浅谈鸟类双重呼吸模型的制作

陈淼丹

摘要：人教版生物学八年级上册中，双重呼吸是鸟类的重要特征。但在教材中，对于双重呼吸仅有一小段文字说明，对于部分学生来说，理解比较困难。为了实现动态演示，笔者利用Y型阀门三通管、气球等材料制作出“鸟类双重呼吸的动态模型”。该模型能直观地演示鸟类双重呼吸的过程，让学生直接感受到鸟类双重呼吸的特点，从而促进学生对该知识的立体理解和建构。

关键词：鸟类;双重呼吸;模型

一 、设计背景与思路

鸟类的双重呼吸的概念是人教版生物学八年级上册中的一个重要概念。双重呼吸是鸟类的一个重要特征，也是初中生物中的常考点。但，关于该知识点，在教材中仅有一小段文字的说明。而，双重呼吸是一个动态过程。笔者在教学过程中发现，对于中等偏下的学生，他无法将该文本转化为动态过程进行理解。对于此类学生来说，该知识点理解困难，体验感弱。为了解决该问题，笔者对各大购物平台进行搜索，发现市面上并没有关于鸟类双重呼吸的动态模型。因此，笔者决定自己动手制作，解决部分学生的知识盲区，实现真正的因材施教！

关于呼吸模型，笔者首先就会想到人体的胸廓模型，是否可以模仿制作呢？类比人体的胸廓模型，我们可以用气球来模拟气囊和肺，但两个气球之间的连接成为第一个难题。其次，鸟类与哺乳动物不同，鸟类并没有膈，所以无法利用封闭的玻璃钟罩和膈的运动实现呼吸的动态过程。所以，鸟类双重呼吸模型的动态过程该如何呈现，成为该模型制作的第二个难题。再者，鸟类在呼吸过程中，气囊鼓起的程度远大于肺鼓起的程度。所以，模拟肺和气囊的气球，在动态演示时，胀气量应该有所区别。那如何让两个气球膨胀的大小不同呢？这成为第三个难题。

针对第一个问题，笔者曾尝试将两个气球直接用胶水相连的方法，但此方法无法让第二个气球鼓起。两个气球中间必须形成一条固体的通道，才能实现两个气球都通气。最后，笔者用空调软管连接两个气球。针对第二个问题，笔者在各种五金店搜罗到各种三通管道，煤气三通管管道较小，为金属质地，气球与其连接，很难固定，气密性问题无法解决。其次，不带阀门的三通管无法演示动态过程。最后，笔者选用了Y型带阀门的水管三通管。针对第三个问题，笔者会在后续的模型使用中进行说明。

二 、模型的装置图及制作原理

（一） 模型装置图

（二） 模型的制作原理

鸟类的双重呼吸是指鸟类吸气时，吸进的空气一部分在肺内进行气体交换，一部分直接进入气囊储存;呼气时，气囊内的气体又返回肺内进行气体交换。这样，鸟类呼吸一次，进行两次气体交换，提高效率。本教具用带阀门的Y型水管三通管模拟鸟类的气管，阀门的存在可以实现分步动态演示。在鸟的体内，肺富含毛细血管，呈现红色;气囊没有毛细血管，呈现白色。因此，笔者利用红色气球模拟鸟类的肺，白色气球模拟鸟类的气囊。

三 、模型的制作材料及方法

（一） 制作材料

红色气球、白色气球、带阀门的Y型水管三通管、环形纹塑料管（空调管）、502胶水、打气筒

（二） 制作方法

1、准备紅色气球，截取环形纹塑料管（空调管）一段。在红色气球的底部剪个小孔，将环形塑料管的一端塞进孔中，用胶水固定。

2、将白色气球的口与透明塑料管的另一端相连，用胶水固定。这就是肺与气囊的模型。重复以上步骤，再做一个，作为左右肺与气囊的模型。

3、将两个肺与气囊的模型的红色气球的口安装在Y型水管三通管上，形成完整的双重呼吸模型。具体过程见图3.2.1。

四 、模型的使用方法

首先，先固定红色气球的膨胀程度。打开三通管的阀门，用打气筒向模型打气。在前几次使用时，需要另一个人用手掌固定住红色气球撑开的幅度，让更多的气体进入白色气球，并关闭阀门。重复3-5次后，红色气球的膨胀程度就能固定，以此解决红色气球与白色气球充气程度的不同，也是前文说到的第三个难题。

当红色气球的膨胀程度固定后，就能进入正常的教学使用了。使用前，打开三通管的阀门，用打气筒向模型打气，使白色气球（即气囊）鼓起来，并关闭阀门。如右图所示，模拟鸟双重呼吸的吸气过程。即吸气时，一部分气体在肺（红色气球）中进行气体交换，一部分进入气囊（白色气囊）中储存。此时，教师可以利用此模型的静止状态向学生进行知识讲解。

接着，稍微松开阀门，让白色气球（即气囊）中的气体经过红色气球（即肺），模拟在肺中进行气体交换，并从三通管（即气管）中逸出，此过程模拟的是鸟类双重呼吸的呼气过程。

五 、模型的创新点

第一，模型突破零教具的束缚，构思巧妙，转抽象文本体验为具体实践操作。第二，模型材料易得，制作简单，造价低廉，性能稳定，实用性强，便于量产。第三，模型直观演示双重呼吸的动态过程，学生可以形成直观的立体印象，有助于学生理解双重呼吸的概念。第四，动态模型的使用能激发学生探索欲望，有利于学生参与课堂。

参考文献：

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