第一節(jié) 家鴿
教學(xué)目標(biāo)
1.通過學(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，理解鳥類適應(yīng)飛行生活的特點(diǎn)，并掌握鳥類的主要特征。
2.通過“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^理解家鴿適于飛行的特點(diǎn)及對(duì)問題的分析，繼續(xù)培養(yǎng)分析綜合能力。
3.通過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，教師應(yīng)在教學(xué)中不斷有意識(shí)強(qiáng)化這一觀點(diǎn)，鳥類的教學(xué)中也不例外。鳥類是從古代爬行動(dòng)物進(jìn)化來的，鳥類是一類既適于陸地上生活，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，概括鳥類的共同特征，既是更深入、全面了解鳥類的需要，在教學(xué)中還可以培養(yǎng)學(xué)生分析概括問題的能力和解決問題的能力，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。尤其鳥類的雙重呼吸是理解鳥類飛行生活高代謝、高耗氧的關(guān)鍵點(diǎn)，但對(duì)學(xué)生來說，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、測量方法。需準(zhǔn)備活家鴿、家鴿骨骼標(biāo)本、測量用尺子、體溫表等。
1.家鴿的外形
分組觀察、測量家鴿，并填入表格。
測量方法：
全長（體長）：自上喙先端至尾端的直線距離。
嘴峰長：自上喙先端至嘴基生羽的直線距離。
翼長：自翼角（腕關(guān)節(jié)處）至最長飛羽先端的直線距離。
附蹠長：自肱骨與跗蹠關(guān)節(jié)的中點(diǎn)至跗蹠與中趾關(guān)節(jié)前下方的直線距離。
尾長：自尾羽基部至最長尾羽先端的直線距離。
將各組的測量數(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)。總結(jié)出身體呈流線型、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)際測量家鴿的體溫，測量部位可以是翼下或大腿內(nèi)側(cè)，記錄測量數(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)境中測量家鴿的體溫，并記錄。
課上教師出示與學(xué)生共同測量的家鴿體溫，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題的依據(jù)，同時(shí)，理解鳥類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)鳥類充分觀察的基礎(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，一只飛行中的鳥類所消耗的氧氣，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)過肺而最后排出體外。這樣，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。這種特殊的呼吸方式，叫做雙重呼吸。
一些研究指出，鳥類在飛翔時(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（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，并解釋它是如何完成循環(huán)功能的？
4.體溫恒定
鳥類和哺乳類都是恒溫動(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)育開始于體內(nèi)，卵產(chǎn)出后，要經(jīng)過雌雄親鳥交替孵卵，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.鳥綱的共同特征
我們以家鴿為例，學(xué)習(xí)了鳥類的主要特征，現(xiàn)在讓我們一起來歸納。師生共同邊總結(jié)邊填表：
進(jìn)一步歸納鳥綱的共同特征。
小資料
1.鳥類飛翔的代謝活動(dòng)
一般說來，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％。由于鳥類飛行的類型、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。
鳥類在飛翔時(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℃。鳥類在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，飛行中鳥類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。鳥類在長距離遷徙時(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，所以遷徙鳥類在遷飛前體內(nèi)脂肪積蓄可占體重的25％～50％。
2.鳥類的飛行速度及高度
鳥類飛行的速度在不同種類之間以及同一種類在不同條件下均有很大差異。一般說來，小型雀類為 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)。
鳥類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)種類是在400～1000米高度飛行。