呼吸运动时胸廓、膈肌与肺部变化的模型制作
肺模型制作的研究报告
肺模型制作的研究报告
一、制作课题的提出
在科学课中,经常要谈到有关·肺呼吸的机理问题。
这个问题通常是学习中的重点和难点,因为在讲述有关机理时,很抽象, 让同学们不易接受、理解。
然而如果在学习中能适当地运用模型观察,则完全有可能大大改进教学效果。
二、制作的科技原理
矿泉水瓶相当于胸阔，吸管相当于呼吸道，与吸管相连的气球相当于肺、瓶下方的气球相当于膈肌。
向下拉气球，膈肌扩张，肺（瓶中气球）吸进气体（气球鼓起），向上推气球，膈肌收缩，肺（瓶中气球）呼出气体（气球收缩）。
三、材料的收集和工具的准备
矿泉水瓶1个、气球2个、橡皮筋3个、吸管一根、橡皮泥、剪刀
四、制作方法的确定
1、拿出剪刀和矿泉水瓶，用剪刀在离瓶口三分之二处把瓶底剪掉。
2、拿出一个气球，用剪刀在气球底三分之一处把气球底部剪掉，并
用橡皮筋把口扎紧。
3、拿出剪好的气球把它套在没底矿泉水瓶下方，并用橡皮筋固定。
4、拿出吸管，用橡皮筋把另一个气球固定在它的一端，插入瓶口并
用橡皮泥封口。
五、按照制作方法进行制做。
模拟膈肌的运动
“模拟膈肌的运动”实验的创新设计湖北省枣阳市吴店清潭中学：赵显明摘要: 本文对“模拟膈肌的运动”实验进行了创新设计，介绍了实验模型的简单制作和实验的演示、现象，以及实验设计的优点及存在的不足。
关键词: 模拟膈肌运动实验模型创新设计“模拟膈肌的运动”是人教版《生物学》七年级下册的一个重要的演示实验。
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”。
但是，在教学实际情况中，很多农村学校没有该实验模型，所以本实验的开出率非常的低，造成学生在学习这部分内容时，感觉到非常的抽象，掌握难度很大，理解困难。
笔者经过多次实验和改进，利用日常常见的废旧材料来制作模拟膈肌运动的实验模型进行教学，有效地激发了学生进行探究性学习的兴趣，取得了非常好的教学效果。
一. 模型制作（一）制作材料：大号饮料瓶1个（2L）、直径3cm的废旧塑料管1根、废旧儿童水彩笔笔筒2根、红色大气球2个（底部有突起连接）、红色小气球2个、橡皮圈3个、彩色的绒羽1片、透明胶、剪刀、细线。
（二）制作方法（1）将大号饮料瓶的底部剪掉，保持剪边光滑，没有锋利的突起。
（2）一个大气球剪成三段。
把底部部分套在塑料管上，并用橡皮圈固定；接着，在底部剪两个小孔，并在剪出的小孔插入废旧儿童水彩笔筒，用橡皮圈固定；然后，在水彩笔笔筒的另一端都用橡皮圈固定好一个红色小气球。
（3）将连接好的塑料管由果汁瓶内插入，用大气球的上段部分固定在瓶口，将瓶口密封；然后把一小片绒羽用细线系住，用透明胶固定在管口，使绒羽正对管口。
（4）另一个大气球从中间剪断，将下半部分橡胶膜用透明胶固定在果汁瓶的底部切口处。
（5）一只手用力向内压油桶底部的橡皮膜，另一只手打开果汁瓶口橡胶膜，排出密闭容器内的部分气体，使橡皮膜向内凹陷。
制作好的实验模型实物图如图1所示、示意图如图2所示。
肺部模型模拟呼吸讲解课件
为了确保模拟结果的准确性，通常需要对肺部模型进行实验验证 ，以比较模拟结果与实际数据的差异。
肺部模型呼吸模拟的结果
气流场分布
模拟结果可以显示呼吸过程中气流场在肺部模型 中的分布情况，包括流速、流量、压力等参数。
肺泡通气量
肺泡通气量是衡量肺部通气功能的重要指标，通 过模拟可以获得各个肺泡的通气量。
用于制作肺泡和支气管，使其具 有弹性并能模拟真实的呼吸过程 。
颜料或彩色剂
用于给模型内部结构上色，使其更 逼真。
02
肺部模型呼吸模拟
呼吸模拟的原理
基于流体力学原理
01
呼吸模拟的原理主要基于流体力学，包括肺泡、气道、血管等
肺部结构的流体动力学模型。
气流动力学
02
呼吸过程中，气流的动力学特征对于肺部模型的模拟至关重要
模型组成部分
肺部模型由肺泡、气道、血管等部分组成， 每个部分都有其特定的功能和作用。
呼吸过程模拟
教学应用
肺部模型能够模拟吸气和呼气过程中肺部和 呼吸道的变化，从而让人们更好地理解呼吸 系统的运作机制。
肺部模型模拟呼吸是一种有效的教育工具， 可以用于医学、生物学、运动科学等领域的 教学和培训。
展望
技术发展
气体交换效率
气体交换效率反映肺部气体交换的能力，模拟结 果可以分析气体在肺部交换的效率。
03
肺部疾病在模型上的表现
哮喘在模型上的表现
气道阻塞
哮喘患者在模型上表现出气道 阻塞，气道平滑肌收缩，气道 直径变小，导致气流受限。
气道炎症
哮喘患者的气道炎症反应增强 ，炎症细胞在气道壁浸润，引
起气道高反应性。
随着科技的不断进步，肺部模型模拟呼吸的技术也在不断发展，未来可能会涌现出更加精 细、逼真的肺部模型，能够更准确地模拟呼吸过程。
初中七年级生物教案 呼吸运动模型-名师
呼吸运动模型实验说课稿阿瓦提县第二中学马晓会一、教材分析本实验位于人教版七年级下册第四单元第三章第二节—发生在肺内的气体交换中的一个演示实验。
本节是这一章也是这一册的教学难点，尤其是肺与外界气体交换的原理比较抽象，学生难懂。
通过模拟实验，很直观的体现出肺与外界气体交换的原理。
二、学情分析肺与外界的气体交换涉及气体体积变化、压力等物理学问题，七年级的学生缺少有关的知识储备，因此在教学过程中学生难以理解呼吸肌的运动如何引起胸腔容积的变化，甚至有学生误认为是气体的进入和排出引起了胸腔容积的变化。
为此我采用构建模型的方法使抽象的知识直观化。
三、教学目标1、知识和能力：理解肺与外界的气体交换过程。
2、过程与方法：设计并制作呼吸运动模型，借助模型探究呼吸运动的原理。
3、情感态度与价值观：引导学生关注呼吸系统健康和环境污染问题，激发学生珍惜健康的情感。
四、实验创新与教学过程模拟膈肌运动模型一实验原型：如图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数量有限、笨重易碎、橡胶塞打孔困难。
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。
改进实验：1、用塑料瓶代替玻璃罩2、用塑料吸管代替 Y型玻璃管3、气球膜代替橡皮膜改进后的装置：1、饮料瓶模拟胸廓2、塑料吸管模拟气管和支气管3、小气球模拟肺4、气球膜模拟膈肌优点：1、饮料瓶易改装，易固定橡皮膜，而且不会滑落，同时也解决材料难找的问题。
2、塑料吸管容易获取，也容易改装成Y型管，解决了Y型玻璃管与饮料瓶不匹配问题。
3、整个装置取材容易、轻巧、携带方便。
2、实验步骤：（1）取塑料瓶，底部剪掉（保持切口平整和光滑，以免刺破气球膜）；（2）用塑料吸管制作Y型胶管，利用橡皮筋，将模拟肺的小气球固定在饮料吸管的一端；（3）取适量的橡皮泥，将瓶口密封；（4）将模拟膈肌的气球膜固定在塑料瓶底部。
中学生物教具制作
中学生物教具制作 Jenny was compiled in January 2021生物教具制作目录一、DNA双螺旋结构模型————————————————夏忠富二、干制花卉标本———————————————————刘晶三、青蛙骨骼标本的制作————————————————唐艺四、肾单位模型制作——————————————————商小燕五、呼吸运动时胸廓、膈肌与肺部变化的模型制作—————陶竹英六、叶脉模型—————————————————————宋定蓉七、桃花的模型制作——————————————————夏云八、植物双受精过程的模型制作—————————————周遗贵九、植物细胞分裂活动的模型制作————————————张润琴十、血红蛋白的特性和血液变化实验教具制作———————邓思源一、DNA双螺旋结构模型夏忠富名称DNA双螺旋结构模型学科高生物简单、形象直观。
有利于学生对DNA结构的认识和理解。
即时贴、细铁丝、硬纸片、细线绳、订书丁方法1、剪取球形硬纸片代表磷酸、长方形即时贴四钟不同颜色代表不同的碱基、五边形硬纸片上代表脱氧核糖。
2、将一个剪好的球形硬纸片和一个长方形即时贴分别订书钉连接在一个剪好的五边形硬纸片上制成一个个含不同碱基的脱氧核苷酸模型。
3、将若干个制成的脱氧核苷酸模型依次穿在一条长的细线绳上按照同样的制作好旋转一下即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。
4、在所制模型的背侧三根较粗的铁丝加固双手分别提起细线绳的两端拉直双链旋转一下即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。
二、干制花卉标本刘晶方法如下先准备一只盒子盒内铺一层干燥剂硫酸铜一般药店、化工试剂商店有售。
选择一个晴天上午9-10点间花上不沾露水的时候将盛开的花朵剪下放在预备好的盒内置于干燥剂上然后细心地将微量干燥剂慢慢地倒入使干燥剂填满花瓣间的每一个空隙。
注意必须维持原花花瓣间的缝隙以保存花形这是至关重要的一步。
因为有些花卉如菊花、玫瑰花、杜鹃花、兰花等花瓣层层密密每层缝隙甚小既要填满干燥剂又不压坏花形确实不易。
七年级生物下册 模拟胸部呼吸运动的实验教案 (新版)新人教版
——————————新学期新成绩新目标新方向——————————《模拟胸部呼吸运动的实验》说课稿一、使用教材苏科版教材七年级生物上册第3单元第7章第2节的内容——《人体的呼吸》二、实验器材器材：人体呼吸运动模拟装置制作材料：泡泡糖塑料盒、饮料吸管、一次性橡胶手套、橡皮筋、气球、细线绳、软纸、万能胶三、实验创新要求/改进要点教材中人体呼吸运动的演示装置只能演示膈肌收缩舒张时肺的变化，并不能演示整个胸廓的变化情况。
创新改进模型：模型的结构形象逼真（具备人体呼吸系统的特征）；模型能够准确演绎呼吸发生的原理（胸廓可以运动且能与膈肌同时运动）；取材、制作简易。
四、实验原理/实验设计思路教材中人体呼吸运动的演示装置只能演示膈肌收缩舒张时肺的变化，并不能演示整个胸廓的变化情况。
而学生通过自身体验只能浅显地看到胸廓的起伏；学生的理解往往停留在呼吸运动引起呼吸这一表面现象上；甚至有学生误认为是气体的进入和排出引起了胸廓体积的变化。
综上分析，教师与小组组长组建团队，研究如何改进模型，力图改进后的模型达到以下几点要求：一是模型的结构要形象逼真（具备人体呼吸系统的特征）；二是模型能够准确演绎呼吸发生的原理（胸廓可以运动且能与膈肌同时运动）；三是取材、制作简易。
五、实验教学目标依据新课程理念：提高每个学生的生物科学素养，倡导探究性学习，并结合学生整体学情的分析。
我制定了如下的三维教学目标：知识目标：理解人体的呼吸运动及其与气体进出肺的关系；能力目标：初步培养学生自主发现问题，动手解决问题的精神意识；情感态度价值观目标：认同模拟实验能够解释自然事物的原理。
六、实验教学内容（1）模型的创新制作过程（疑难问题的发现，材料的选择，创新的设计）。
（2）呼吸运动的发生过程，各部分结构的运动状态。
（3）呼吸运动引起“呼吸”的原理。
七、实验教学过程我的教学过程分为以下四个环节依次进行：（一）设置情境，引出问题在实际教学过程中，教师引导学生体验:呼吸时胸廓的大小变化情况。
呼吸运动模型设计原理
呼吸运动模型设计原理The respiratory system is a complex interplay of muscles, nerves, and organs that work together to facilitate the exchange of oxygen and carbon dioxide in the body. 呼吸系统是由肌肉、神经和器官相互作用的复杂系统，它们共同协作以促进身体内氧气和二氧化碳的交换。
The design principle of the respiratory movement model involves the coordination of the diaphragm, intercostal muscles, and accessory respiratory muscles to expand and contract the thoracic cavity. 呼吸运动模型的设计原理涉及膈肌、肋间肌和辅助呼吸肌的协调，以扩张和收缩胸腔。
The diaphragm, a dome-shaped muscle located at the base of the lungs, plays a crucial role in the breathing process. 膈肌是一种位于肺部底部的圆顶状肌肉，对呼吸过程起着至关重要的作用。
During inhalation, the diaphragm contracts, moving downwards and increasing the volume of the thoracic cavity, allowing air to be drawn into the lungs. 在吸气过程中，膈肌收缩，向下移动，增加胸腔容积，使空气进入肺部。
Conversely, during exhalation, the diaphragm relaxes, moving upwards and decreasing the thoracic cavity volume, expelling air from the lungs. 相反，在呼气过程中，膈肌松弛，向上移动，减少胸腔容积，将空气从肺部排出。
透明呼吸运动模型的制作
・６４・ 科学教育Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ２０１２年第１期（第１８卷） 透 明呼吸运动 模型的制作 徐大新 （湖北省宜昌市夷陵区龙泉初级中学４４３１１２） 冯庆华 （湖北省宜昌市炎陵区教师教育教学研究中心４４３１００）
《肺与外界的气体交换》是人教版生物七年级下册 第三章第二节的第一课时的内容，它是整个初中生物 教学中的重点和难点。由于学生没有物理学知识作铺 垫，加上胸廓不透明不可见，教师在讲授这一内容时， 学生看不到胸廓变化引起肺部变化的过程。因此学生 总认为，是吸气导致胸廓扩大。为突破这一难点，我们 做了一个透明的呼吸运动模型，使学生能够清楚看到 呼吸运动中胸廓、呼吸肌及肺的变化。此模型在湖北 省宜昌市２０１ １年３月举办的全市初中生物优质课竞赛 中得到应用，学生普遍反映对知识的理解更加深入和 透彻。现将本模型的制作及使用方法呈现给读者分 享。 １所需材料 ． （１）竹筒一根：直径２．５ｅｍ，长４５ｅｍ； （２）塑料片一块：宽３．６ｃｍ，厚０．８ｅｍ，长３７ｅｍ； （３）竹篾九根：宽０．８ｅｍ，厚０．２ｅｒａ，长８８ｅｍ； （４）透明的塑料袋一个：横截面的周长９２ｃｍ，长 ４０ｅｒａ； （５）红色塑料袋一个：横截面的周长６０ｃｍ，长 ２２ｃｍ； （６）软木塞一个：横截面直径４．３ｅｒａ，长４ｅｍ； （７）白色细线若干：要求结实，最好是用尼龙线； （８）凡士林：ｌ盒； （９）“金龙鱼”油壶：１个； （１Ｏ）透明的塑料管：管径０．５ｃｍ，长３０ｃｍ； （１１）透明胶带：１个。 ２所需工具 （１）篾刀：１把； （２）剪子：Ｉ把； （３）钻子：ｌ把； （４）锯子：ｌ把。 ３制作步骤 （１）用篾刀把竹篾裁成８８ｃｍ、８５ｅｍ、８２ｃｍ、７９ｃｍ、 ７６ｅｍ、７３ｅｍ、７０ｃｍ、６７ｅｍ、６４ｅｒａ九段； （２）把裁成的九段竹篾用细线扎成九个圆环，要扎 紧； （３）用钻子把软木塞钻一个直径０、６ｃｍ的一个圆 柱形孑Ｌ洞； （４）把篾环用细线扎在竹筒的内侧面，竹环与竹环 之间的距离为３、５ｃｍ，如附图所示； （５）与竹筒相对的是一块塑料板，同样，用细线把 九个竹环与塑料板扎实； （６）用刀取下“金龙鱼”油瓶的瓶颈； （７）塑料管的一端涂上凡士林，再套上红色的塑料 袋，并用细线扎实；塑料管的另一端穿过金龙鱼油瓶的 瓶颈，再穿过软木塞，露在塞外１２ｃｍ，并用凡士林涂抹 塞孔周围；然后把软木塞插入金龙鱼的瓶颈里； （８）把红色塑料袋等放人透明塑料袋中，透明塑料 袋的袋口与“金龙鱼”的瓶颈涂凡士林并扎实； （９）把透明塑料袋放入胸廓中，并用透明胶带把 “肋骨”和“胸骨”与塑料袋外壁粘合。（见附图）
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呼吸运动时胸廓、膈肌与肺部变化的模型制作
材料：塑料饮料瓶、Y形玻璃管、气球（2个小气球、1个大气球）、细线、剪刀
制法：饮料瓶去掉瓶底，用细线把2个小气球分别绑在Y形管的两个分支上，Y形管另一端从瓶内穿过瓶盖，固定到瓶盖的小洞内（注意密封），瓶底用大气球的一部分薄膜封住。
用法：向下拉气球薄膜（膈肌），与Y形管
相连的气球（肺）会变大，说明肺吸气；向上推
气球薄膜（膈肌），与Y形管相连的气球（肺）
会变小，说明肺呼气。
用手捏塑料瓶，与Y形管相连的气球（肺）
会变小，说明肺呼气；松开塑料瓶，与Y形管相
连的气球（肺）会变大，说明肺吸气。
特点：该模型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，从而突破本节课的重点与难点，是课本演示
实验的改进。