巧制教具使血液循環(huán)途徑可視化

陶澤源 何 剛朱 薇倪 娟*

（1.云南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 云南昆明 650500）

（2.云南大學(xué)附屬中學(xué)呈貢校區(qū) 云南昆明 650500）

“血液循環(huán)途徑”是人教版生物學(xué)七年級下冊第四章第三節(jié)“輸送血液的泵——心臟”中的內(nèi)容?！读x務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠“描述循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成和功能”。學(xué)生完成描述的前提是能夠理解相關(guān)知識，但是這部分內(nèi)容比較抽象且復(fù)雜，是教學(xué)的難點(diǎn)。七年級學(xué)生正處于形象思維為主的階段，對于抽象的血液循環(huán)途徑理解起來比較困難。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，大多數(shù)教師在教學(xué)時(shí)一般是采用圖解和多媒體演示，但是信息技術(shù)的手段依然無法代替教具帶給學(xué)生的興趣和直觀感受。教具不僅使抽象的知識形象化、具體化，其使用過程還能提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。筆者用一次性醫(yī)用輸液器和注射器設(shè)計(jì)了簡易的血液循環(huán)模型教具，將抽象的知識具體化、形象化。學(xué)生可以操作教具來觀察血液循環(huán)途徑，感受血液循環(huán)過程，加深對血液循環(huán)途徑的理解記憶。

1 制作材料

一次性醫(yī)用輸液器（6套）、一次性醫(yī)用注射器（4只）、線路固定整理扣、剪刀、鑷子、紅墨水、藍(lán)色染色劑、紅色染色劑、漂白粉等。

2 設(shè)計(jì)思路

用醫(yī)用注射器代表心臟的4個(gè)腔，推動注射器推桿，注射器中的活塞使針筒中的液體向針管方向移動，模擬心臟收縮擠壓血液的過程。一次性醫(yī)用輸液器中的流量控制器可以完全控制氣體和液體的進(jìn)出，模擬房室瓣和控制液體流動的方向。在代表體循環(huán)的藥液過濾器中注入藍(lán)色染色劑，輸液管中的紅色墨水與藍(lán)色染色劑發(fā)生反應(yīng)變成紫色液體，模擬體循環(huán)中動脈血變靜脈血的過程。在代表肺循環(huán)的藥液過濾器連接右心室的一側(cè)加入漂白粉，使液體中紫色褪去，在代表肺循環(huán)的藥液過濾器連接左心房的一側(cè)加入紅色染色劑，使紫色液體經(jīng)過代表肺循環(huán)的藥液過濾器，變成紅色，模擬肺循環(huán)中靜脈血變動脈血的過程。

人體的心臟會不停地跳動，使血液不會逆流。在本模型中，用推動注射器的方式模仿心臟收縮的過程，將液體從注射器中擠壓進(jìn)入輸液管中。輸液管內(nèi)的液體在壓力的作用下使下一個(gè)注射器活塞后退，模擬心臟舒張的過程。為了使演示的液體循環(huán)方向和人體一致，在靜脈和右心房之間加入一個(gè)流量控制器1，右心室與肺動脈之間，加入流量控制器3，推動代表右心房的注射器1時(shí)，液體可以順利進(jìn)入代表右心室的注射器2。

在肺靜脈與左心房之間加入一個(gè)流量控制器4，在左心室與動脈之間加入流量控制器6，使該模型在演示過程中，推動代表左心房的注射器3時(shí)，可以使液體在推力的作用下進(jìn)入左心室。液體可以進(jìn)入代表左心室的注射器4。

人體血液循環(huán)各結(jié)構(gòu)與模型各構(gòu)件對應(yīng)關(guān)系見表1。

表1 人體血液循環(huán)各結(jié)構(gòu)與模型各構(gòu)件對應(yīng)關(guān)系表

3 制作方法

將一次性醫(yī)用輸液器的外包裝撕掉，標(biāo)記需要用到的部分；用剪刀依次剪下一次性醫(yī)用輸液器中的藥液過濾器、流量控制器和三通管；設(shè)計(jì)血液循環(huán)模型模式圖，如圖1所示；在紙板上，測量距離，剪取合適的輸液管。將輸液管、藥液過濾器、流量控制器和三通管按模式圖連接，并用線路固定整理扣固定在紙板上。

圖1 血液循環(huán)模型模式圖

4 使用流程

為了使觀察到的循環(huán)途徑更明顯，攻克教學(xué)難點(diǎn)，教師可以將血液循環(huán)中的體循環(huán)和肺循環(huán)分別進(jìn)行演示。

在體循環(huán)演示中，將流量控制器2、流量控制器3、流量控制器4和流量控制器5全部關(guān)閉，使氣體和液體不能通過輸液管，將流量控制器1和流量控制器6打開，使液體能順利通過。在代表左心室的的注射器4中灌滿紅色液體，在代表體循環(huán)的藥液過濾器左側(cè)注入藍(lán)色染色劑。推動代表左心室的注射器4，可以看見紅色液體順著輸液管流動，在經(jīng)過代表體循環(huán)的藥液過濾器時(shí)，因?yàn)榧t色墨水與藍(lán)色染劑的混合，輸液管中的液體顏色由紅色變?yōu)樽仙詈笫勾碛倚姆康淖⑸淦?推桿后退，匯入代表右心房的注射器1中，將整個(gè)體循環(huán)中的血液流動方向進(jìn)行了可視化的呈現(xiàn)。關(guān)閉流量控制器1和流量控制器3，打開代表房室瓣的流量控制器2，推動代表右心房的注射器1，可使液體從右心房流向右心室。

在肺循環(huán)的演示中，關(guān)閉代表房室瓣的流量控制器2和流量控制器5，打開流量控制器3和流量控制器4，推動代表右心室的注射器2。液體經(jīng)過代表肺循環(huán)的藥液過濾器，變成紅色。紅色液體在注射器推動的壓力下使左心房的注射器3活塞后退，液體進(jìn)入左心房，完成一次肺循環(huán)。關(guān)閉流量控制器4和流量控制器6，打開流量控制器5，推動代表左心房的注射器3，可使液體流向代表左心室的注射器4，進(jìn)而進(jìn)入下一次體循環(huán)。

5 教具優(yōu)缺點(diǎn)

本教具原材料易得，且成本低廉，主要的制作材料是醫(yī)用輸液器和醫(yī)用注射器，均可以在藥店和網(wǎng)上購買。教具操作簡單，可拆卸和重復(fù)使用，可用作講解知識點(diǎn)的演示模型，幫助學(xué)生理解血液循環(huán)的抽象概念，提高學(xué)生對生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣；也可以用作課后復(fù)習(xí)，在學(xué)生學(xué)習(xí)完本節(jié)知識后，讓學(xué)生以小組為單位組裝模型，探究模擬血液循環(huán)途徑，在動手操作的過程中回憶血液循環(huán)過程，掌握知識點(diǎn)。

該模型存在一定局限，為了使血液循環(huán)途徑的演示更加清晰準(zhǔn)確，需要用到多個(gè)流量控制器來防止在推動注射器時(shí)液體逆流。但該模型清晰直觀地表達(dá)出了血液循環(huán)的本質(zhì)、血液循環(huán)流經(jīng)的途徑和方向以及心臟各個(gè)結(jié)構(gòu)在血液循環(huán)過程中的作用，有利于教師在教學(xué)中攻克難點(diǎn)，落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。