江西省信丰县黄泥中学中考生物实验汇总复习 对测量肺活量实验的探索和改进教学设计.doc

对测量肺活量实验的探索和改进摘 要 本文针对测量肺活量的原实验教学中存在的七个问题进行积极改进，并介绍了用塑料瓶自制肺量计测量肺活量的方法。关键词 肺活量 实验改进 教学方法“自制肺量计测量肺活量”是苏教版生物学七年级下册第十章第三节“人体和外界环境的气体交换”中的定量实验。为了激发学生的学习兴趣，提高学生的动手操作能力，在实验教学过程中，鼓励学生用塑料瓶自制肺量计测量肺活量，但是经过多次实验后学生发现如下问题：容积为40005000ml的浅色细口塑料袋不易获得。大多塑料袋形状不规则，难以测量出塑料袋的准确容积。塑料袋材质软，记号笔很难做上记号。塑料吹管与塑料袋的接口处容易漏气。塑料袋很薄，猛力吹气容易将塑料袋吹破。测量出的肺活量误差很大，因为塑料袋卷曲处可能含有未测气体。反复使用同一个肺量计时，呼出的气体含有大量水汽，水汽遇冷凝结成水珠，塑料袋内的水珠越来越多，不但不方便测量，而且不卫生。为了解决这些问题，笔者和学生们通过多次实践，认为对该实验作如下改进，更易操作，更具科学性。1 知识准备1.1 实验原理肺活量（vital capacity）是指在尽力吸气后再尽力呼出的气体量。由于人体呼出的气体密度比水轻，在水中会上升，所以可以用“排水法”制作简易肺量计。在塑料瓶中装满水后倒过来放入水中，通过导管向瓶内吹气，气体上升，把瓶内的水排出使水面下降，从而测量肺活量。人体呼出气体的体积，就是瓶内被排出的水所占的体积，即瓶内被排空部分的容积。1.2 使用量杯定量取水，准确标注测量刻度本实验是定量实验，需要比较准确的体积数据。因此用量杯量取水时一定要准确。具体做法是选一个干净的100ml量杯，加水至快接近所需量的刻度时，然后用干净的滴管滴入应补充的水，使量杯中水柱的弯月面最低处，与所需的刻度线位于同一水平。此时，量杯中的水量就是所需要的水量。2 实验指导2.1 实验目的尝试使用自制的肺量计测量肺活量2.2 实验器材水槽，容积为25l的透明塑料瓶（桶），橡胶软管，漏斗， 100ml量杯，滴管，直尺，油性记号笔，尖头镊子，医用酒精棉球，大烧杯等。2.3 制作肺量计（如图1、2）图1 装置实物图 图2 装置示意图将塑料瓶清洗干净，水平放置在实验桌上，然后用量杯量取100ml水并倒入塑料瓶中，待水面平静后，在弯月面的最低处，用笔画出一条1cm 长的横线并标注100ml，横线应与水平面平行；再量取100ml水并倒入塑料瓶中，待水面平静后，在弯月面的最低处，用笔画出一条1cm 长的横线并标注200ml，重复以上操作，只是在500ml、1000ml、1500ml、2000ml、2500ml 刻度处画1.5cm 长的横线 ，其余都画1cm 长的横线，一直画到瓶颈处为止。在塑料瓶口的空白处用尖头的镊子扎出一个小洞，洞口直径不超过软管的直径，然后将软管的一端伸入到塑料瓶中，另一端与漏斗相连。2.4 测量肺活量先在塑料瓶中注满水，然后用大拇指封住瓶口，把塑料瓶倒立于盛有水的水槽中，使水槽中的水位高于插有软管的洞口。用酒精棉球消毒漏斗。被测者先尽量吸气，然后迅速通过漏斗向瓶内呼气，直到不能呼出气体为止。最后，将塑料瓶垂直倒立在水槽中，待水面平静后，记录水位弯月面最低点所在的刻度，此刻度就是被测者的肺活量。用大烧杯将水槽中的水倒入塑料瓶中直至倒满，重复测量，每人测量3次，记录每次呼出的气体量（表1），其中最大值即为被测者的肺活量。学生4人一组，分工合作，一组实验结束后，小组成员交流讨论。思考：理论上测量的肺活量应与正常值相当，但有的小组测量的肺活量却远远低于正常值，为什么？（男生肺活量约为3500ml；女生肺活量约为 2500ml）表1测量次数肺活量（ml）123最大值3 改进与反思教师在整体设计、组织实施这个实验时，针对教学中发现的七个问题，师生合作，细心探讨，对实验教学进行改进和反思，最后归纳为以下七点：（1）自制肺量计的装置取用了生活中容易获取、环保经济的塑料瓶（桶）。塑料瓶的体积一般在2.l2.5l左右，适合女生测量肺活量，塑料桶的体积在4l5l左右，适合男生测量肺活量。其次，塑料瓶的容积已知、形状规则、材质坚硬、操作方便。（2）利用排水法测量可以避免漏气现象，测量的气体量较准确，误差小。（3）实验材料中，水槽是最难准备的，但是学生们因地制宜，利用生物实验室配备的可密封水槽，充分开发了校本资源。（4）实践中学生发现若直接将软管从瓶口伸入到瓶内，在吹气时，软管很容易从瓶内滑出，无法继续吹气。经过学生们集思广益后，在瓶口处开一个小洞，将软管从这个小洞中伸入瓶内，软管就不容易滑出。（5）是利用塑料袋好还是塑料瓶好？大烧杯的作用是什么？联系节约用水和节能环保等实际问题展开课外探讨。（6）设计实验记录表格，便于数据的整理、分析；增添实验装置图，便于学生参照图文制作装置，节约时间。（7）将实验