模拟人体胸部运动试验的制作方法
【专利摘要】本发明在学校理科的教学过程中具有形象性、科学性、易操作性等特点。它操作简单，形象直观，能让学生在动手操作塑料瓶瓶壁和瓶底，引起瓶内气球的变化。探索瓶和气球的内外体积与气压的变化，产生相关现象。该实验在生物新人教版七年级下册46页《模拟膈肌的运动和胸廓容积变化》，是模仿人体呼吸运动肺与外界的气体交换过程，让学生了解人体呼吸过程，学习生理过程与自然界的相互关系，用简单实验操作理解复杂原理，激发学生探究自然学科知识的兴趣。该实验说明了教材上的实验，可以转化成简单的操作。实现教师轻松教，学生快乐学的目的。甚至达到教师稍加引导，学生自主学习的境界。
【专利说明】模拟人体胸部运动试验
[0001] 教具、学具和教学仪器创新设计 本发明在学校理科的教学过程中具有形象性、科学性、易操作性等特点。它操作简单， 形象直观，能让学生在动手操作塑料瓶瓶壁和瓶底，引起瓶内气球的变化。探索瓶和气球的 内外体积与气压的变化，产生相关现象。
[0002] 该实验在生物新人教版七年级下册46页《模拟膈肌的运动和胸廓容积变化》，是 模仿人体呼吸运动肺与外界的气体交换过程，让学生了解人体呼吸过程，学习生理过程与 自然界的相互关系，用简单实验操作理解复杂原理，激发学生探究自然学科知识的兴趣。
[0003] 教材中原型：玻璃罩模拟胸廓，玻璃管模拟气管、支气管，气球模拟肺，橡皮膜模拟 膈。图1是模拟膈肌运动的图不足：只能操作模拟膈肌的变化，胸廓前后左右变化无法模 拟；实验过程中密封性要求高；器材难找：有兴趣的探究者无法自己正确制作，降低实验验 证的准确性，降低探究此类现象的延续性,扼杀求知欲。
[0004] 该实验的创新是：把瓶中的两个气球改为一个，提高学生的迁移能力；把塑料瓶 瓶底替代成橡皮膜，提高瓶的密封性，学生少剪掉瓶底的过程，而且提高转换能力；利用橡 皮塞(粘稠度高的橡皮泥和大自然中的黄泥）和橡筋，可控制瓶内外的密封性；实验的材料 容易找到和制作；实验有机的把生物知识和实践操作联系在一起，能变通学习，构建自己的 知识框架，培养实践能力，改变生活、工作方式。
[0005] 该实验的材料：塑料瓶（弹性强）、气球、玻璃管(生活中的空心管状体)、"Y"形玻 璃管以及分支管变形、橡皮塞和橡筋。
[0006] 实验原理及装置说明：该实验利用了人的呼吸运动现象和物理中气压与体积的关 系。
[0007] 该实验，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，从而理解人与外界空气的呼吸过程的生命现象，并且了解物理中的气压与体积 的关系。能够把生物现象升华为物理规律，进而主动探究自然科学，并应用到自己的生活、 工作中。
[0008] 该实验的操作是：按压瓶底时，观察瓶内的气球大小的变化；挤捏瓶身时，观察瓶 内的气球变化；同时按压瓶底和挤捏瓶身，观察瓶内的气球大小的变化。1、挤压瓶身如： 图2是挤压瓶身的图 2、 同时把"气球、玻璃管、橡皮塞、橡筋的组合体"塞紧瓶口， 图3是同时把"气球、玻璃管、橡皮塞、橡筋的组合体"塞紧瓶口的图 3、 放开挤压，如图4是放开挤压后的图 一、操作。1、压瓶底时，模拟膈肌的舒张，胸廓上下径的缩小，引起瓶内的气球大小的变 化，如图5是压瓶底时的图 2、 挤压瓶身时，模拟肋间肌的舒张，胸廓前后、左右径的变化，引起瓶内的气球大小的 变化。如图6是挤压瓶身时的图 3、 同时压瓶底和挤捏瓶身，模拟膈肌和肋间肌的舒张，胸廓前后、左右、上下径的缩小， 观察瓶内的气球大小的变化，如图7是同时压瓶底和挤捏瓶身的图： 二、模仿出教材上实验，也可以用"Y"形玻璃管、气球、橡筋的组合体和塑料瓶进行，并 观察气球的大小不同，了解气压的存在。如图8是模仿出教材上实验膈肌向下运动的图、图 9是模仿出教材上实验膈肌向上运动的图 三、利用橡皮泥替代橡皮塞、竹子或塑料管替代玻璃管，也能做该实验。如图10是利用 橡皮泥替代橡皮塞、竹子替代玻璃管的实验图 图11是利用橡皮泥替代橡皮塞、塑料管替代玻璃管的实验图。
【权利要求】
1. 把瓶中的两个气球改为一个，提高学生的迁移能力；把塑料瓶瓶底替代成橡皮膜， 提高瓶的密封性，学生少剪掉瓶底的过程，而且提高转换能力。
2. 利用橡皮塞(粘稠度高的橡皮泥和大自然中的黄泥）和橡筋，可控制瓶内外的密封 性。
3. 该实验的材料：塑料瓶（弹性强）、气球、玻璃管(生活中的空心管状体)、"Y"形玻璃 管以及分支管变形、橡皮塞（粘稠度高的橡皮泥和大自然界中的泥土）和橡筋。
4. 该实验利用了人的呼吸运动现象和物理中气压与体积的关系。
【文档编号】G09B23/12GK104217635SQ201410317752
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】不公告发明人 申请人:祝相伟