探究鸟适于飞行的形态结构特点

探究鸟适于飞行的形态结构特点

【实验目的】

1.尝试提出具体的问题，并根据探究问题，作出假设。

2.了解鸟适于飞行的形态结构特征。

【实验原理】生物体的结构与其功能是相适应的，采用观察法，资料分析法，模拟实验法探究鸟适于飞行的形态结构和生理功能特点。

【实验器材】家鸽标本、家鸽骨骼标本、纸张、相关图片资料、圆柱体状泡沫，弹簧测力计，细线，电风扇等

【方法步骤】

1、提出问题：通过从不同角度（外部形态、内部结构等）提出探究问题。

举例：

（1）鸟的体型呈流线型，是鸟适于飞行的特点吗？

（2）鸟的翼与飞行的有关吗？

（3）鸟的骨骼有哪些特点有利于飞行？

（4）鸟的胸肌发达程度与鸟的飞行有关吗？

2、作出假设：根据生活经验，对提出的问题作出相应的假设。

根据以上问题分别作出的假设如下：

（1）鸟的体型呈流线型，可减少空气阻力，适于飞行。

（2）鸟的翼与飞行有关。

（3）鸟胸肌发达，牵动两翼完成飞行动作。

（4）鸟的飞行与骨骼特点有关。

3、制定计划：

（1）探究鸟的体形与飞行的关系：采用模拟实验法。

材料准备：圆柱体状泡沫，弹簧测力计，细线，电风扇。

实验方法：

将圆柱体泡沫平截成两段一样长度的圆柱体，将其中一段修剪成流线型，另一段不作处理，然后分别将两段泡沫用一根细线悬挂起来，并在泡沫的水平方向系上一个弹簧测力计，再用电风扇调成同档的风速对准泡沫进行吹风，用弹簧测力计测出两段泡沫在同样风速中受到的阻力的大小。根据获得的数据，分析流线型的体型能否减小空气的阻力，有利于飞行，如图1。

图1

（2）探究鸟的两翼与飞行的关系：采用观察法与触摸法，观察鸟飞行时两翼的作用，且通过触摸标本，感受两翼上羽毛的作用，如图2。

图2 图3

（3）探究鸟的胸肌与飞行的关系：采用模拟实验法，每位同学不断伸肘、屈肘，观察手臂肌肉的变化，并且一段时间之后手臂有什么感觉？手臂肌肉酸痛，这是因为手臂的肌肉收缩与舒张控制屈肘、伸肘运动。同理，胸肌收缩与舒张可牵动两翼的扇动，如图3。

（4）探究鸟的骨骼特点与飞行的关系：采用观察法，观察家鸽的骨骼特点，并通过查阅资料将其与其他动物的骨骼做比较,如图4。

图4

【实验结果】

（1）鸟的体形：流线型在同样风速中受到的阻力小于圆柱形。这说明鸟的流线型体形可在飞行时减少空气阻力，有利于飞行。

（2）鸟的两翼：两翼呈扇形，两翼上有大型羽毛，薄而轻，面积大，能扇动空气，是鸟的飞行器官。

（3）鸟的胸肌：人体手臂肱二头肌与肱三头肌交替收缩、舒张，牵动骨绕关节伸肘屈肘，鸟胸肌发达，一端附着在胸骨上，另一端附着在两翼的骨上。胸肌的收缩舒张牵动两翼完成飞行动作。

（4）鸟的骨骼：鸟的骨骼薄、轻、坚固，有些骨内部中空。可减少鸟的体重，有利于鸟的飞行。

【实验分析】

鸟类具有很多适于飞行的特点，体形、两翼、胸肌、骨骼等形态结构方面的特点，还有消化、呼吸、循环等功能方面的特点都是为适于飞行而存在的。