下载文档原格式
肺模型制作的研究报告
一、制作课题的提出
在科学课中,经常要谈到有关·肺呼吸的机理问题。
这个问题通常是学习中的重点和难点,因为在讲述有关机理时,很抽象, 让同学们不易接受、理解。
然而如果在学习中能适当地运用模型观察,则完全有可能大大改进教学效果。
二、制作的科技原理
矿泉水瓶相当于胸阔，吸管相当于呼吸道，与吸管相连的气球相当于肺、瓶下方的气球相当于膈肌。
向下拉气球，膈肌扩张，肺（瓶中气球）吸进气体（气球鼓起），向上推气球，膈肌收缩，肺（瓶中气球）呼出气体（气球收缩）。
三、材料的收集和工具的准备
矿泉水瓶1个、气球2个、橡皮筋3个、吸管一根、橡皮泥、剪刀
四、制作方法的确定
1、拿出剪刀和矿泉水瓶，用剪刀在离瓶口三分之二处把瓶底剪掉。
2、拿出一个气球，用剪刀在气球底三分之一处把气球底部剪掉，并
用橡皮筋把口扎紧。
3、拿出剪好的气球把它套在没底矿泉水瓶下方，并用橡皮筋固定。
4、拿出吸管，用橡皮筋把另一个气球固定在它的一端，插入瓶口并
用橡皮泥封口。
五、按照制作方法进行制做。
“模拟膈肌的运动”实验的创新设计湖北省枣阳市吴店清潭中学：赵显明摘要: 本文对“模拟膈肌的运动”实验进行了创新设计，介绍了实验模型的简单制作和实验的演示、现象，以及实验设计的优点及存在的不足。
关键词: 模拟膈肌运动实验模型创新设计“模拟膈肌的运动”是人教版《生物学》七年级下册的一个重要的演示实验。
此演示实验能将学生无法用眼观察到的潜在的生理活动，用模型演示的方法展现出来，形象直观、简单明了，化难为易，起到了事半功倍的效果，让学生轻松地理解“肺与外界的气体交换”。
但是，在教学实际情况中，很多农村学校没有该实验模型，所以本实验的开出率非常的低，造成学生在学习这部分内容时，感觉到非常的抽象，掌握难度很大，理解困难。
笔者经过多次实验和改进，利用日常常见的废旧材料来制作模拟膈肌运动的实验模型进行教学，有效地激发了学生进行探究性学习的兴趣，取得了非常好的教学效果。
一. 模型制作（一）制作材料：大号饮料瓶1个（2L）、直径3cm的废旧塑料管1根、废旧儿童水彩笔笔筒2根、红色大气球2个（底部有突起连接）、红色小气球2个、橡皮圈3个、彩色的绒羽1片、透明胶、剪刀、细线。
（二）制作方法（1）将大号饮料瓶的底部剪掉，保持剪边光滑，没有锋利的突起。
（2）一个大气球剪成三段。
把底部部分套在塑料管上，并用橡皮圈固定；接着，在底部剪两个小孔，并在剪出的小孔插入废旧儿童水彩笔筒，用橡皮圈固定；然后，在水彩笔笔筒的另一端都用橡皮圈固定好一个红色小气球。
（3）将连接好的塑料管由果汁瓶内插入，用大气球的上段部分固定在瓶口，将瓶口密封；然后把一小片绒羽用细线系住，用透明胶固定在管口，使绒羽正对管口。
（4）另一个大气球从中间剪断，将下半部分橡胶膜用透明胶固定在果汁瓶的底部切口处。
（5）一只手用力向内压油桶底部的橡皮膜，另一只手打开果汁瓶口橡胶膜，排出密闭容器内的部分气体，使橡皮膜向内凹陷。
制作好的实验模型实物图如图1所示、示意图如图2所示。
呼吸运动模型实验说课稿阿瓦提县第二中学马晓会一、教材分析本实验位于人教版七年级下册第四单元第三章第二节—发生在肺内的气体交换中的一个演示实验。
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。
通过模拟实验，很直观的体现出肺与外界气体交换的原理。
二、学情分析肺与外界的气体交换涉及气体体积变化、压力等物理学问题，七年级的学生缺少有关的知识储备，因此在教学过程中学生难以理解呼吸肌的运动如何引起胸腔容积的变化，甚至有学生误认为是气体的进入和排出引起了胸腔容积的变化。
为此我采用构建模型的方法使抽象的知识直观化。
三、教学目标1、知识和能力：理解肺与外界的气体交换过程。
2、过程与方法：设计并制作呼吸运动模型，借助模型探究呼吸运动的原理。
3、情感态度与价值观：引导学生关注呼吸系统健康和环境污染问题，激发学生珍惜健康的情感。
四、实验创新与教学过程模拟膈肌运动模型一实验原型：如图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数量有限、笨重易碎、橡胶塞打孔困难。
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、实验室的Y型玻璃管大而短，很难找到与之匹配的玻璃罩。
改进实验：1、用塑料瓶代替玻璃罩2、用塑料吸管代替 Y型玻璃管3、气球膜代替橡皮膜改进后的装置：1、饮料瓶模拟胸廓2、塑料吸管模拟气管和支气管3、小气球模拟肺4、气球膜模拟膈肌优点：1、饮料瓶易改装，易固定橡皮膜，而且不会滑落，同时也解决材料难找的问题。
2、塑料吸管容易获取，也容易改装成Y型管，解决了Y型玻璃管与饮料瓶不匹配问题。
3、整个装置取材容易、轻巧、携带方便。
2、实验步骤：（1）取塑料瓶，底部剪掉（保持切口平整和光滑，以免刺破气球膜）；（2）用塑料吸管制作Y型胶管，利用橡皮筋，将模拟肺的小气球固定在饮料吸管的一端；（3）取适量的橡皮泥，将瓶口密封；（4）将模拟膈肌的气球膜固定在塑料瓶底部。
中学生物教具制作 Jenny was compiled in January 2021生物教具制作目录一、DNA双螺旋结构模型————————————————夏忠富二、干制花卉标本———————————————————刘晶三、青蛙骨骼标本的制作————————————————唐艺四、肾单位模型制作——————————————————商小燕五、呼吸运动时胸廓、膈肌与肺部变化的模型制作—————陶竹英六、叶脉模型—————————————————————宋定蓉七、桃花的模型制作——————————————————夏云八、植物双受精过程的模型制作—————————————周遗贵九、植物细胞分裂活动的模型制作————————————张润琴十、血红蛋白的特性和血液变化实验教具制作———————邓思源一、DNA双螺旋结构模型夏忠富名称DNA双螺旋结构模型学科高生物简单、形象直观。
有利于学生对DNA结构的认识和理解。
即时贴、细铁丝、硬纸片、细线绳、订书丁方法1、剪取球形硬纸片代表磷酸、长方形即时贴四钟不同颜色代表不同的碱基、五边形硬纸片上代表脱氧核糖。
2、将一个剪好的球形硬纸片和一个长方形即时贴分别订书钉连接在一个剪好的五边形硬纸片上制成一个个含不同碱基的脱氧核苷酸模型。
3、将若干个制成的脱氧核苷酸模型依次穿在一条长的细线绳上按照同样的制作好旋转一下即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。
4、在所制模型的背侧三根较粗的铁丝加固双手分别提起细线绳的两端拉直双链旋转一下即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。
二、干制花卉标本刘晶方法如下先准备一只盒子盒内铺一层干燥剂硫酸铜一般药店、化工试剂商店有售。
选择一个晴天上午9-10点间花上不沾露水的时候将盛开的花朵剪下放在预备好的盒内置于干燥剂上然后细心地将微量干燥剂慢慢地倒入使干燥剂填满花瓣间的每一个空隙。
注意必须维持原花花瓣间的缝隙以保存花形这是至关重要的一步。
因为有些花卉如菊花、玫瑰花、杜鹃花、兰花等花瓣层层密密每层缝隙甚小既要填满干燥剂又不压坏花形确实不易。
——————————新学期新成绩新目标新方向——————————《模拟胸部呼吸运动的实验》说课稿一、使用教材苏科版教材七年级生物上册第3单元第7章第2节的内容——《人体的呼吸》二、实验器材器材：人体呼吸运动模拟装置制作材料：泡泡糖塑料盒、饮料吸管、一次性橡胶手套、橡皮筋、气球、细线绳、软纸、万能胶三、实验创新要求/改进要点教材中人体呼吸运动的演示装置只能演示膈肌收缩舒张时肺的变化，并不能演示整个胸廓的变化情况。
创新改进模型：模型的结构形象逼真（具备人体呼吸系统的特征）；模型能够准确演绎呼吸发生的原理（胸廓可以运动且能与膈肌同时运动）；取材、制作简易。
四、实验原理/实验设计思路教材中人体呼吸运动的演示装置只能演示膈肌收缩舒张时肺的变化，并不能演示整个胸廓的变化情况。
而学生通过自身体验只能浅显地看到胸廓的起伏；学生的理解往往停留在呼吸运动引起呼吸这一表面现象上；甚至有学生误认为是气体的进入和排出引起了胸廓体积的变化。
综上分析，教师与小组组长组建团队，研究如何改进模型，力图改进后的模型达到以下几点要求：一是模型的结构要形象逼真（具备人体呼吸系统的特征）；二是模型能够准确演绎呼吸发生的原理（胸廓可以运动且能与膈肌同时运动）；三是取材、制作简易。
五、实验教学目标依据新课程理念：提高每个学生的生物科学素养，倡导探究性学习，并结合学生整体学情的分析。
我制定了如下的三维教学目标：知识目标：理解人体的呼吸运动及其与气体进出肺的关系；能力目标：初步培养学生自主发现问题，动手解决问题的精神意识；情感态度价值观目标：认同模拟实验能够解释自然事物的原理。
六、实验教学内容（1）模型的创新制作过程（疑难问题的发现，材料的选择，创新的设计）。
（2）呼吸运动的发生过程，各部分结构的运动状态。
（3）呼吸运动引起“呼吸”的原理。
七、实验教学过程我的教学过程分为以下四个环节依次进行：（一）设置情境，引出问题在实际教学过程中，教师引导学生体验:呼吸时胸廓的大小变化情况。
呼吸运动模型设计原理The respiratory system is a complex interplay of muscles, nerves, and organs that work together to facilitate the exchange of oxygen and carbon dioxide in the body. 呼吸系统是由肌肉、神经和器官相互作用的复杂系统，它们共同协作以促进身体内氧气和二氧化碳的交换。
The design principle of the respiratory movement model involves the coordination of the diaphragm, intercostal muscles, and accessory respiratory muscles to expand and contract the thoracic cavity. 呼吸运动模型的设计原理涉及膈肌、肋间肌和辅助呼吸肌的协调，以扩张和收缩胸腔。
The diaphragm, a dome-shaped muscle located at the base of the lungs, plays a crucial role in the breathing process. 膈肌是一种位于肺部底部的圆顶状肌肉，对呼吸过程起着至关重要的作用。
During inhalation, the diaphragm contracts, moving downwards and increasing the volume of the thoracic cavity, allowing air to be drawn into the lungs. 在吸气过程中，膈肌收缩，向下移动，增加胸腔容积，使空气进入肺部。
Conversely, during exhalation, the diaphragm relaxes, moving upwards and decreasing the thoracic cavity volume, expelling air from the lungs. 相反，在呼气过程中，膈肌松弛，向上移动，减少胸腔容积，将空气从肺部排出。
・６４・ 科学教育Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ２０１２年第１期（第１８卷） 透 明呼吸运动 模型的制作 徐大新 （湖北省宜昌市夷陵区龙泉初级中学４４３１１２） 冯庆华 （湖北省宜昌市炎陵区教师教育教学研究中心４４３１００）
《肺与外界的气体交换》是人教版生物七年级下册 第三章第二节的第一课时的内容，它是整个初中生物 教学中的重点和难点。由于学生没有物理学知识作铺 垫，加上胸廓不透明不可见，教师在讲授这一内容时， 学生看不到胸廓变化引起肺部变化的过程。因此学生 总认为，是吸气导致胸廓扩大。为突破这一难点，我们 做了一个透明的呼吸运动模型，使学生能够清楚看到 呼吸运动中胸廓、呼吸肌及肺的变化。此模型在湖北 省宜昌市２０１ １年３月举办的全市初中生物优质课竞赛 中得到应用，学生普遍反映对知识的理解更加深入和 透彻。现将本模型的制作及使用方法呈现给读者分 享。 １所需材料 ． （１）竹筒一根：直径２．５ｅｍ，长４５ｅｍ； （２）塑料片一块：宽３．６ｃｍ，厚０．８ｅｍ，长３７ｅｍ； （３）竹篾九根：宽０．８ｅｍ，厚０．２ｅｒａ，长８８ｅｍ； （４）透明的塑料袋一个：横截面的周长９２ｃｍ，长 ４０ｅｒａ； （５）红色塑料袋一个：横截面的周长６０ｃｍ，长 ２２ｃｍ； （６）软木塞一个：横截面直径４．３ｅｒａ，长４ｅｍ； （７）白色细线若干：要求结实，最好是用尼龙线； （８）凡士林：ｌ盒； （９）“金龙鱼”油壶：１个； （１Ｏ）透明的塑料管：管径０．５ｃｍ，长３０ｃｍ； （１１）透明胶带：１个。 ２所需工具 （１）篾刀：１把； （２）剪子：Ｉ把； （３）钻子：ｌ把； （４）锯子：ｌ把。 ３制作步骤 （１）用篾刀把竹篾裁成８８ｃｍ、８５ｅｍ、８２ｃｍ、７９ｃｍ、 ７６ｅｍ、７３ｅｍ、７０ｃｍ、６７ｅｍ、６４ｅｒａ九段； （２）把裁成的九段竹篾用细线扎成九个圆环，要扎 紧； （３）用钻子把软木塞钻一个直径０、６ｃｍ的一个圆 柱形孑Ｌ洞； （４）把篾环用细线扎在竹筒的内侧面，竹环与竹环 之间的距离为３、５ｃｍ，如附图所示； （５）与竹筒相对的是一块塑料板，同样，用细线把 九个竹环与塑料板扎实； （６）用刀取下“金龙鱼”油瓶的瓶颈； （７）塑料管的一端涂上凡士林，再套上红色的塑料 袋，并用细线扎实；塑料管的另一端穿过金龙鱼油瓶的 瓶颈，再穿过软木塞，露在塞外１２ｃｍ，并用凡士林涂抹 塞孔周围；然后把软木塞插入金龙鱼的瓶颈里； （８）把红色塑料袋等放人透明塑料袋中，透明塑料 袋的袋口与“金龙鱼”的瓶颈涂凡士林并扎实； （９）把透明塑料袋放入胸廓中，并用透明胶带把 “肋骨”和“胸骨”与塑料袋外壁粘合。（见附图）
一、实验目的1. 了解呼吸系统的基本结构和功能。
2. 掌握呼吸运动的原理和过程。
3. 通过模拟实验，观察和记录呼吸运动的变化。
二、实验原理呼吸运动是指呼吸肌的收缩和舒张，导致胸廓有规律的扩大与缩小，从而实现肺的通气。
呼吸运动包括吸气和呼气两个过程，吸气时，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，肺随之扩张，形成主动的吸气运动；呼气时，膈肌和肋间外肌舒张，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位，膈肌顶部升高，胸廓容积缩小，肺也随之回缩，形成被动的呼气运动。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：模拟呼吸装置（包括气管、肺、胸廓、膈肌等）、气球、橡皮膜、绳子等。
2. 实验仪器：秒表、刻度尺、记录纸等。
四、实验步骤1. 组装模拟呼吸装置，确保各部件连接正确。
2. 观察装置在未进行人工操作时的状态，记录初始数据。
3. 用手向下拉橡皮膜，模拟膈肌收缩，观察胸廓容积变化，记录吸气过程的数据。
4. 松开橡皮膜，模拟膈肌舒张，观察胸廓容积变化，记录呼气过程的数据。
5. 重复以上步骤，记录不同条件下呼吸运动的变化。
6. 分析实验数据，得出结论。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，当用手向下拉橡皮膜时，模拟膈肌收缩，胸廓容积扩大，肺随之扩张，形成吸气运动。
此时，肺内气压小于外界大气压力，气体被吸入肺。
2. 松开橡皮膜时，模拟膈肌舒张，胸廓容积缩小，肺也随之回缩，形成呼气运动。
此时，肺内气压大于外界大气压力，肺内气体排出肺。
3. 通过对比不同条件下呼吸运动的变化，发现呼吸运动的规律性。
六、实验结论1. 呼吸运动是呼吸肌的收缩和舒张，导致胸廓有规律的扩大与缩小，从而实现肺的通气。
2. 吸气时，膈肌收缩，肺内气压小于外界大气压力，气体被吸入肺；呼气时，膈肌舒张，肺内气压大于外界大气压力，肺内气体排出肺。
3. 通过模拟实验，成功观察和记录了呼吸运动的变化，验证了呼吸运动的原理。
七、实验讨论1. 实验过程中，受限于模拟装置的局限性，实验结果可能与真实人体呼吸运动存在一定的差异。
总第362期2021年5月膈肌运动与呼吸的关系演示实验模型改进及其操作赵宏武 陆晓霞摘 要：膈肌运动与呼吸的关系演示实验的模型改进及其操作，客观、真实地呈现了膈肌运动与呼吸的关系。
将肺内气压变化转化为红墨水的移动，实验更直观，更利于重点、难点教学。
关键词：膈的运动；肺内气压变化；实验模型改进一、研究背景生物学是自然科学中一门以实验为基础的学科，是研究生命现象和生命活动规律的科学。
很多生物学原理、规律都是通过实验得出的。
2016年9月教育部发布的《中国学生发展核心素养》成果报告指出：以科学性、时代性和民族性为基本原则，以培养“全面发展的人”为核心。
而随后提出的生物学核心素养，主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任。
这些都充分说明实验在生物学教学中的重要意义。
《人体的呼吸》是《生物学(七年级下册)》中的重要一章。
在这一章中，膈肌运动与呼吸的关系的演示实验对学生理解本章的重点起着重要作用。
在实验装置中，教材用无底玻璃瓶代表胸廓，三叉玻璃管代表气管和支气管，两个气球代表肺，弹性橡皮膜代表膈肌，制作成膈肌运动与呼吸的关系模型，为很多师生所推崇，也给教学提供了极大的便利。
可惜在课堂教学中，由于操作上的错误以及模型上的缺陷，对学生理解其生命活动过程及其原理产生了一些不利影响。
张贤阴老师曾在《生物学通报》2002年第4期中指出了此演示实验的不足：由于代表膈肌的橡皮膜是平整地罩在瓶底，不论是向下拉橡皮膜，即“膈肌”舒张；还是橡皮膜回缩，即“膈肌”收缩，都与膈肌的真实生理形态大相径庭。
这样，就大大降低了模拟实验的模拟性，甚至因此使模拟实验得出错误的结论。
事实上，人体在平和呼吸时，肺内压始终低于大气压，称为胸内负压。
胸内负压是在出生以后发展起来的。
不论是吸气还是呼气，膈肌穹顶始终是向上凸起的，只不过是向上凸起的程度不同。
膈肌收缩时，穹顶变平，下移和稍向前运动。
平静吸气时，膈肌收缩，使穹顶下降约1.5 cm ，深吸气时，下降可达7 cm ，使胸廓的上下径增大。
《呼吸运动模型实验》说课稿一、实验分析1、教材分析本实验位于人教版七年级下册第四单元第三章第二节——发生在肺内的气体交换中的一个演示实验。
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。
通过模拟实验，很直观的体现出肺与外界气体交换的原理。
2、学情分析由于学生缺乏运动系统和物理学的气压知识，在教学过程中学生难以理解呼吸肌的运动如何引起胸腔容积的变化，有很多学生误认为是吸气和呼气引起了胸腔容积的变化。
为此采用构建模型的方法使抽象的知识直观化。
二、实验教学目标根据新课标要求，提出以下四点学科核心素养教学目标：1、生命观念：通过实验探究理解肺与外界的气体交换过程。
2、科学思维：通过对胸腔结构的分析和讨论，归纳呼吸运动的原理。
3、科学探究：运用已有知识进行跨学科的探究、设计并制作呼吸运动模型，借助模型探究呼吸运动的原理。
4、社会责任：理解胸廓容积变化对呼吸运动恢复的意义，掌握必备急救知识，勇于承担社会责任。
三、实验设计思路原实验是演示实验，学生的参与度低，但学生对该实验很感兴趣，因此本节课设置互动环节和分组实验，鼓励学生积极参与课堂谈论与实践。
利用自制装置模型，通过三个模拟实验分别探究膈肌、肋间肌对胸廓容积的影响以及气压与容积的关系。
当胸廓容积变化时，其他条件不变，压强变化，随之肺扩张或缩小，完成肺与外界环境的气体交换。
四、实验教学过程首先向学生展示图片，介绍肺、胸廓的组成，以及肋间肌、膈肌和肋骨等结构。
让学生知道肋间肌和膈肌的存在，大致了解呼吸运动。
接着通过两个活动让学生更直观地感受呼吸过程中的相关变化：吸气时肋骨上升，胸廓容积变大；呼气时肋骨下降，胸廓容积变小。
紧接着，再分别通过三个探究实验讲解呼吸运动的全过程。
实验一：探究膈肌对胸廓容积的影响1、实验器材塑料瓶、塑料吸管、气球、橡皮泥2、实验改进课本演示实验装置用玻璃罩模拟胸廓、玻璃管模拟气管，玻璃仪器易碎，存在一定安全隐患，橡皮膜容易老化、松动，故本实验装置改用塑料瓶模拟胸廓、塑料吸管模拟气管和支气管，剪去一半的气球套在塑料瓶底部模拟膈肌。
呼吸运动时胸廓、膈肌与肺部变化的模型制作
材料：塑料饮料瓶、Y形玻璃管、气球（2个小气球、1个大气球）、细线、剪刀
制法：饮料瓶去掉瓶底，用细线把2个小气球分别绑在Y形管的两个分支上，Y形管另一端从瓶内穿过瓶盖，固定到瓶盖的小洞内（注意密封），瓶底用大气球的一部分薄膜封住。
用法：向下拉气球薄膜（膈肌），与Y形管
相连的气球（肺）会变大，说明肺吸气；向上推
气球薄膜（膈肌），与Y形管相连的气球（肺）
会变小，说明肺呼气。
用手捏塑料瓶，与Y形管相连的气球（肺）
会变小，说明肺呼气；松开塑料瓶，与Y形管相
连的气球（肺）会变大，说明肺吸气。
特点：该模型不仅可以模拟膈肌的变化与呼
吸的关系，还可同时模拟胸廓的变化与呼吸的关
系，从而突破本节课的重点与难点，是课本演示
实验的改进。
