师:各位同学,大家好!很高兴在这里与你们见面。今天我们将共同学习初中生物学苏教版八年级上册第十七章第一节——动物运动的形式和能量供应。同学们,你们是否留意过身边或在动物园里看到的动物呢?它们都给你们留下了怎样的印象?
生:(屏幕前小声说)动物是会运动的。
师:是的,我们查询有关动物的定义发现,会运动是动物区别于其他生物,特别是植物的主要特征之一。通过今天的学习,老师将带领同学们完成以下有关动物运动的学习目标:一、列举动物多种多样的运动形式;二、举例说出动物通过运动适应环境;三、举例说出动物运动的能量供应。同学们准备好了吗?下面就让我们开始今天的探究之旅吧。为了帮助大家回忆对动物运动的印象,我们先来观看一段视频材料。
(视频播放完毕)
师:在刚才的视频中,我们注意到动物生活的环境多种多样。大家仔细回忆一下,动物一般会在哪些环境中出现呢?
生:在水中、空中、陆地都能看到动物运动的身影。
师:非常好。在不同环境中生活的动物会采用怎样的运动形式呢?请同学们带着这个问题仔细观看下一段视频材料,并把看到的信息填写在课本76页的表格17 - 1中。
动物的栖息环境大体上可分为水中、陆地和空中三大类。生活在不同环境中的动物运动方式有所不同。我们先观察动物在水中的运动形式。水中生活的动物种类多、数量大,它们的运动方式以游泳为主。不同的水生动物游泳方式不同,例如水母在水中漂浮运动,乌贼依靠漏斗喷水进行快速的倒退运动,鱼依靠发达的尾部和鳍在水中游动。游泳是动物适应水生环境的运动方式。
接下来观察动物在陆地的运动形式。陆地上的动物运动形式多样,例如有些动物依靠肌肉的收缩或者附肢的运动贴近地面爬行;有些动物用四肢将身体支撑起来,通过四肢的交替前伸和后蹬来行走;当行走速度加快时,在某一瞬间四肢都会离开地面,身体腾空快速奔跑;另外,还有些动物能够依靠后肢的弹跳,使身体腾空跳跃前进。爬行、行走、奔跑、跳跃等都是陆地动物适应生活环境的运动方式。
再观察动物在空中的运动形式。鸟类和昆虫能够依靠翅膀在空中飞行,这是动物在空中的主要运动方式。一些大型的鸟类能够双翅伸展,不动身体,从高处向下方滑翔,这种飞行方式省力但速度慢。鸟类和昆虫依靠双翅快速有力地上下扇动空气而获得上升和前进的动力,这种鼓翅飞行的方式费力,但是飞行速度快。
下面我们共同来梳理一下。在水中运动的动物一般会以不同的泳姿自由地在水中畅游,比如鱼和海龟。当然,也有一些同样生活在水中的动物,会以比较特殊的方式运动,如水母随洋流漂浮运动,又或者像乌贼依靠喷水倒退着运动。在陆地上,不同区域的地理条件不同,造就了陆地上运动的动物具有更加多样的运动形式。蜥蜴的运动形式是爬行,这也是它所在的生物类别被称为爬行类的原因。北极熊依靠四足行走,老师提一个思考题,同样依靠四肢着地进行运动,爬行和行走的本质区别是什么?
生:爬行和行走的区别是动物的腹部是否能够离开地面。
师:非常聪明!马的奔跑能力很强,所以早些时候人们往往把马作为代步的工具,这也正是利用了马善于奔跑的运动特点。澳大利亚的代表动物袋鼠依靠它强健的后肢跳跃着前进,这也成为了它典型的特征。能在空中运动的动物一般都长着不同材质的翅膀,它们通过扇动翅膀飞行,在飞行中各显神通。例如蜻蜓可以通过高频率地扇动翅膀在空中悬停,与之相比,海鸥飞行的姿势可能更为优雅,它们可以借助气流利用巨大的翼展在空中滑翔。现在通过以上视频内容和展示的图片,你能把这张表填完整了吗?如果你还没有完成,现在可以动手填一填。
(学生填写完毕)
师:对照一下,你是这样填的吗?当然,同学们如果有更好的有关动物运动形式的例子,也可以填在这个表格里。好的,通过刚才的探究,我们知道动物的运动形式是多种多样的。通过不同环境中各种动物运动形式的比较,我们可以注意到这里存在一个基本规律,那就是动物运动的形式与它们生活的环境相适应。事物的发展是由外因和内因综合作用的结果决定的。动物运动形式除了环境这个外因之外,与动物自身的一些因素是否相关呢?请同学们带着这个问题仔细阅读课本78页讨论中的相关内容,并结合接下来的实验探究视频一起来寻找答案。同学们一定要仔细观看视频,并做好记录。
实验所需材料用具:家鸽鸟骨骼标本。我们先来看鸟的外部形态特征:体型,鸟的身体呈流线型,这样的体型可减小飞行时空气的阻力;体表,鸟体表被覆羽毛,与飞行有关的羽毛叫正羽,形状像划船的桨,紧贴皮肤的羽毛叫绒羽,有利于保温;前肢,鸟的前肢特化为翼,两翼的上下扇动会使鸟快速向前飞行。
再看鸟的内部结构特征:肌肉,摸摸鸟的胸肌,我们发现与其他部位相比,鸟的胸肌发达,可以为飞行提供动力;骨骼,观察鸟的骨骼标本可以发现鸟的骨骼轻薄坚固,长骨中空,这样减少了自身的质量,有利于在空中飞行,鸟的胸骨发达,有龙骨突,有利于胸肌附着。
鸟还有一些生理特征。通过观察我们知道鸟类有许多适于飞行的外部形态和内部结构特征。实际上,鸟的感觉、消化、循环、呼吸系统等都具有与飞行生活相适应的特点。这些我们可以通过多种渠道获取相关信息。鸟的视觉发达,有些能在疾飞中捕食。鸟用坚硬的角质喙来啄取食物,没有牙齿。鸟的食量大,消化能力强,为飞行提供充足的能量。鸟直肠短,排便快,有利于减轻体重。鸟心脏有四腔,心脏占体重的百分比大,心搏快,能高效运输养料和氧气。鸟身体内有气囊,与肺相通,可辅助呼吸。鸟的气囊主要分布在内脏器官之间。吸气时,一部分空气在肺内进行气体交换,另一部分则直接进入气囊;呼气时,气囊内的气体返回肺内进行气体交换。于是不论是吸气还是呼气,肺内都有富含氧气的空气,通过这样的呼吸方式,被称为双重呼吸。双重呼吸提高了气体交换效率,满足了鸟类飞行时对氧气的需求。
好了,刚才的实验探究视频中提到了哪些鸟类适应飞行的特征,你都记下来了吗?其实我们可以将这些特征概括为三个方面:一、外部形态方面,身体呈流线型,减少了飞行时空气的阻力,体表背负羽毛,前肢特化为翼,翼是专门用于飞行的运动器官;二、内部结构方面,发达的胸肌为飞行提供充足的动力,骨骼薄、中空且坚固,保证了强度的同时也减少了飞行时的负担;三、生理特征方面,鸟类有发达的消化系统,高效率地为飞行活动提供能量来源,视觉发达,利于在高速飞行中发现危险、捕获食物,由气囊与肺相通,共同完成双重呼吸,满足飞行时对氧气的需要。这些都是鸟类适于飞行的特征。同样的,鱼类生活在水中,以游泳的方式在水中运动,那么鱼类有哪些适应水中游泳的特征呢?让我们共同在下一个视频中寻找答案。
