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第12章 空中的生物
第1節(jié) 鳥類
預(yù)備單
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
知識目標(biāo)：學(xué)生通過對家鴿的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理行為的觀察與探究，能闡明鳥類適于空中飛行的特征。
能力目標(biāo)：通過對“家鴿適于飛行的特征”的探究，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，以及自主學(xué)習(xí)、合作、表達(dá)交流的科學(xué)探究能力。
情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：關(guān)注鳥的生存環(huán)境，提升愛鳥、惜鳥、護(hù)鳥的情感，理解人與動物和諧發(fā)展的意義，提高環(huán)境保護(hù)意識。
二、學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：通過探究闡明“鳥類適于飛行的特征”，概述鳥類主要特征。
難點(diǎn)：探究“家鴿適于空中飛行的特征”。
三、自學(xué)指導(dǎo)
自學(xué)以下有關(guān)鳥類的飛行與其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理方面的特點(diǎn)有關(guān)的資料，閱讀教科書P81-P82的內(nèi)容，嘗試回答活動三中的4個探究問題。
（一）鳥類的體形
鳥的體形一般呈流線型（也叫紡錘形），分頭、頸、軀干、四肢、尾五部分。頭部小而圓，先端具啄食的喙，頭兩側(cè)有一圓而大的眼，具眼瞼和能活動的瞬膜，有保護(hù)眼球的作用。眼后有耳孔，耳廓退化 ，耳孔外周具耳羽，能收集聲波。
鳥的飛行是運(yùn)用了伯努利原理，伯努利原理最為著名的推論為：等高流動時，流速大，壓力就小。鳥兒在天空中飛行時，流過羽翼上方的空氣速度快，流過羽翼下方的空氣速度慢，羽翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。
流線型是前圓后尖，表面光滑，略像水滴的形狀。通常表現(xiàn)為平滑而規(guī)則的表面，沒有大的起伏和尖銳的棱角。流體在流線型物體表面主要表現(xiàn)為層流，沒有或很少有湍流，這保證了物體受到較小的阻力。根據(jù)流體動力學(xué)的原理，流線型的曲線使相對于正面來的力(空氣或水流阻力)分解成幾個方向的力，這樣作用在前進(jìn)物體上的來自正面的力就小了。所以汽車、火車、飛機(jī)機(jī)身、潛水艇等外形常做成流線型。流線型物體通常較為美觀，經(jīng)常出現(xiàn)在產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)中，在輪船方面有很大的速度提升。
（二）鳥類的骨骼
鳥類的頭骨愈合、很薄；胸骨很薄，突出成龍骨突，附有發(fā)達(dá)的胸肌；長骨中空，既輕又牢。
鳥骨只占鳥體重的5％～6％；而人類骨頭占體重的18％。舉例：鵜鶘體重達(dá)11公斤，而骨骼只有0.5公斤；軍艦鳥形體類似母雞，骨骼只有100克左右。
實(shí)驗(yàn)：在一個盛有飽和食鹽水的大燒杯中，放入家鴿和家兔的脊椎骨各一塊，仔細(xì)觀察。出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：家鴿的脊椎骨上浮，家兔的脊椎骨下沉。實(shí)驗(yàn)說明的問題：因?yàn)轼B類骨骼中有大量空腔。
（三）鳥類的翼
鳥類的前肢特化成翼，生有排列緊密而重疊的大型正羽，使鳥的兩翼寬大。家鴿的翼十分寬大，兩翼展開和體寬的比達(dá)到4﹕1；信天翁身長1米有余，展開雙翅長達(dá)3.7米。鳥類飛行時會不停扇動雙翼以獲得飛行的動力，有時也會伸展著翅膀借助上升的氣流滑翔。鳥類的尾部也生有大型正羽，能控制飛行方向，尾羽起著舵和平衡作用。絨羽毛輕，而又有保溫作用。
家鴿體表被覆羽毛，主要有正羽和絨羽兩種，其中正羽主要分布在家鴿的兩翼和尾部，作用是飛行；絨羽主要分布在體表和正羽基部，作用主要是保溫。
（四）鳥類的肌肉
鳥類胸骨發(fā)達(dá)形成高大的龍骨突，胸肌特別發(fā)達(dá)，能牽動兩翼完成飛行，為振翅提供強(qiáng)大的動力。發(fā)達(dá)的胸肌不停收縮和舒張，牽動兩翼扇動空氣，被稱為鳥的“發(fā)動機(jī)”。
鳥的胸肌占體重的1/5，人的胸肌占體重1/120。
（五）鳥類的消化系統(tǒng)
鳥類食量大，消化能力強(qiáng)，提供高空飛行需要的大量能量。口內(nèi)無牙齒，嗉囊能貯存和軟化食物，腺胃分泌消化液消化食物，肌胃有發(fā)達(dá)的肌肉，能與吃進(jìn)的沙粒一起磨碎食物。小腸很長，是消化食物和吸收養(yǎng)料的主要器官。直腸短，沒有膀胱，隨時將糞便排出體外。
雀行鳥的一天所吃的食物，相當(dāng)于自身體重的10%-30%。蜂鳥一天所吃的蜜漿，約等于它體重的2倍。體重為1500克的雀鷹，能在一晝夜吃掉800克-1000克的肉。粉紅椋鳥的一頓“早餐”需要50-60只蝗蟲；杜鵑幼鳥的食量更是大的驚人，它竟能在一天中吃掉18條小蜥蜴、39只蚱蜢、3只鳳蝶蛹、43只甘藍(lán)蛆、5條金龜子幼蟲、4只圓蛛、50只黃粉蟲及大量螞蟻卵。
綠頭鴨吃進(jìn)的食物，經(jīng)消化吸收后形成的殘?jiān)胄r后就隨糞便排出。
（六）鳥類的呼吸系統(tǒng)
鳥類不僅有發(fā)達(dá)的肺，身體里還有發(fā)達(dá)的氣囊。這些氣囊一端與肺相通，分布在內(nèi)臟器官之間，有的還突入到骨的空腔里。
每呼吸一次空氣就兩次經(jīng)過肺，在肺里進(jìn)行兩次氣體交換，鳥類這種特殊的呼吸方式，叫做雙重呼吸。氣囊輔助肺進(jìn)行呼吸，使鳥類吸氣、呼氣時肺里都能進(jìn)行氣體交換，提高了氣體交換的效率，滿足飛行時對氧氣的需要，鳥類在空中飛行時需要的氧氣量是靜止時的20多倍。
氣囊的作用有：輔助呼吸、散發(fā)體內(nèi)過多熱量、減小身體比重、減少內(nèi)臟間摩擦。
（七）鳥類的循環(huán)系統(tǒng)
鳥類心臟與哺乳動物的心臟相似，有四腔，二心房二心室，是完全雙循環(huán)，動脈血與靜脈血分開，心臟/體重比例大，心率快，血液輸氧能力強(qiáng)，能保持體溫很定。家鴿的體溫總是保持在420C，不隨外界溫度的變化而改變，叫做恒溫動物。
鳥與人的心臟大小及心搏次數(shù)的比較表
心臟 占體重的百分比% 心博次數(shù)/分
人 0.42 72
鴿 1.71 135—244
金絲雀 1.68 514
蜂鳥 2.37 615
活動單
活動一：認(rèn)識千姿百態(tài)的鳥類
【猜一猜】具體內(nèi)容見PPT
【說一說】具體內(nèi)容見PPT
活動二：體驗(yàn)飛行應(yīng)具備的條件
游戲：折紙飛機(jī)探究飛行需要解決的問題：
1、取兩張一樣的普通白紙，一張折成尖頭飛機(jī)，一張折成禿頭飛機(jī)，用同樣的力量使2只紙飛機(jī)飛行，觀察飛行情況。
2、取兩張大小相同的普通白紙和硬質(zhì)卡紙，分別折成樣式相同的尖頭紙飛機(jī)，用同樣的力量使2只紙飛機(jī)飛行，觀察飛行情況。
3、取兩張一樣的普通白紙折成一樣的尖頭紙飛機(jī)，用大小不一樣的力量使2只紙飛機(jī)飛行，觀察飛行情況。
4、取兩張一樣的普通白紙，將一張白紙卷成圓柱體，將圓柱體和另一張白紙從同一高度落下， 觀察它們下落的情況。
活動三：探究家鴿適應(yīng)空中飛行的特征
探究問題1：家鴿飛行時是如何減輕少空氣阻力的？
探究問題2：家鴿是如何做到減輕體重的？
探究問題3：家鴿飛行時是如何增加動力的？
探究問題4：家鴿飛行時是如何增大浮力的？
【連一連】具體內(nèi)容見PPT
【說一說】具體內(nèi)容見PPT
【填一填】具體內(nèi)容見PPT
活動四：領(lǐng)悟保護(hù)鳥類的意義和方法
1、請說出鳥類對人類的益處，以及鳥類在自然界中的作用。
2、請說出保護(hù)益鳥的的措施。
檢測單
1、家鴿正羽的主要功能是（ ）
A．保溫 B．飛行 C．美觀 D．孵卵
2、家鴿最發(fā)達(dá)的肌肉位于（ ）
A．胸部 B．頭部 C．翼 D．后肢
3、關(guān)于鳥類的雙重呼吸的敘述不正確的是（ ）
A．雙重呼吸提高了氣體交換的效率
B．每呼吸一次空氣兩次經(jīng)過肺
C．肺和氣囊是進(jìn)行氣體交換的場所
D．雙重呼吸是鳥類特有的呼吸方式
4、下列哪種不是鳥類（　　）
A．家鴿 B．野鴨 C．畫眉 D．蝙蝠
5、下列關(guān)于氣囊的作用的敘述錯誤的是（ 　 ）
A．散熱降溫 B．輔助呼吸 C．產(chǎn)生熱量 D．減輕身體比重
6、鳥的主要運(yùn)動器官是（　　）
A．鰭 B．翅 C．翼 D．足
7、下列哪一個特點(diǎn)與鳥類適應(yīng)空中生活無關(guān)（ ）
A．身體呈流線型并覆蓋羽毛
B．喜歡吃空中的昆蟲
C．有發(fā)達(dá)的胸肌
D．骨骼很薄，有的愈合在一起，有的中空
8、“海闊憑魚躍 天高任鳥飛”，下列不是鳥類適應(yīng)飛翔生活的身體外形特點(diǎn)的是（ ）
A．身體流線型 B．體表被覆羽毛 C．長骨大多中空 D．前肢變成翼
9、有人對鳥類體溫恒定的原因做了解釋，不正確的是（ ）
A．鳥類生活環(huán)境的溫差不大
B．鳥類食量大，消化能力強(qiáng)，呼吸作用旺盛，產(chǎn)熱多
C．有良好的產(chǎn)熱和散熱結(jié)構(gòu)
D．羽毛保溫作用
10、右圖是家鴿呼吸結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)圖回答：
（1）家鴿吸氣時氣體經(jīng)過的途徑是____________(用數(shù)字和箭頭表示)，呼氣時正相反。
（2）家鴿呼吸一次，氣體___次經(jīng)過肺，這是因?yàn)槲鼩鈺r部分空氣儲存在[ ]____中。
（3）家鴿在一次呼吸過程中，完成了___次氣體交換，這種呼吸方式叫_______.這種呼吸方式能提高_(dá)________的效率。
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