“尿的形成”教具演示器的设计和制作

许艳花 段开锐

(1 甘肃省民勤县第六中学 民勤 733399； 2 甘肃省民勤县第四中学 民勤 733399)

“尿的形成”是初中生物学教材中的重点知识，实验室里没有理想的教具可供师生模拟实验使用，只凭教材的插图和教师的讲解描述，学生较难掌握“尿的形成”的知识原理。为了降低难度，提高学生的学习兴趣，使生物学课堂教学“活”起来，笔者制作了直观教具——“尿的形成”演示教具。一方面可充分调动学生积极观察、思考；另一方面使抽象的过程直观化，复杂的内容简单化，使学生轻松愉快地掌握知识。经课堂教学多次使用，效果较好。

1 制作材料

医用输液器2个、注射器3个(20mL 2个、10mL 1个)、250mL烧杯1个、圆形塑料盒(小化妆品塑料盒)1个、黄色植物种子若干。

2 制作过程

(1) 将备用的医用输液器2个、注射器3个用84消毒液消毒清洗，再用自来水清洗干净。

(2) 将2个输液器剪去上端膨大部分和下端细管部分。将一条塑料管中部用输液器针头扎10～20个小孔，标记为A,备用；将另一条塑料管剪成两段，其中一段在中间部位扎10～20个小孔备用，标记为B；另一段在距端口约15cm开一较大的孔，标记为C,备用。

(3) 用输液器的链接部件制作2个新的连接器。

(4) 将B管装入一个粗塑料管，模拟肾小管；距粗塑料管口2cm处开一孔，将C管穿入粗塑料管内，C管模拟缠绕在肾小管上的毛细血管。

(5) 在圆形塑料盒侧面打两个小孔，间隔1cm，在两小孔对位侧面再打一个小孔，小孔大小以刚好使输液器塑料管穿过为宜。圆形塑料盒模拟肾小囊。

(6) 将长塑料管A螺旋排列放入圆形塑料盒(螺旋排列的塑料管模拟肾小球)，确保不打折，能够使固体小颗粒(植物种子，黄色)顺利通过。两端从圆形塑料盒的小孔穿出，从上面小孔穿出的一端用连接器和20mL注射器D连接，该注射器模拟肾动脉；从下面小孔穿出的一端与C管连接。

(7) 将从粗塑料管中穿出的B管，连接到10mL注射器E，模拟收集到尿液。将从粗塑料管中穿出的C管，连接到20mL注射器F，模拟肾静脉。

(8) 将粗塑料管下端密封，完成装置(图1)。

图1 “尿的形成”演示教具

3 现象演示

(1) 取下注射器D，吸入20mL放入黄色种子的水。

(2) 再次连接好注射器D，轻摇注射器使种子悬浮，并匀速推动活塞使水进入管道系统。

4 功能模拟

(1) 可明显观察到液体在管道系统中流动，黄色小颗粒通过管道系统最后进入注射器F中。这可模拟血液从肾动脉→入球小动脉→肾小球→出球小动脉→肾静脉流动过程，模拟红细胞，蛋白质等大分子不进入肾小囊。

(2) 圆形塑料盒内部有水出现，模拟肾小球过滤作用，形成原尿，并从B管流出，最后有少量水流入注射器E。这可模拟肾小管重吸收作用，形成尿液，得到尿液远少于原尿。

5 创新优点

(1) 构造简单，制作简便，易于推广。可生动形象地呈现尿的形成原理，便于学生理解掌握。

(2) 用废旧器材制作教具，取材容易，变废为宝，降低实验成本。

(3) 模拟红细胞、蛋白质等大分子的植物种子，是学校当地常见的一种植物种子，在实验过程中曾尝试多种小颗粒模拟，发现在水中其表面可以形成一层胶状膜，可避免相互粘在一起，并均匀分布在水中，形象模拟大分子在血液中的状态。

(4) 可将注射器D、F交换循环使用，使学生反复观察到管内固体小颗粒的运动。

(5) 能够激发学生兴趣，提高教学效率，培养学生创新意识；能培养学生动手操作能力、实践能力和创新能力，鼓励学生动手动脑进行科技小创作。

6 注意事项

(1) 输液器要剪去针头，使用部分要用84消毒液清洗干净，避免病菌传染。

(2) 注射器吸入的液体量、推进活塞的速度要事先试验，避免现象不理想。

(3) 扎小孔要由少到多，进行试验，控制进入圆形塑料盒的水少于从长塑料管直接流到下面注射器中的水量。

(4) 圆形塑料盒与下面注射器E垂直距离要尽量大一些，保证该塑料管内水能够顺利流下。