生物实验创新教案.doc

中学生物教师实验创新大赛

模拟膈肌运动的装置

单位：湘乡市育塅乡花坪中学
科目：生 物
姓名：周朝飞
电话: [phone]

模拟膈肌运动的装置

湘乡市育塅乡花坪中学 周朝飞

一、 实验在教材中所处的地位和作用
模拟膈肌的运动是七年级下册《生物学》第三章第二节：发生在肺内的气体交换的一个演示实验。本节是这一章也是这一册的教学难点，尤其是肺与外界气体交换的原理比较抽象，学生难懂。通过这一模拟实验，很直观的体现出肺与外界气体交换的原理是呼吸肌有规律的收缩和舒张使胸廓容积扩大和缩小。

二、实验原型及不足之处
实验原型：
1、玻璃罩模拟胸廓

2、Y型玻璃管模拟气管和支气管
3、气球模拟肺
4、橡皮膜模拟膈肌

不足之处：
1、带橡胶塞的无底玻璃罩难以找到。
2、玻璃罩是刚性物体，不能模拟胸廓前后、左右径的变化与呼气和吸气之间的关系。
3、玻璃罩壁很滑，不好固定橡皮膜，易滑落。
4、 Y型玻璃管在实验室难以找到。
三、实验创新和改进之处
创新之处：
1、用塑料杯代替玻璃罩 。
2、用吸管改装成一个Y型管代替Y型玻璃管
3、气球膜代替橡皮膜
4、在吸管上用塑料袋膜绑成球状代替肺

改进之处及改进后的装置：
1、塑料杯模拟胸廓
2、Y型管模拟气管和支气管
3、塑料袋膜模拟肺
4、气球膜模拟膈肌

优点：
1、塑料杯易改装，不要切，杯口平整、光滑，不会刺破气球膜，而且有杯边沿，易固定橡皮膜，不会滑落，同时也解决材料难找的问题。
2、吸管容易获取，也容易改装成Y型管，解决了Y型玻璃管的问题。
3、整个装置器材在生活中容易获取，少，轻巧、携带方便。

四、实验原理
当膈肌收缩时，膈顶下降，胸廓容积变大，肺扩张，肺内气压下降，外界气体吸入肺，是吸气过程。膈肌舒张，膈顶上升，胸廓容积缩小，肺回缩，肺内气压增大，气体被呼出，是呼气过程。从而得出胸廓容积的变化与呼吸运动的关系。

五、实验器材
塑料杯一个、红色塑料袋一个、气球一个、
吸管3根（一大两小）、剪刀、细线、透明胶

六、 实验步骤
1、从红色塑料袋上剪下两个角。
2、将剪下的两个角分别绑在小吸管上，绑成球状。再将小吸管插入大吸管中，改装成一个Y型管 。
3、用剪刀尖端在塑料杯底中央钻个小孔，刚好能插入Y型管的另一端。然后在管口粘上塑料袋条，有助于更好的观察吸气和呼气。
4、在杯口套上气球膜，在气球膜的中央系上细线。

七、实验现象及分析
1、向下拉气球膜，球状薄膜变大。相当于膈肌收缩，膈顶下降，胸廓容积变大，肺内气压下降，气体入肺，这时吸气。
2、松开气球膜，球状薄膜变小。相当于膈肌舒张，膈顶上升，胸廓容积 变小，肺内气压上升，气体出肺，这时呼气。
3、用手挤杯壁，气球变小。相当于肋间肌舒张，肋骨向下向内运动，胸廓前后径(或左右径）变短，胸廓容积变小，肺内气压上升，气体出肺，这时呼气。
4、放松，气球变大。相当于肋间肌收缩，肋骨向上向外运动，胸廓前后径（或左右径）变长。胸廓容积变大，肺内气压下降，气体入肺，这时吸气。

八、自我评价
1、所需实验器材少，在生活中容易获取，制作简单，学生可以独立完成。
2、实验成本低，绿色环保，无毒无污染；过程安全，无危险隐患。
3、变教师演示实验为学生动手操作实验。有助于学生掌握本节知识。
4、实验现象明显，能直观的表示胸廓容积的变化与呼吸运动的关系,让学生明白是因为：胸廓扩大（或缩小）导致吸气（呼气），而不是因为吸气（或呼气）后使胸廓扩大（缩小)。