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第一節(jié) 家鴿
第一節(jié) 家鴿教學(xué)目標(biāo)
1．通過(guò)學(xué)習(xí)家鴿的生活習(xí)性、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、生殖和發(fā)育，理解鳥(niǎo)類(lèi)適應(yīng)飛行生活的特點(diǎn)，并掌握鳥(niǎo)類(lèi)的主要特征。
2．通過(guò)“觀察和解剖家鴿”的實(shí)驗(yàn)，繼續(xù)培養(yǎng)觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ煌ㄟ^(guò)理解家鴿適于飛行的特點(diǎn)及對(duì)問(wèn)題的分析，繼續(xù)培養(yǎng)分析綜合能力。
3．通過(guò)理解家鴿適于飛行的特點(diǎn)，繼續(xù)進(jìn)行生物體的結(jié)構(gòu)與功能，生物與環(huán)境相統(tǒng)一的辯證觀點(diǎn)教育。
重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)包括：家鴿適于飛行生活的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生理特點(diǎn)；鳥(niǎo)綱的主要特征。
教學(xué)難點(diǎn)是家鴿的雙重呼吸。
1．進(jìn)化的觀點(diǎn)和適應(yīng)的觀點(diǎn)是動(dòng)物學(xué)學(xué)習(xí)中二條鮮明的紅線(xiàn)，教師應(yīng)在教學(xué)中不斷有意識(shí)強(qiáng)化這一觀點(diǎn)，鳥(niǎo)類(lèi)的教學(xué)中也不例外。鳥(niǎo)類(lèi)是從古代爬行動(dòng)物進(jìn)化來(lái)的，鳥(niǎo)類(lèi)是一類(lèi)既適于陸地上生活，更適于飛行生活的高等的脊椎動(dòng)物，其形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn)與飛行生活高度適應(yīng)，是使學(xué)生樹(shù)立進(jìn)化觀點(diǎn)和適應(yīng)觀點(diǎn)的典型材料。因此家鴿適應(yīng)飛行生活的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn)應(yīng)是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)。
2．在學(xué)習(xí)家鴿形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn)以后，概括鳥(niǎo)類(lèi)的共同特征，既是更深入、全面了解鳥(niǎo)類(lèi)的需要，在教學(xué)中還可以培養(yǎng)學(xué)生分析概括問(wèn)題的能力和解決問(wèn)題的能力，因此，這部分內(nèi)容，同樣應(yīng)該作為教學(xué)重點(diǎn)。
3．另外，在這部分的學(xué)習(xí)中，仍有些概念是應(yīng)該理解的，如恒溫動(dòng)物、雙重呼吸的概念等。尤其鳥(niǎo)類(lèi)的雙重呼吸是理解鳥(niǎo)類(lèi)飛行生活高代謝、高耗氧的關(guān)鍵點(diǎn)，但對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，較抽象，難理解，應(yīng)想辦法突破這一教學(xué)難點(diǎn)。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
一、本課題參考課時(shí)為2課時(shí)
二、第一課時(shí)
本節(jié)課以觀察家鴿的外形、肌肉和骨骼為主，學(xué)習(xí)觀察、測(cè)量方法。需準(zhǔn)備活家鴿、家鴿骨骼標(biāo)本、測(cè)量用尺子、體溫表等。
1．家鴿的外形
分組觀察、測(cè)量家鴿，并填入表格。
測(cè)量方法：
全長(zhǎng)（體長(zhǎng)）：自上喙先端至尾端的直線(xiàn)距離。
嘴峰長(zhǎng)：自上喙先端至嘴基生羽的直線(xiàn)距離。
翼長(zhǎng)：自翼角（腕關(guān)節(jié)處）至最長(zhǎng)飛羽先端的直線(xiàn)距離。
附蹠長(zhǎng)：自肱骨與跗蹠關(guān)節(jié)的中點(diǎn)至跗蹠與中趾關(guān)節(jié)前下方的直線(xiàn)距離。
尾長(zhǎng)：自尾羽基部至最長(zhǎng)尾羽先端的直線(xiàn)距離。
將各組的測(cè)量數(shù)據(jù)匯總，得出家鴿各部位的數(shù)據(jù)。
結(jié)合教材中家鴿的外部形態(tài)，在觀察的基礎(chǔ)上，討論家鴿外形適應(yīng)飛行生活的特點(diǎn)�？偨Y(jié)出身體呈流線(xiàn)型、前肢變成翼、體表被覆羽毛是適應(yīng)飛行生活的關(guān)鍵。
在討論中還可以讓家里養(yǎng)過(guò)家鴿的同學(xué)，談?wù)劇梆B(yǎng)鴿軼事”。
2．關(guān)于家鴿的體溫
在本節(jié)課中還可以安排學(xué)生實(shí)際測(cè)量家鴿的體溫，測(cè)量部位可以是翼下或大腿內(nèi)側(cè)，記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。
教師可以在課前帶領(lǐng)課外小組的同學(xué)，在不同溫度的環(huán)境中測(cè)量家鴿的體溫，并記錄。
課上教師出示與學(xué)生共同測(cè)量的家鴿體溫，并與學(xué)生一起討論，得出家鴿體溫基本恒定在10℃左右，由此得出家鴿體溫較高和基本恒定的結(jié)論。
測(cè)量家鴿心跳頻率。家鴿心跳頻率一般在400次／分鐘左右，較哺乳動(dòng)物快得多，為下節(jié)課講家鴿的新陳代謝作準(zhǔn)備。
3．肌肉和骨骼
師生共同研究家鴿的骨骼標(biāo)本，教師可以收集一些家鴿或雞的骨，觀察骨中空的情況。
家鴿骨骼的特點(diǎn)是：有的很薄，有的愈合在一起，有的中空，龍骨突發(fā)達(dá)。
家鴿肌肉的特點(diǎn)：胸肌發(fā)達(dá)，一端固定在龍骨突上，能夠有力地牽動(dòng)兩翼運(yùn)動(dòng)。
由于有食用家禽的經(jīng)驗(yàn)，再研究家鴿的骨骼和肌肉的特點(diǎn)，學(xué)生應(yīng)該能夠很快地確認(rèn)事實(shí)，找到解釋日常生活問(wèn)題的依據(jù)，同時(shí)，理解鳥(niǎo)類(lèi)的體形和骨骼肌肉對(duì)飛行生活的適應(yīng)。
本節(jié)課可以讓學(xué)生充分地進(jìn)行觀察活動(dòng)，這樣可以在對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)充分觀察的基礎(chǔ)上，為下面學(xué)習(xí)家鴿內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生理功能奠定基礎(chǔ)。
三、第二課時(shí)
本節(jié)課主要研究家鴿的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生理功能，可以和解剖家鴿同步進(jìn)行。
1．呼吸
實(shí)驗(yàn)表明，一只飛行中的鳥(niǎo)類(lèi)所消耗的氧氣，比休息時(shí)大21倍。它如何得到這么多氧氣呢？
打開(kāi)家鴿體腔就能看到分布于家鴿體腔內(nèi)的氣囊，剪斷氣管，插入玻璃管（或塑料管），接口處用線(xiàn)扎緊，用力向玻璃管內(nèi)吹氣，可看到內(nèi)臟浮動(dòng)及內(nèi)臟間氣囊的膨大。仔細(xì)觀察氣囊與哪些結(jié)構(gòu)相連，有什么生理功能？
可進(jìn)一步出示肺與氣囊的關(guān)系模式圖和氣體交換模式圖，師生共同研究家鴿的氣囊在氣體交換中的作用。
當(dāng)家鴿飛行時(shí)，兩翼上下扇動(dòng)，這樣就促使氣囊擴(kuò)張和收縮。當(dāng)兩翼舉起時(shí)，氣囊擴(kuò)張，外界的空氣就進(jìn)入肺里，其中大量空氣在肺內(nèi)進(jìn)行氣體交換，也有一部分空氣進(jìn)入氣囊。當(dāng)兩翼下垂時(shí)，氣囊收縮，氣囊里的空氣又經(jīng)過(guò)肺而最后排出體外。這樣，每呼吸一次空氣就兩次經(jīng)過(guò)肺，在肺里進(jìn)行兩次氣體交換。這種特殊的呼吸方式，叫做雙重呼吸。
一些研究指出，鳥(niǎo)類(lèi)在飛翔時(shí)，其扇翅的頻率并不都與呼吸頻率相一致。鴿和烏鴉扇翅與呼吸的頻率比為1∶1，而那些扇翅快的種類(lèi)（雉雞、山鶉和野鴨）則為5∶1，而且這種協(xié)調(diào)關(guān)系在飛翔中是有變化的。
氣囊除了輔助呼吸以外，還有助于減輕身體的比重，減少肌肉間以及內(nèi)臟間的摩擦，還是快速熱代謝的冷卻系統(tǒng)。（有人計(jì)算過(guò)一只飛著的鴿，攝入空氣的3/4是用于冷卻。）
2、攝食和消化
解剖家鴿內(nèi)臟，找到消化系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)，觀察、思考，有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和飛行生活相適應(yīng)。
3．心臟和血液循環(huán)
解剖家鴿的心臟，可以看到已完全分成了左心房、右心房、左心室和右心室。想一想跟魚(yú)和爬行動(dòng)物相比，家鴿的血液輸送氧氣的能力如何？
繪制家鴿血液循環(huán)的路線(xiàn)，并解釋它是如何完成循環(huán)功能的？
4．體溫恒定
鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳類(lèi)都是恒溫動(dòng)物。家鴿能夠保持恒定的體溫，是因?yàn)樗哂休^好的產(chǎn)熱和散熱的生理功能。它是如何產(chǎn)熱和散熱的？
5．生殖和發(fā)育
在生殖時(shí)期，雄鴿將精子送入雌鴿體內(nèi)，精子和卵細(xì)胞結(jié)合成受精卵，完成體內(nèi)受精，解剖鴿卵，觀察各部分結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有什么生理功能？哪部分是卵細(xì)胞？繪圖。
家鴿的胚胎發(fā)育開(kāi)始于體內(nèi)，卵產(chǎn)出后，要經(jīng)過(guò)雌雄親鳥(niǎo)交替孵卵，在親鴿體溫的影響下，雛鴿破殼而出。剛孵出的雛鴿，需要親鴿喂養(yǎng)。
6．鳥(niǎo)綱的共同特征
我們以家鴿為例，學(xué)習(xí)了鳥(niǎo)類(lèi)的主要特征，現(xiàn)在讓我們一起來(lái)歸納。師生共同邊總結(jié)邊填表：
進(jìn)一步歸納鳥(niǎo)綱的共同特征。
小資料
1．鳥(niǎo)類(lèi)飛翔的代謝活動(dòng)
一般說(shuō)來(lái)，飛翔是比奔跑更為節(jié)約能量的運(yùn)動(dòng)方式，例如一只體重10克的鳥(niǎo)飛行1千米，其所消耗的能量尚不足同等體重的老鼠奔跑同等距離所耗能量的1％。由于鳥(niǎo)類(lèi)飛行的類(lèi)型、翼的形狀以及飛行速度等方面的變化，其基礎(chǔ)代謝率也隨之改變，變動(dòng)范圍可達(dá)2025倍。雨燕及家燕快速滑翔的基礎(chǔ)代謝率很低，而“懸停”飛翔時(shí)的蜂鳥(niǎo)的基礎(chǔ)代謝率可比平時(shí)高7～17倍，平時(shí)每克體重消耗0.286瓦。
鳥(niǎo)類(lèi)在飛翔時(shí)產(chǎn)熱，導(dǎo)致體溫升高。例如巖鴿在飛翔時(shí)的體溫可迅速上升1℃～2℃。鳥(niǎo)類(lèi)在37℃氣溫下飛行時(shí)，若速度為35千米／小時(shí)，則體溫可升至44℃，所產(chǎn)熱量的13％貯存于體內(nèi)。與此相關(guān)的是飛行時(shí)的氣流可增大體溫的散失，例如鸚鵡在20℃氣溫下飛行時(shí)的體溫散失，比休息時(shí)高3.1倍；笑鷗比休息時(shí)高5.8倍。
一些實(shí)驗(yàn)表明，飛行中鳥(niǎo)類(lèi)的心搏率約為靜止時(shí)的2.4～3倍，呼吸率為靜止時(shí)的3～19倍。鳥(niǎo)類(lèi)在長(zhǎng)距離遷徙時(shí)所需的能量，主要靠消耗體內(nèi)積蓄的脂肪。據(jù)計(jì)算海鷗每遷飛1千米，就要消耗0.015克體重。這必須有足夠的脂肪積存才能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遷徙，所以遷徙鳥(niǎo)類(lèi)在遷飛前體內(nèi)脂肪積蓄可占體重的25％～50％。
2．鳥(niǎo)類(lèi)的飛行速度及高度
鳥(niǎo)類(lèi)飛行的速度在不同種類(lèi)之間以及同一種類(lèi)在不同條件下均有很大差異。一般說(shuō)來(lái)，小型雀類(lèi)為 32.2～59.6千米／小時(shí)，鴿為46千米／小時(shí)；鷸為54.7～86千米／小時(shí)；鴨雁類(lèi)為95～115千米／小時(shí)；雨燕為160千米／小時(shí)，游隼在空中收翅俯沖掠食時(shí)的瞬時(shí)速度可達(dá)800千米／小時(shí)。
鳥(niǎo)類(lèi)的飛行高度受大氣中含氧量的限制，一般不高于海拔5000米，而絕大多數(shù)種類(lèi)是在400～1000米高度飛行。
第一節(jié) 家鴿
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