二節。二、實驗器材自制教具：塑料桶（一大一小）、氣球（紅色、綠色、橙色）、Y型玻璃管、玻璃管、橡膠管、止水夾、打氣筒、塑料管（5ml、20ml、50ml）、單向閥、手持氣壓傳感器。三、實驗創新要求/改進要點1.廢物利用，變廢為寶，材料易得，體現環保理念。2.通過直觀的模型和科學的數據，使抽象的雙重呼吸知識直觀化，形象化，具體化。3. 通過定量到定性的科學引導，讓學生體會科學探索的思想和方法是不斷發展的，科學探究是永無止境的。4. 通過結構簡單、設計巧妙的

2、模型，不同顏色的氣球、不同顏色的液體，使氣囊的作用，和肺內氣體交換的過程更直觀，更清晰、更明了。四、實驗原理/實驗設計思路一只飛行中的鳥類所消耗的氧氣，比休息時大21倍！通過濟南版七年級上冊的學習，我們知道是雙重呼吸保證了鳥類飛行時充足的氧氣供應，那么神奇雙重呼吸通過哪些結構實現的呢？同學們對這部分的學習存在三個疑問：1、雙重呼吸過程并不直觀、不明顯。2、書上提到家鴿有多個氣囊；那么，這些氣囊有什么作用？3、氣囊內儲存的都是新鮮的氣體嗎？為了解決以上的問題，我們設計了兩套模擬實驗裝置，并進行了展示。（一）教材的地位和作用鳥類的雙重呼吸是課表中第六大主題動物的運動和行為中的知識，是濟南版七上中的

3、內容，屬于第二單元多彩的生物世界第二章生物圈中的的動物第二節脊椎的動物的主要類群的知識。通過本章節的學習，即是學生對已掌握的無脊椎動物的類群規律和方法的鞏固。又為后面知識的學習打下良好的知識基礎和技能基礎。更可以讓學生形成“結構與功能相適應”的生物學觀點。（二）學情分析知識儲備：學生已經掌握了學習無脊椎動物的類群規律和方法。生活中，觀察過家鴿的外部形態、生活習性。能力層次：已經具備了一些基本的實驗操作技能，但設計實驗的能力較為薄弱。心理發展水平：能積極地參與到實驗的設計探索中去。（三）基于對教材的分析和學情的分析，確定“三維”交融的學習目標，為達到教學目標采用如下教學方法和教學環境。（四）教法

4、學法：通過觀察法、小組合作法、實驗探究法、問題引導法，體現課堂的問題導向，注重學生思維的發展。實驗環境設計：在數字化探究實驗室進行學習活動。五、實驗教學目標知識目標: 通過“設計實驗”、“模型展示“等學習活動，知道氣囊的作用說出雙重呼吸的過程。 (重點)能力目標：通過設計實驗、改革實驗，激發學生的創新潛能，提高學生的觀察能力、探究能力、動手操作能力。（難點） 情感目標：認同“結構與功能相適應”的生物學觀點。六、實驗教學內容本節課是對家鴿雙重呼吸的拓展研究，雙重呼吸的知識對與學生來說很抽象，但課本上只有一段文字和一幅圖片，學生理解起來有難度，本節課通過模型制作、動畫展示、數字化實驗的定量檢測、以

5、及實物的展示，使抽象的雙重呼吸的知識直觀化、形象化、具體化。七、實驗教學過程（1） 問題引領，誘發思維課本上對雙重呼吸的學習只有一段文字和一幅圖片，沒有實驗、沒有模型，學生學習時存在很多問題，通過對課本上雙重呼吸圖片和文字的學習，請同學們提出自己的疑問，同學們提出的問題如下：問題1、雙重呼吸過程太抽象，不直觀、不形象，很難理解。問題2、氣囊有什么作用？是進行氣體交換還是儲存氣體？問題3、氣囊內的氣體全部是新鮮的氣體嗎？（2） 設計實驗，發展思維制定計劃：1、搜集雙重呼吸的資料，明確氣囊的分類和在雙重呼吸時的作用。2、自選器材，通過制作模型，解決三個問題其中的一兩個問題，使抽象知識直觀化、形象化

6、、具體化。 小組合作：課下以小組為單位分別探搜集資料、制作模型，并形成自己的實驗方案、記錄結果、得出結論。通過裝置，展示實驗結果，通過照片，展示實驗過程。小組展示一：針對問題一：雙重呼吸太抽象，一組的同學制作了模型，使雙重呼吸的知識形象化、直觀化、具體化。并進行了模式圖展示和實驗過程展示。實驗過程展示：1.氣囊不參與呼吸時（不飛行時的呼吸）：（1）用打氣筒從短管（排空管）將肺與氣囊內殘留氣體排出。（2）將連接肺與氣囊的橡皮管用止水夾夾住，此時空氣只能進入肺。（3）用打氣筒從長管（氣管）充氣直至肺不再繼續擴張，多次重復觀察記錄肺在吸/呼氣時氣體的多少。2.氣囊參與呼吸時（雙重呼吸）：（1）用打氣

7、器從短管（排空管）排空肺與氣囊內的氣體。（2）松開連接肺和氣囊的橡皮管，使肺與氣囊連通。（3）用大注射筒打氣直至肺與氣囊不再繼續擴張，多次重復觀察記錄肺與氣囊在吸/呼氣時氣體得多少，與上一實驗進行數據比較。3、用壓力傳感器測定兩種呼吸時胸廓內的氣壓最大值。相同時間內將肺內氣體全部排出時，胸廓內的氣壓最大值，經過多次測量，在無氣囊參與時，胸廓氣壓最大值平均值為103.2千帕，有氣囊參與時胸廓氣壓最大值平均值是108.0千帕。根據物理學原理，當外界氣壓一定時，內外氣壓差越大，排除的氣體越多，我們總結出來：雙重呼吸時有氣囊的參與可以吸入更多的新鮮氣體。通過直觀的模型和數字化實驗的定量檢測， 我們得出

8、了相同的結論： 家鴿在雙重呼吸時有氣囊的參與可吸入更多的空氣。 模型一的展示使雙重呼吸更直觀，更形象。 對于一組同學的展示，我們采用了自評和互評兩種方式進行評價。（3） 創新實驗，深化思維仍然存在問題：第一小組的同學通過模型使雙重呼吸更直觀、更形象，但是還有兩個問題沒有解決：例如問題2氣囊的作用是進行氣體交換還是儲存氣體？問題3氣囊內的氣體全是新鮮的氣體？為了解決問題2和問題3，我引導同學們進一步的創新實驗，深化同學們的思維，解決這兩個問題。小組展示二：二組的同學給與了知識上的補充，補充知識一：通過搜集資料，家鴿的氣囊有兩種，前氣囊和后氣囊，前氣囊有5個，后氣囊有4個，前氣囊內儲存的是交換后的

9、氣體，后氣囊內儲存的是新鮮的氣體。補充知識二：鳥類肺內氣體單向流動是如何實現的呢？鳥類通過兩翼的扇動產生壓力和主支氣管的關閉形成類似單向閥的結構實現了肺內氣體的單向流行。小組展示三：三組和四組的同學進行了模型的改進，經過多次改進，我們確定了最優模型并進行展示如下：實驗過程：1. 模擬吸氣：用大注射器向氣管內注入新鮮空氣，氣體有兩條路線：一是經過氣管直接進入后氣囊儲存起來，所以后氣囊內儲存是新鮮的氣體。第二條路線是氣體經過氣管、支氣管進入肺進行第一次氣體交換（紅色液體和藍色液體內都有氣泡冒出表示在進行第一次氣體交換），交換后的氣體進入前氣囊內儲存起來。2. 模擬呼氣：用大注射器從氣管內向外抽氣，

10、前氣囊內的交換后的氣體首先經過氣管排出體外，后氣囊內的新鮮的氣體進入肺進行第二次氣體交換（紅色液體和藍色液體內都有氣泡冒出表示在進行第二次氣體交換），交換后的氣體經氣管排出體外。紅色液體內有氣泡冒出，表示有新鮮氣體通過，藍色液體內有氣泡冒出，表示有交換后氣體通過。模型二得出結論：1、氣囊作用：暫時儲存氣體；肺作用：氣體交換。2、前氣囊：儲存交換后氣體；后氣囊：儲存新鮮的氣體。 （四）實驗創新點聯系生活，延伸思維請同學們對各個小組的展示進行自評和互評，總結實驗的創新點及其意義，并總結如下： 1.廢物利用，變廢為寶，材料易得，體現環保理念。2.通過直觀的模型和科學的數據，使抽象的雙重呼吸知識直觀化

11、，形象化，具體化。3. 通過定量到定性的科學引導，讓學生體會科學探索的思想和方法是不斷發展的，科學探究是永無止境的。4. 通過結構簡單、設計巧妙的模型，不同顏色的氣球、不同顏色的液體，使氣囊的作用，和肺內氣體交換的過程更直觀，更清晰、更明了。這個工作可讓學生分組負責收集整理,登在小黑板上,每周一換。要求學生抽空抄錄并且閱讀成誦。其目的在于擴大學生的知識面,引導學生關注社會,熱愛生活,所以內容要盡量廣泛一些,可以分為人生、價值、理想、學習、成長、責任、友誼、愛心、探索、環保等多方面。如此下去,除假期外,一年便可以積累40多則材料。如果學生的腦海里有了眾多的鮮活生動的材料,寫起文章來還用亂翻參考書

12、嗎?八、實驗效果評價1、 死記硬背是一種傳統的教學方式,在我國有悠久的歷史。但隨著素質教育的開展,死記硬背被作為一種僵化的、阻礙學生能力發展的教學方式,漸漸為人們所摒棄;而另一方面,老師們又為提高學生的語文素養煞費苦心。其實,只要應用得當,“死記硬背”與提高學生素質并不矛盾。相反,它恰是提高學生語文水平的重要前提和基礎。通過問題引領設計實驗，培養了學生科學探究的能力。2、 通過創新實驗，使實驗現象更明顯，深化了同學們的理解。3、 要練說，得練看。看與說是統一的，看不準就難以說得好。練看，就是訓練幼兒的觀察能力，擴大幼兒的認知范圍，讓幼兒在觀察事物、觀察生活、觀察自然的活動中，積累詞匯、理解詞義、發展語言。在運用觀察法組織活動時，我著眼觀察于觀察對象的選