專題七生物學(xué)與社會·跨學(xué)科實踐

跨學(xué)科實踐活動一模型制作

(一)制作可調(diào)節(jié)的眼球成像模型，

提出保護眼健康的方法考點梳理例題分析考點梳理１.眼球結(jié)構(gòu)中，

和玻璃體對光線起折射作用；

內(nèi)含平滑肌，可調(diào)節(jié)晶狀體曲度。當(dāng)看遠(yuǎn)處物體時，晶狀體的曲度變

；當(dāng)看近處物體時，晶狀體的曲度變

。２.如果眼球的前后徑過長，或晶狀體的曲度過

，就可能形成近視眼，近視眼可佩戴

進行矯正。大睫狀體小大晶狀體凹透鏡例題分析【例１】近年來，手機的普及以及青少年錯誤的用眼習(xí)慣導(dǎo)致越來越多的人患上了近視。6月6日“全國愛眼日”到來之際，我縣某中學(xué)生物興趣小組的小華同學(xué)制作了一個可變焦的水透鏡，利用實驗室的光具座及配件來模擬人的眼球成像過程(見如圖)。例題分析(１)可變焦水透鏡上的注射器模擬的是眼球的睫狀體，它可以調(diào)節(jié)水透鏡模擬的

的曲度，有同學(xué)認(rèn)為該模型可進一步完善，他在“Ｆ光源”和水透鏡之間安裝了一個廢棄的顯微鏡光圈，當(dāng)光源發(fā)強光時，應(yīng)選擇

光圈，模擬眼球?qū)姽獾倪m應(yīng)性變化。小晶狀體例題分析(２)光具座上的“Ｆ光源”模擬外界物體，模擬看近處的物體時，應(yīng)將“Ｆ光源”向右移動，此時應(yīng)

(選填“推”“拉”或“不動”)注射器，才能在光屏上出現(xiàn)清晰物像(向內(nèi)推注射器水透鏡曲度變大，向外拉則反之)，當(dāng)模擬近視時眼球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特征時，光屏應(yīng)向

(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)水透鏡方向移動。遠(yuǎn)離推例題分析(３)實驗中在光屏上呈現(xiàn)的物像是倒立的，但是我們實際上形成的視覺卻是正立的，這是因為眼球獲取的圖像信息要經(jīng)過

的加工處理才能形成視覺。(４)養(yǎng)成良好的用眼習(xí)慣能夠有效預(yù)防近視，向同學(xué)分享一條你的用眼建議吧!

。堅持做眼保健操；保持正確的書寫姿勢；看書、大腦皮層（或“大腦”）看電腦一段時間后應(yīng)該遠(yuǎn)眺幾分鐘（合理即可）例題分析解析:本題題干以“眼球成像模型”為背景，該模型的制作與操作過程需運用多個學(xué)科的概念。如生物學(xué)的結(jié)構(gòu)與功能觀、物理學(xué)的凸透鏡成像規(guī)律、工程設(shè)計中的設(shè)計模型、選擇合適材料，技術(shù)制作中的搭建模型等，在解答本題時，需仔細(xì)閱讀題干，根據(jù)模型制作的原材料及特性，結(jié)合眼球的結(jié)構(gòu)和成像原理進行分析。圖中模擬眼球成像實驗:光屏相當(dāng)于視網(wǎng)膜，中間的水透鏡相當(dāng)于眼球的晶狀體，Ｆ光源相當(dāng)于我們看的外界物體。例題分析●即時練習(xí)如圖為某同學(xué)利用一些廢舊材料制成的眼球模型，請分析回答下列問題。(１)模型最前方的透明塑料殼模擬的是眼球結(jié)構(gòu)中的角膜，可以透過光線。小光盤模擬虹膜(即黑眼球)，則小光盤中間的小孔模擬

。瞳孔例題分析(２)要模擬人看遠(yuǎn)處物體時眼球的狀態(tài)，應(yīng)使模擬睫狀體的彈簧舒張，氣球

(選填“Ａ”或“Ｂ”)模擬的晶狀體曲度變小,使物像正好落在

色鐵絲上。A黃

(二)制作實驗裝置，模擬吸煙有害健康考點梳理例題分析考點梳理

３.人體的呼吸系統(tǒng)是由

和

組成的。

是進行氣體交換的場所，

是氣體進出肺的通道。４.呼吸道的作用:使進入肺部的氣體

、

、

。呼吸道肺肺呼吸道溫暖濕潤清潔考點梳理５.吸氣時:膈肌和肋骨間的肌肉

，胸廓的前后徑、左右徑

，膈頂部

。胸廓的上下徑

，胸腔的容積

，肺內(nèi)壓力

，外界氣體

。６.呼氣時:膈肌和肋骨間的肌肉

，胸廓的前后徑、左右徑

，膈頂部

。胸廓的上下徑

，胸腔的容積

，肺內(nèi)壓力

，肺內(nèi)氣體

。收縮擴大下降增大變大降低進入肺舒張縮小回升縮小變小增大排出體外例題分析【例２】5月31日是“世界無煙日”，生物學(xué)社團利用顯微鏡等儀器以及小學(xué)科學(xué)的知識和技能。自制如圖所示的模擬人吸煙的實驗裝置，想以實驗證據(jù)的方式向公眾宣傳吸煙危害健康的觀念，倡導(dǎo)自覺拒絕吸煙。例題分析(１)在點燃香煙前，取玻璃瓶中的水蚤培養(yǎng)液(含一只水蚤)，用顯微鏡觀察水蚤的心臟，并記錄其每分鐘心跳次數(shù)，重復(fù)計數(shù)三次，然后計算

值。這個用水蚤所進行的實驗步驟在整個實驗過程中所起的作用是

。平均對照例題分析(２)如圖，點燃煙霧收集玻璃瓶上的一支香煙，打開止水夾，用洗耳球?qū)⑴潘軆?nèi)的空氣吸出，塑料桶中的清水就會沿著排水管流出，塑料桶內(nèi)產(chǎn)生吸力，使玻璃瓶內(nèi)的氣體沿抽氣管抽出，這時可以看到玻璃瓶中的膠管內(nèi)微氣泡進入水蚤培養(yǎng)液內(nèi)。當(dāng)煙燃盡后，再用止水夾夾緊排水管。上述實驗裝置所模擬的吸煙過程類似于人體

運動中的吸氣過程，此時肋間外肌、膈肌分別處于

狀態(tài)。呼吸收縮例題分析(３)在5分鐘后，取玻璃瓶中的水蚤培養(yǎng)液(含一只水蚤)重復(fù)(１)實驗，比較(１)(３)實驗所獲取數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)(３)實驗的水蚤心臟跳動次數(shù)較(１)實驗中的

(選填“快”或“慢”)。因此推測，吸煙有害人體健康。慢例題分析解析:本題的實驗裝置運用到了虹吸現(xiàn)象、氣壓與氣體流動等物理學(xué)知識，題圖中，左邊的裝置相當(dāng)于空氣泵，右邊的裝置相當(dāng)于香煙煙霧收集器，第(２)小題描述了使裝置產(chǎn)生氣壓差、使香煙煙霧進入水蚤培養(yǎng)液的具體操作，即是模擬了人體呼吸運動中的吸氣過程。吸氣時，肋間肌、膈肌處于收縮狀態(tài)，比較實驗前后水蚤的心率，可將吸煙的危害通過具體實驗數(shù)據(jù)直接呈現(xiàn)，實驗前測量的水蚤心率是起對照作用。例題分析●即時練習(xí)為了讓同學(xué)們直觀地認(rèn)識吸煙對呼吸系統(tǒng)的危害，小明設(shè)計了一個證明吸煙有害健康的模擬實驗，讓同學(xué)們對吸煙的危害感受更直觀，印象更深刻。實驗材料:Ｕ型管，棉花，軟木塞，洗耳球香煙，水槽。實驗設(shè)計:在Ｕ型管的一側(cè)插上香煙，另一側(cè)放入一些棉花，點燃香煙，用洗耳球在棉花一側(cè)吸氣(如右圖)。例題分析(１)本模擬實驗中，棉花模擬人的

，洗耳球模擬人吸食香煙，在用洗耳球吸香煙燃盡以后，取出Ｕ型管里的棉花，會發(fā)現(xiàn)棉花變

，從而說明香煙燃燒后產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)會使

發(fā)黃甚至變黑，危害身體健康。肺黃肺例題分析(２)本實驗的Ｕ型管模擬

，實驗后Ｕ型管變成黃色，這說明呼吸道對吸入的氣體能進行處理，香煙燃盡后，棉花仍被熏黃，刺鼻的煙霧還殘留在Ｕ型管中，這說明呼吸道對空氣的處理能力是

。呼吸道有限的例題分析(３)擠壓洗耳球時，Ｕ型管內(nèi)氣壓升高，模擬的是

(選填“吸氣”或“呼氣”)過程，長期吸煙可誘發(fā)慢性肺氣腫，患者的主要病變之一是許多細(xì)支氣管阻塞，這會影響肺與

的氣體交換。呼氣外界

(三)設(shè)計并制作能較長時間

維持生態(tài)平衡的生態(tài)瓶考點梳理例題分析考點梳理

７.生態(tài)系統(tǒng):在一定的

范圍內(nèi)，

與

所形成的統(tǒng)一整體。８.在生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物的

和所占的

總是維持在

。

的狀態(tài)，這種現(xiàn)象叫做生態(tài)平衡。９.生態(tài)系統(tǒng)具有一定的

能力，但這種能力是

的。

10.在食物鏈傳遞過程中營養(yǎng)等級

，有毒物質(zhì)積累得就

。自動調(diào)節(jié)生物空間環(huán)境數(shù)量比例相對穩(wěn)定有限越多越高例題分析【例３】隨著水質(zhì)綜合治理工程的進行，廣州的“母親河”—珠江的水質(zhì)更為清澈，生態(tài)環(huán)境正在逐漸改善。某校的生物興趣小組制作了一個密封的小型生態(tài)瓶，以達到三個目的:懂得生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，了解生態(tài)系統(tǒng)的功能及其自動調(diào)節(jié)能力(說明:不必做對照實驗)。例題分析(１)請從提供的材料中選擇必不可少的若干種:

(選填字母)。ａ.黑玻璃瓶ｂ.透明玻璃瓶ｃ.橡膠塞及密封膠ｄ.新鮮水藻ｅ.死亡的水藻ｆ.蒸餾水ｇ.帶泥沙的河水ｈ.淡水小魚數(shù)條ｉ.無機鹽b、c、d、g、h(缺填任意一項不得分）例題分析(２)該小型生態(tài)瓶建立起來后應(yīng)放在

的環(huán)境中才能維持較長時間。(３)

分解動植物遺體、糞便可為水藻提供無機鹽。(４)通過觀察分析可知生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是進行能量流動和

循環(huán)。有光、溫暖（只要答出有光或

分解者物質(zhì)有陽光即可）

例題分析(５)右圖是某同學(xué)制作的生態(tài)瓶，該生態(tài)瓶中包含生物部分和

部分，因此是一個

。如果不慎將某種無法降解的有害物質(zhì)放進該生態(tài)瓶中，瓶中生物體內(nèi)有毒物質(zhì)含量積累最多的是

。(６)觀察結(jié)束后應(yīng)怎樣處理生態(tài)瓶中的生物?

。非生物生態(tài)系統(tǒng)魚放回適合它們生長的地方例題分析解析:要制作一個密封的小型生態(tài)瓶，需學(xué)生結(jié)合學(xué)過的知識“生態(tài)系統(tǒng)的組成”選擇材料，生態(tài)系統(tǒng)的組成包括生物部分和非生物部分，生物部分對應(yīng)題干中提供的材料是ｄ.新鮮水藻(生產(chǎn)者)、ｈ.淡水小魚數(shù)條(消費者)和ｇ.帶泥沙的河水(分解者)，非生物部分對應(yīng)題干中提供的材料是ｂ.透明玻璃瓶(光照)，用ｃ.橡膠塞及密封膠將生態(tài)瓶密封即可將生態(tài)瓶放至溫度適宜、有光照的環(huán)境下，水藻可通過光合作用制造有機物，釋放氧氣，小魚以水藻為食，帶泥沙的河水中有分解者，可分解小魚的糞便等，為水藻提供無機鹽。在該過程中，伴隨著能量流動和物質(zhì)循環(huán)。例題分析●即時練習(xí)(2022溫州·改編)在“制作生態(tài)瓶”的實踐活動中，科學(xué)實踐小組發(fā)現(xiàn)不同生態(tài)瓶中生物的種類和數(shù)量不同，瓶內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不同，他們想:當(dāng)生態(tài)瓶中的水及水草數(shù)量一定時，動物的種類與數(shù)量怎樣投放才能使生態(tài)瓶更穩(wěn)定?于是通過實驗來探究這一問題。例題分析可供選擇的器材:容積為３升的透明塑料瓶、凡士林、新鮮河水、蒸餾水、水草、大小相近的健壯小金魚和小田魚各若干，等等。老師建議:①瓶中水為容積的２/３，每瓶中投放植物３株、魚不超過３條。②先探究魚的數(shù)量對生態(tài)瓶穩(wěn)定性的影響，再探究不同種類魚的配比

對生態(tài)瓶穩(wěn)定性的影響。例題分析(１)實驗中選擇的塑料瓶是透明的，其目的是有利于

，便于觀測。(２)以下是科學(xué)實踐小組設(shè)計的實驗步驟，請你補充完整。①?。硞€塑料瓶，各裝入２升

(選填“新鮮河水”或“蒸餾水”)和３株大小相近的健壯

，分別標(biāo)上Ａ、Ｂ、Ｃ。光合作用新鮮河水水草例題分析