对_呼吸运动与膈的运动的关系_演示实验操作及其模型的改进_百(精)

第一篇：对_呼吸运动与膈的运动的关系_演示实验操作及其模型的改进_百(精)

对“ 呼吸运动与膈的运动的关系” 演示实验操作及其模型的改进 张贤阴(吉首大学生化学院 湖南吉首 416000

初中《 生物》 第二册“ 呼吸” 一章的“ 呼吸运动与膈的 运动 的关系” 演示实 验中 , 用 无底瓶子做 成的膈 肌运动 与 呼吸的 关系 模型 , 可谓 是生 物教 学中 的一 个经 典模 型 , 可惜由于 操作上的 错误以及模 型的缺陷 性 , 在课堂 教学中 , 对学生正确理解其生命活动过程及其原理可能 会产生不利影响。因此 , 笔者觉得其实验操作过程及其 模型都有进行改进的必要。

从 课本 中的 操作 过程 , 我 们不 难观 察到 这样 的现 象 :当一手下拉代表膈肌的橡皮膜 , 即“ 膈肌” 舒张 , 代表 肺的气球扩张进气;放松橡皮膜 , 即“ 膈肌” 收缩 , 代表肺 的气球收缩排气。由此 , 我们不难进一步推导出如此结 论 :“ 膈肌” 舒张 时 , “ 肺” 扩张进气;“ 膈 肌” 收 缩时 , “ 肺” 收缩排气。而这样的结论却与课本上的“ 膈肌舒张 , 膈顶 部 回升 , 使 胸廓的上 下径缩小” “ 胸 廓缩小 , 肺也 随着回 缩 , 肺的 容积缩小” “ 完成呼气动 作” 以 及“ 膈 肌收缩 时 , 膈顶部下降 , 使胸廓的上下径增大” , “ 胸廓扩大 , 肺随着 扩张 , 完成吸气动作” 阐述恰好相反。得出这样截然相反 的结论 , 对初中生来说 , 确实很难理清头绪 , 不知是实验 出错了 , 还是课本中的阐述有误了

为什 么会得出 恰好相反 的结论呢 ? 从实际 情况来 看 , 课本中的阐述无疑是正确的 , 错误就出在实验 中。其 实 从课本 的阐 述中 , 只须 稍加 思考 就可 找出 症结 之所 在 , 如做这样 的改进 :将橡皮膜 向下拉改 为向瓶 内上顶 和下放 , 即可推出与课本上阐述相一致的结论。

这种简单的操作改进确实可行 , 但实验效果却并不 理想。必须对实验模型和操作进行改进。

如何改进模型呢 ? 还是先让我们简要了解 一下肺、膈及周围相关的情况。膈的实际形状是向上凸起的。另 外 , 胸膜的脏层与胸膜的壁层间存有一个潜在的密闭的 胸膜腔 , 胎儿出生后 , 在平和呼吸时 , 胸内压始终低于大 气压 , 以大气压为零点 , 在检压计上可以读出负 值 , 故称 为胸 内 负 压。正 常 人 在平和 呼 气 之 末 ，胸 内 压 为-0.399kpa ~-0.665kpa,平和 吸气时为-0.665kpa ~-1.333kpa , 在最大吸气时可达-3.99kpa。综合上面两 点实际情况 , 我们可以设计出一种模仿呼吸运动和膈的 运动 关系的模型 , 其要 解决的两个 要点是;一要 让自然 状态下的橡皮膜稍向瓶内突起;二是让瓶内(由 瓶内壁、橡皮 膜和气球 等围成的内 空间 , 可认为是胸 膜腔 处于 负压状态 , 并保证其气密性。前一个要点 , 这很容易办到 的 , 后一个要点 , 笔者有 2种较简便的制作方法。

第 1种方法是先将橡皮膜边缘扎紧 , 然后用一物体 将 橡皮膜 向瓶 内顶起 , 再 将配 好气 管和 气球 的瓶 塞封 口 , 并保证气密性 , 卸去下面的物体即可。

第 2种方法是先将橡皮膜边缘扎紧 , 然后将配好的 气球稍微吹大点 , 密闭气管口 , 再将瓶塞封口 , 并保证气 密性 , 卸去气管口的物体即可。

通过上述方法 , 均可让瓶内处于负压状态。

这样 , 结合一、二要点 , 即能制作 1个改进型的实验 模型。其优点是更接近真实的器官所处的状态 , 再配以 改进后的操作方法 , 即可得出较为理想的效果。(BF 改进鸟类剥制标本的制作

鸟类 剥制标本的制作方 法步骤一般为去污、量体、剥皮、去 肉、涂 防腐剂、填 装、缝 合和 整形 固定 , 笔者 在 常规制作方法的基础上 , 做了如下几方面改进 : 1 取脑方 法 先 将眼球挖 出后 , 去 尽头骨 上的 肌 肉 , 用解剖刀将眼眶 内与脑连接的骨切 开 , 用镊子夹 住 脑膜一起 连脑挖出 , 然后在脑颅腔内颅 骨上、口腔内 和 眼眶等处涂上防腐剂 , 进行填装。填装材 料 选 用废塑料 薄膜 或软 塑料袋 , 洗 净 晾干后 , 做为填装材 料 , 效果较好 , 其好处是 , 塑料薄 膜 本身 不会产 生寄生 虫 , 填 装后不 会吸收 羽皮上 涂的 防 腐剂 , 可起到较好的防腐效果。义眼 制作 先选取和鸟类 眼球同等大小的圆 突 型 塑料膜 , 将 包装药片(如 感冒通 片和康 必得药 片 的

塑料膜 从后面 剪开后取 出 , 再选取 和标本 眼球虹 膜颜 色相同 的硬纸 片 , 剪 圆后 , 在中间 用黑 彩笔 涂上黑 色 , 大小应和瞳孔相 似 , 干燥后装 入圆突型塑料膜内 , 后面 填入少量棉花即可使用。

为了更逼真 , 还可将鸟类眼 球取下后 , 去 掉其他部 分 , 只 留虹膜 和瞳孔 , 然后 把做好 的义 眼装 入瞳孔 内 , 使用时连同虹膜一起装入眼眶内 , 在眼 睑处涂上油灰。4 防腐剂

可用 5%的 樟脑、5%的 敌百虫 片剂和 90%的肥 皂配 成 防腐 剂 , 可 起到 防 腐作 用 , 配 制 方法 是 :先 将肥皂 熬成糊 , 加入 研碎的 樟脑 和敌 百虫 , 调匀 后盛入玻璃瓶内 密封保存 , 配 制时要注意安全 , 使用防 腐剂后 , 如 制作的标本要在室 内陈列观赏 , 可先将其在 室外放置一段时 间 , 等干燥后 无明显药味再放入 室内 , 以防人中毒。

李月贵(呼和浩特市第十中学 内蒙古呼和浩特 010073(BF

第二篇：生理因素及药物对呼吸运动及膈神经放电的影响实验报告

实验题目：生理因素及药物对呼吸运动及膈神经放电的影响实验报告 摘要：

【实验目的】

1．学习用计算机生物信号系统记录呼吸及膈神经放电的方法。2．观察血液化学成分改变对呼吸运动及膈神经放电的影响。3．观察肺牵张反射以及迷走神经在此反射中的作用。【实验方法】气管插管法、空白对照法

【实验结果】根据各自不同的实验，对实验过程中产生的现象进行简要描述

【实验结论】机体通过呼吸调节血液中的O2、CO2、H+水平，动脉血中O2、CO2、H+的变化又通过化学感受器调节呼吸，维持机体内环境的相对稳定。

引言：

呼吸运动能够有节律地进行，并能适应机体代谢的需要，有赖于呼吸中枢的调节作用。体内外各种刺激可以直接作用于呼吸中枢或通过不同的感受器反射性地作用呼吸运动，由此调节呼吸运动的频率和深度，使肺通气能适应机体代谢需要。

材料与方法：

一、实验对象：家兔。

二、器材药品：哺乳动物手术器械一套、兔手术台、气管套管、注射器（20ml、5ml各一副）、30cm长的像皮管一根、纱布、线、引导电极固定架、三维调节器、玻璃分针、输液夹、压力换能器或张力换能器、BL-410计算机生物信号采集处理系统、20%氨基甲酸乙酯溶液、3%乳酸溶液、生理盐水和液体石蜡（加温38~40°C）、10%尼可刹米注射剂、氮气、CO2。

三、方法与步骤

(一)动物准备

麻醉与固定，20%氨基甲酸乙酯耳缘静脉缓慢注射（0.75~1.0g /kg体重），麻醉完成后背位交叉固定于兔手术台上；气管插管术；分离膈神经；膈神经放电的记录；膈肌放电，将二根记录电极从剑突下插入使其接触膈肌以记录膈肌放电；描记呼吸运动的方法：气管插管描记法

(二)仪器的连接及调试

(三)观察指标

呼吸的频率和幅度，膈神经放电或膈肌放电的频率和幅度。

实验结果：（略，贴图即可）

实验讨论：

通过实验结果可以观察到家兔在麻醉状态下仍能产生节律性呼吸,原因在于:呼吸中枢延髓的吸气神经元自主放电,冲动经膈神经传到膈肌,使膈肌收缩向下运动,肺内压下降,当低于大气压时,开始吸气.随着吸气,肺泡扩张,位于气管到细支气管平滑肌内的牵张感受器兴奋,冲动经迷走神经传入到延髓,抑制吸气神经元, 吸气神经元停止放电,吸气转为呼气.吸入气体中CO2浓度增加，呼吸运动加强。CO2是调节呼吸运动最重要的生理性体液因素，它不但对呼吸有很强的刺激作用，并且是维持延髓呼吸中枢正常兴奋活动所必须的。增加CO2浓度引起： +H2O吸入气中[CO2]↑→血中PCO2↑→CO2通过血脑屏障→脑脊液PCO2↑——→H2CO3↑→H+↑+HCO3-碳酸酐酶 主动脉体 颈动脉体 +——→ 延髓呼吸中枢 +←———延髓化学感受器兴奋 ↓ 膈肌、肋间外 肌等呼吸肌 ↓ 呼吸运动加深加快 其中，中枢化学感受器对CO2变化的敏感性较高，只要CO2分压升高0.4Kpa中枢化学感受器就发挥作用，而外周化学感受器要在CO2分压升高1.3Kpa才发挥作用。

吸入氮气（缺氧）使呼吸运动加强。吸入氮气造成肺泡气中氧分压降低，而由于CO2扩散快，故肺泡PCO2基本不变，血液中氧分压下降，使外周化学感受器兴奋；低氧对呼吸中枢的直接作用是抑制性作用，但轻、中度缺氧时，兴奋作用大于抑制作用使呼吸中枢兴奋，呼吸运动加强。重度缺氧时抑制作用为主，出现呼吸抑制。

增大无效腔可使呼吸运动加强。本实验用橡胶管增大家兔解剖无效腔，减少了肺泡通气量，降低了气体更新率，导致血液中CO2分压增加、O2分压下降，以前述机制引起呼吸运动加深加强。同时，增加解剖无效腔后，使气道阻力增加，也可导致呼吸运动加强。静脉注射尼可刹米，呼吸加强。尼可刹米主要是兴奋延脑呼吸中枢，也可刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器，反射性兴奋呼吸中枢，并能提高呼吸中枢对CO2的敏感性。静脉注射乳酸后，改变了血液中的PH值，血液[H+]↑，H+是化学感受器的有效刺激物，它可以通过刺激外周化学感受器调节呼吸运动，也可以通过血脑屏障后刺激中枢化学感受器而起作用。但因为H+不易通过血脑屏障，故血中H+对中枢化学感受器直接刺激作用不大，主要还是刺激外周感受器。

切断双侧迷走神经后呼吸运动变的深而慢（主要是吸气相）。迷走神经中含有肺牵张反射传入纤维，当吸气运动使肺扩张时，该神经纤维兴奋，冲动传入中枢后引起吸气切断机制，吸气神经元活动抑制，吸气停止转为呼气运动，从而加速吸气→呼气运动的交替。当切断迷走神经后，中断了肺扩张反射的传入通路，反射作用减弱，出现“深大呼吸”。电刺激迷走神经中枢端，可产生呼吸暂停。肺的牵张反射包括肺扩张后引起吸气活动的抑制，呼气加强，和肺缩小后引起呼气活动抑制，吸气加强的过程。这两种反射传入神经纤维都经由迷走神经传入中枢，调节呼吸运动。电刺激引起这两种纤维成分都同时持续兴奋，导致呼吸暂停。

实验结论：机体通过呼吸调节血液中的O2、CO2、H+水平，动脉血中O2、CO2、H+的变化又通过化学感受器调节呼吸，维持机体内环境的相对稳定。

第三篇：高水平的唤醒与静力性运动操作水平的关系

高水平的唤醒与静力性运动操作水平的关系 唤醒是指机体总的生理性激活的不同状态或不同程度，是由感觉兴奋性水平、腺和激素水平以及肌肉的准备性所决定的一种生理和心理活动的准备状态（马启伟、张力为，1998）Oxendine（1984）指出，高水平的唤醒可促进粗糙或简单的运动技能活动，但会干扰精细或复杂的活动；较低水平的唤醒有助于精细或复杂任务的完成，却会阻碍粗糙的或简单的活动取得更好的成绩。根据倒U型假说分析唤醒与操作水平的关系来说，唤醒水平的升高能缩小人的注意范围,降低人们对周围有关刺激的感受性；能限制人们在任务变化中转移注意力的能力川；有时也会导致注意的指向错误，把与运动任务无关的以及运动任务中很小的部分作为注意的中心,从而对操作成绩造成不利影响。例如射击射箭这类静力性运动项目对注意力就有极高的要求，所以高水平的唤醒就有利于运动员的运动操作水平的发挥，这其中不排除个人因素，包括通过个人最佳功能区来界定个体运动员的唤醒水平。但宏观来看此类项目对视觉、前庭器、触觉等分析器的准确和灵敏机能要求很高。植物性神经系统既交感神经和付交感(迷走)神经的均衡性是稳定性和灵敏性的保障，中枢神经系统指挥和调节植物性神经系统的机能。因此大脑唤醒水平与射击运动员扣扳机的稳定性相关。毕龙树用“稳定性测试系统”记录击发前7秒和后3秒的参数,证明击发时稳定性与10环密切相关；“微机辅助训练”同步记录击发时扣扳机曲线和心电图及训练成绩。实验结果说明击发时大脑唤醒水平高，心率加快，命中10环准确性高。

第四篇：江西省信丰县黄泥中学中考生物实验汇总复习鸡翅的结构与运动的关系教学设计

鸡翅的结构与运动的关系

“鸡翅的结构与运动的关系”是 “动物运动的能量来源”的教学实验。经过笔者的教学实践经验，对该实验进行改进，很大程度上激发了学生的学习兴趣，提高了课堂内的学习参与度，增强了学生实验的成功归属感，取得了良好的效果。【实验分析】

1实验目标

说出脊椎动物运动系统的组成；说明动物如何通过肌肉、骨和骨连接的协作完成运动。2 实验器材

去毛的鸡翅，解剖盘，镊子，解剖剪，解剖刀等 3 实验内容

“鸡翅的结构与运动的关系”的实验指导：1 两手捏住鸡翅两端，向内、外做伸缩运动；2 用解剖剪和解剖刀除去鸡翅上的皮肤，观察肌肉是怎样附着在骨上的，再次做伸缩运动，观察肌肉是怎样牵引骨运动的；3 观察骨与骨是怎样连接的。4 实验重点和难点

对去皮鸡翅的观察及找出附着在肱骨上的两块肌肉，分别牵拉两块肌肉观察鸡翅的运动情况。这是该实验的重点也是该实验的难点。【实验设计思路】

看过的会忘记，听过的会记得，只有做过的才会理解。针对学生对运动系统各部分如何协调产生运动没有感性认识的学情，结合教材与生活实际，选取生活中最常见且比较容易操作的鸡翅作为实验材料，按照结构层次逐步展开，学生分组实验并汇报实验成果，培养学生的团队协作能力，实验操作能力以及语言表达能力。【实验预测及对策】

1、结合教材进度、综合考虑实验开展气候较炎热等因素，首先将市场买来的鸡全翅放置在冰箱或冷冻柜中，实验前两小时解冻，可免除夏日高温导致实验材料腐败引起的实验失败。

2、鸡翅是鸡的一个运动器官，很多学生只是在餐桌或小吃摊上亲密接触过。要让学生和生鸡翅来个零距离接触并且还要亲手进行相关操作，学生难免会有情绪产生。为了克服学生的情绪障碍，事先为学生准备了一次性手套，这样就可以解决实验操作中实验材料的油腻问题，还避免了实验操作中队实验材料的污染。

3、影响鸡翅运动的因素很多，其中之一就是鸡翅的表皮。为了在实验过程中能清晰地观察到鸡翅的结构与运动的关系，取出鸡翅的表皮势在必行。教材正是基于这样的考虑，选用去皮鸡翅观察座位实验材料。但是由于生鸡翅的油腻滑手，学生经验的欠缺等因素，去皮工作可在课前完成。

4、实验是学生的心头最爱。为了帮助学生克服对实验的盲目的爱（动手玩过之后没学到知识），帮助他们形成理性的科学的爱，教者选择在实验操作前将实验器具藏于桌肚，待实验指导完毕后再让他们见面。

5、为了实验结果的清晰明显，可要求学生在去皮的鸡翅上找出几个结构，并注意观察由于他们的变化引起的运动，方便大部分学生体验实验成功的快感。

6、观察到实验现象后，很多学生会弃实验材料于不顾或疯狂破坏，为提高学生生物学素养，养成良好的实验习惯，提前准备一个干净的容器回收试验过的材料，统一处理。【实验教学过程】

[投影展示] 一段各种脊椎动物完美舞姿的视频 导入： 师：完美舞姿的绽放主要是哪个系统的功劳？

生：运动系统。

师：它由哪些结构组成？这些结构如何协调优雅绽放出如此绚丽的舞蹈？今天让我们借助实验来揭开这些问题的答案.指导：有的放矢明确目标很重要，为学生提供了难度梯度的3个问题：

菜鸟级（找出去皮鸡翅的三部分组成）高手级（观察鸡翅内侧肌肉两端附着的位置）骨灰级（牵拉内外两侧肌肉，观察鸡翅的运动情况）磨刀不误砍柴工，将实验步骤总结为3个字：

“看”（观察组成部分及其相互关系）“找”（找出如下图所示①②两块肌肉）“提”（用镊子牵拉肌肉①②观察现象）

操作：学生4—6人为一小组，组长取出实验器材，组员合理分工，心细的负责指导，胆大的负责操作，文笔好的负责记录并完成实验报告，口才棒的负责交流。

教者巡回指导，待时间快到时，用倒计时方式帮助学生形成实验清理的紧迫感，然后便是学生交流实验成果了。

交流：根据各个小组实验完成进度不同决定汇报交流的顺序。全班8各小组，只有两个小组才完成高手级问题，其他小组全都完成骨灰级问题。菜鸟级问题大家一起回答（学生齐声回答：肌肉、骨和骨连接）高手级问题我们给稍稍落后的两组机会，请他们告诉我们（答案一致都是：一块鸡肉附着在相邻的两块骨上）那最后一个骨灰级的问题呢？请小组派出代表来汇报（小组汇报牵拉肌肉时，伴随肌肉的收缩和舒张，牵拉相邻的骨绕骨连接产生运动），各小组基本同意此观点，可有一个学生抛出一个问题：

老师，我让鸡翅产生运动，也发现附着的肌肉收缩和舒张，那到底是肌肉牵拉骨产生运动还是骨推动肌肉产生运动？

意外生成：一石激起千层浪。分歧产生了，而且大部分学生似乎已被迷惑住了。孔子曰：“不愤不启”此时应该是启的好时机了。我让一组学生带着小组的鸡翅了和镊子来到讲台前，向学生展示牵拉肌肉时产生的运动，进而发问：

师：这个鸡翅怎么运动起来的？ 生：牵拉鸡翅上的肌肉了 师：很好！谁牵拉的？ 生：**同学

师：生物体内有**同学吗？ 生（笑）：没有！

师：但是生物体会受到各种刺激并产生运动，刺激由神经系统接受，并作用于肌肉，让肌肉收缩或舒张，然后进一步产生运动。也就是说生物体内谁扮演了**同学的角色？

生：神经系统

师：神经系统的刺激可以引起肌肉的收缩和舒张，所以只能是谁带动谁产生运动？ 生：肌肉收缩或舒张牵拉相邻的骨绕骨连接产生运动

师补充：还得在神经系统调控下！运动产生了，动力从何而来呢？。。。【教学反思】

为了提高教学的有效趣味性，让更多同学体验到试验成功的欢乐，在实践教学实验前，我试着对课本的实验操作进行了如下改进： 1 实验鸡翅课前去皮

本实验目的在于通过实验观察能够说出动物如何通过肌肉、骨和骨连接的协作完成运动。鸡翅的去皮工作是完成实验目的的辅助手段，不是要学生必须掌握的技能。在经历了一次次低效甚至无效的课内鸡翅去皮之后，笔者决定在课前将鸡翅的去皮工作完成。这样不仅完成了实验操作，而且节约了课内时间，一举两得。2实验规范，渗透情感 2.1 戴套操作，卫生规范

生物学科是在实验中建立并发展起来的，实验是生物学科的特色。而实验规范就好比实验特色的前奏。在该实验中，笔者自备了很多一次性塑料手套，实验时发给学生。戴着手套的学生慢慢克服了之前的恐惧或者畏难心理，实验操作起来得心应手了，愿意跟随着老师的指导一步步实验了。而且戴着手套进行实验操作，不会对鸡翅造成污染，为后面实验材料的回收做了准备。

2.2 材料回收，节约教育

新课程非常注重对学生情感的培养，注重他们各种情感态度和价值观的培养。笔者在实验结束后要求学生将自己（小组）的鸡翅进行回收，培养他们尊重劳动，尊重劳动成果，节约生活的行为习惯。3创新总结，有始有终

我们的实验课经常会虎头蛇尾，到最后草草收场，错失对学生实验所得知识进行强化巩固的机会。在该实验结束后，特附上一首笔者自制的小诗，学生兴致高涨，小诗琅琅上口，很多学生在下课后还津津乐道呢，很好地完成实验目标。

附：运动小诗 神经大佬把头牵

运动之家联手携 骨骼肌、骨和骨连接 骨骼肌是老大姐

她把骨弟弟小手牵 弟弟绕着骨连接 挥动小手鸟雀跃

生物学是一门以实验为基础的自然学科，实验不仅是学科特色，更是创新之本。对教材实验的实施，可以激发师生更多的创新灵感和思维；对实验的不断改进，又可以教会学生向权威挑战，培养学生的批判思维和缜密思维。实验教学正以燎原之势向教育改革的一线课堂中蔓延开来，我们做好准备了!