陳淼丹

摘要：人教版生物學(xué)八年級上冊中，雙重呼吸是鳥類的重要特征。但在教材中，對于雙重呼吸僅有一小段文字說明，對于部分學(xué)生來說，理解比較困難。為了實現(xiàn)動態(tài)演示，筆者利用Y型閥門三通管、氣球等材料制作出“鳥類雙重呼吸的動態(tài)模型”。該模型能直觀地演示鳥類雙重呼吸的過程，讓學(xué)生直接感受到鳥類雙重呼吸的特點，從而促進(jìn)學(xué)生對該知識的立體理解和建構(gòu)。

關(guān)鍵詞：鳥類;雙重呼吸;模型

一 、設(shè)計背景與思路

鳥類的雙重呼吸的概念是人教版生物學(xué)八年級上冊中的一個重要概念。雙重呼吸是鳥類的一個重要特征，也是初中生物中的?？键c。但，關(guān)于該知識點，在教材中僅有一小段文字的說明。而，雙重呼吸是一個動態(tài)過程。筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，對于中等偏下的學(xué)生，他無法將該文本轉(zhuǎn)化為動態(tài)過程進(jìn)行理解。對于此類學(xué)生來說，該知識點理解困難，體驗感弱。為了解決該問題，筆者對各大購物平臺進(jìn)行搜索，發(fā)現(xiàn)市面上并沒有關(guān)于鳥類雙重呼吸的動態(tài)模型。因此，筆者決定自己動手制作，解決部分學(xué)生的知識盲區(qū)，實現(xiàn)真正的因材施教！

關(guān)于呼吸模型，筆者首先就會想到人體的胸廓模型，是否可以模仿制作呢？類比人體的胸廓模型，我們可以用氣球來模擬氣囊和肺，但兩個氣球之間的連接成為第一個難題。其次，鳥類與哺乳動物不同，鳥類并沒有膈，所以無法利用封閉的玻璃鐘罩和膈的運動實現(xiàn)呼吸的動態(tài)過程。所以，鳥類雙重呼吸模型的動態(tài)過程該如何呈現(xiàn)，成為該模型制作的第二個難題。再者，鳥類在呼吸過程中，氣囊鼓起的程度遠(yuǎn)大于肺鼓起的程度。所以，模擬肺和氣囊的氣球，在動態(tài)演示時，脹氣量應(yīng)該有所區(qū)別。那如何讓兩個氣球膨脹的大小不同呢？這成為第三個難題。

針對第一個問題，筆者曾嘗試將兩個氣球直接用膠水相連的方法，但此方法無法讓第二個氣球鼓起。兩個氣球中間必須形成一條固體的通道，才能實現(xiàn)兩個氣球都通氣。最后，筆者用空調(diào)軟管連接兩個氣球。針對第二個問題，筆者在各種五金店搜羅到各種三通管道，煤氣三通管管道較小，為金屬質(zhì)地，氣球與其連接，很難固定，氣密性問題無法解決。其次，不帶閥門的三通管無法演示動態(tài)過程。最后，筆者選用了Y型帶閥門的水管三通管。針對第三個問題，筆者會在后續(xù)的模型使用中進(jìn)行說明。

二 、模型的裝置圖及制作原理

（一） 模型裝置圖

（二） 模型的制作原理

鳥類的雙重呼吸是指鳥類吸氣時，吸進(jìn)的空氣一部分在肺內(nèi)進(jìn)行氣體交換，一部分直接進(jìn)入氣囊儲存;呼氣時，氣囊內(nèi)的氣體又返回肺內(nèi)進(jìn)行氣體交換。這樣，鳥類呼吸一次，進(jìn)行兩次氣體交換，提高效率。本教具用帶閥門的Y型水管三通管模擬鳥類的氣管，閥門的存在可以實現(xiàn)分步動態(tài)演示。在鳥的體內(nèi)，肺富含毛細(xì)血管，呈現(xiàn)紅色;氣囊沒有毛細(xì)血管，呈現(xiàn)白色。因此，筆者利用紅色氣球模擬鳥類的肺，白色氣球模擬鳥類的氣囊。

三 、模型的制作材料及方法

（一） 制作材料

紅色氣球、白色氣球、帶閥門的Y型水管三通管、環(huán)形紋塑料管（空調(diào)管）、502膠水、打氣筒

（二） 制作方法

1、準(zhǔn)備紅色氣球，截取環(huán)形紋塑料管（空調(diào)管）一段。在紅色氣球的底部剪個小孔，將環(huán)形塑料管的一端塞進(jìn)孔中，用膠水固定。

2、將白色氣球的口與透明塑料管的另一端相連，用膠水固定。這就是肺與氣囊的模型。重復(fù)以上步驟，再做一個，作為左右肺與氣囊的模型。

3、將兩個肺與氣囊的模型的紅色氣球的口安裝在Y型水管三通管上，形成完整的雙重呼吸模型。具體過程見圖3.2.1。

四 、模型的使用方法

首先，先固定紅色氣球的膨脹程度。打開三通管的閥門，用打氣筒向模型打氣。在前幾次使用時，需要另一個人用手掌固定住紅色氣球撐開的幅度，讓更多的氣體進(jìn)入白色氣球，并關(guān)閉閥門。重復(fù)3-5次后，紅色氣球的膨脹程度就能固定，以此解決紅色氣球與白色氣球充氣程度的不同，也是前文說到的第三個難題。

當(dāng)紅色氣球的膨脹程度固定后，就能進(jìn)入正常的教學(xué)使用了。使用前，打開三通管的閥門，用打氣筒向模型打氣，使白色氣球（即氣囊）鼓起來，并關(guān)閉閥門。如右圖所示，模擬鳥雙重呼吸的吸氣過程。即吸氣時，一部分氣體在肺（紅色氣球）中進(jìn)行氣體交換，一部分進(jìn)入氣囊（白色氣囊）中儲存。此時，教師可以利用此模型的靜止?fàn)顟B(tài)向?qū)W生進(jìn)行知識講解。

接著，稍微松開閥門，讓白色氣球（即氣囊）中的氣體經(jīng)過紅色氣球（即肺），模擬在肺中進(jìn)行氣體交換，并從三通管（即氣管）中逸出，此過程模擬的是鳥類雙重呼吸的呼氣過程。

五 、模型的創(chuàng)新點

第一，模型突破零教具的束縛，構(gòu)思巧妙，轉(zhuǎn)抽象文本體驗為具體實踐操作。第二，模型材料易得，制作簡單，造價低廉，性能穩(wěn)定，實用性強(qiáng)，便于量產(chǎn)。第三，模型直觀演示雙重呼吸的動態(tài)過程，學(xué)生可以形成直觀的立體印象，有助于學(xué)生理解雙重呼吸的概念。第四，動態(tài)模型的使用能激發(fā)學(xué)生探索欲望，有利于學(xué)生參與課堂。

參考文獻(xiàn)：

[1] 錢云飛.巧思妙想見師心——例談對初中生物教學(xué)中自制教具的研究[A]. 教育部基礎(chǔ)教育課程改革研究中心.2020年基礎(chǔ)教育發(fā)展研究高峰論壇論文集[C].教育部基礎(chǔ)教育課程改革研究中心：教育部基礎(chǔ)教育課程改革研究中心，2020：3.

[2] 田海.運用教具促進(jìn)初中學(xué)生的深度學(xué)習(xí)[J].生物學(xué)教學(xué)，2020，45（10）：29-30.