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《模拟膈肌的运动》实验创新设计

摘要：创新实验要求形象、直观、简便，能够有效引导学生探究科学奥秘，激发学习兴趣。提高教学效益。《模拟膈肌的运动》创新实验设计，介绍了创新实验模型和实验现象，以及实验设计的优点，丰富教材内容的内涵，帮助学生深入理解，掌握所学知识。

关键词：实验创新    模拟膈肌的运动    创新设计

创新实验要求形象、直观、简便，提高教学效果。选手依据新课程标准和教材，自行确定实验课题。我综合平常上课的经验，经过多个实验比较，我选定了“模拟膈肌的运动”创新。

一、实验在教材中的地位和作用

我认为此实验是北师版七年级下册《生物学》的一个重要演示实验，肺与外界气体交换的原理比较抽象，学生难以理解。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”，以此激发学生乐于探究的兴趣和好奇心，培养学生良好的科学素养和创新意识。

二、实验原型不足之处

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、实验室的Y型玻璃管大而短，很难找到与之匹配的玻璃罩。

很多学校没有该实验模型，而且原装使用起来很不方便，容易破损；玻璃罩壁很滑，难以固定橡皮膜。因此很多教师没有进行实验教学。我经过多次实验和改进，利用常见的废旧材料制作了模型，取得了非常好的效果。

三、实验创新•改进•优点

实验创新：

1、用废弃的塑料瓶代替玻璃罩

2、用饮料吸管改装成一个Y型胶管代替 Y型玻璃管

3、用塑料袋代替气球

4、用塑料袋膜代替橡皮膜

改进后的装置：

1、饮料瓶模拟胸廓

2、Y型胶管模拟气管和支气管

3、塑料袋模拟肺

4、塑料袋膜模拟膈肌

优点：

1、饮料瓶易改装，易固定塑料袋，而且不会滑落，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型玻璃管与饮料瓶不匹配的问题。

3、整个装置取材容易、轻巧、携带方便。

四、实验器材

废弃的塑料瓶一个，塑料袋一个，饮料吸管一根，橡皮筋三条，小剪刀。

五、实验制作步骤

1、将饮料吸管改装成一个Y型胶管，     将分叉的两管分别插入塑

料袋，用橡皮筋系紧，防止漏气。

2、用小剪刀将塑料瓶底部剪掉（保持切口平整和光滑，以免刺破塑料袋）

3、用小剪刀在塑料瓶盖中心钻一圆孔，能让吸管穿过小孔（利用塑料利用瓶口的螺纹，密封效果好）。

4、将Y型胶管往塑料瓶底部塞入瓶内，       然后将Y型管的另一端穿过塑料瓶盖，      盖好瓶盖，最后在塑料瓶底部套上塑料袋膜，用橡皮筋系紧。    

该装置已做好，制作过程简单，学生可以自己制作，提升学生的实验操作能力，培养学习兴趣。

六、实验演示•现象及分析  

实验演示：

1、用手向下拉塑料袋膜（如图），       观察塑料袋的变化现象；

2、反之，用手向上推塑料袋膜（如图），观察塑料袋的变化现象。  

实验现象及分析：  

1、用手向下拉塑料袋膜时，模型装置内的塑料袋变大，相当于肺变大，膈肌收缩，膈顶下降，胸廓容积变大，肺内气压下降，气体进入肺，（表示吸气）。

2、用手向上推塑料袋膜时，模型装置内的塑料袋变小，相当于肺变小，膈肌舒张，膈顶上升，胸廓上下径变小，胸廓容积变小，肺内气压上升，气体呼出肺，（表示呼气）。

七、实验优点

1、实验成本低，器材均来自日常生活，拉近了生物学与生活的距离，安全环保，制作和操作很简单。利用生活中常见的废弃物进行制作的实验模型，使学生感觉到更亲近，能更好地激发学生的学习动机。同时，也可以鼓励学生自己动手制作这样的模型装置，以提高学生的动手能力和创新能力。学生在课后自己可以操作，有效激发学生学以致用，积极探索科学知识的兴趣。

2、实验现象明显，形象直观，有助于学生理解胸廓容积大小的变化与呼吸的关系，培养学生善于观察、善于思考、善于创新的意识。

3、用手向下拉塑料袋膜，表示膈肌收缩，膈顶下降，肺变大；用手向上推塑料袋膜，表示膈肌舒张，膈顶上升，肺变小。这些都有利于学生理解膈肌的收缩和舒张两种状态。  有利于学生理解吸气、呼气与膈肌和肺的变化关系，从而将重点和难点的学习内容“肺与外界的气体交换”进行掌握和突破，达到有效的课堂教学。  实验现象明显，形象直观，提升生物实验教学质量，培养学生观察能力和实践能力。