利用模型进行“血量、血型与输血”的教学组织

卓小利 陈月艳

（北京市第四中学 北京 100034）

通过对血液成分及功能的学习， 学生认识了血液的重要作用，为进一步学习“血量、血型和输血”知识奠定了基础。 血量、输血和血型是3 个密切关联的问题：血量不稳定，影响人体正常生理活动；失血过多，需要输血；输血涉及血型的问题。教师利用该部分知识与学生的生活联系密切、学生对血型及鉴定知识较感兴趣的优势，以血量、输血和血型之间的知识逻辑关系为主线， 运用角色扮演、科学史教学、模型教学等多种教学策略，努力通过模型和模拟教学使抽象的教学内容直观化，对学生进行生命和健康教育，以实现如下教学目标：解释血型与输血的关系；认识输血是抢救失血过多病人的有效措施； 阅读分析血型发现史的资料，认同科学需要有质疑和严谨的精神；尝试进行模拟血型鉴定的实验。

1 呈现意外伤害事件，创设问题情境导入新课

教师展示图片呈现某交通事故， 提出救援问题：该事故造成大量乘客受伤，其中4 位乘客在事故中失血过多，急需救治，作为医护人员，你认为应该如何处理？人体内的血量正常值为多少，一次性失血多少会危及生命？

通过真实的新闻事件创设问题情境， 请学生为如何救护伤员提出合理的建议措施。 学生根据生活常识，提出失血过多需要输血救治的措施，而输血前需要判断伤员的血型。由此导入“人体的血量和血型”的教学。

2 利用模型模拟人体总血量及失血量， 提供直观感受

人体的总血量及不同失血量对人体健康的影响，是学生应该了解的健康常识。教师通过引导学生猜测人体正常血量值以引起学生的注意，并出示相关数据：人体总血量约占体重的7%～8%，以体重60 kg 的人为例， 体内总血量平均值为4 500 mL。失血过多可能会危及生命，通常情况下，失血量为200～300 mL 并不会影响健康，而一次性失血1 200～1 500 mL 便会危及生命。 为使学生对血量有直观感受， 教师将红墨水稀释后装入不同体积的大、小可乐瓶中（图1），给学生以直观的量的认识。 当教师将2 个大可乐瓶和1 个小可乐瓶的红墨水同时呈现时， 学生因能直接观察到人体的总血量而感到震撼。 教师在介绍失血量时继续使用这一模型， 将可乐瓶中红墨水按照失血量倒入烧杯中，学生可以看到失血量和体内剩余的总血量，从而对血量和人体健康的关系有了感性认识，课堂气氛也立即活跃起来，产生较好的教学效果。

图1 以可乐瓶和稀释红墨水为教具，说明血量与健康的关系

教师在引起学生的兴趣与关注后， 继续承上启下提出问题： 事故中的4 位伤员失血量都超过了1 200 mL，必须通过输血救治，他们是否能接受任何人提供的血液？ 导入“血型”内容的教学。

3 引领学生阅读、分析科学史料，揭秘血型发现过程

教师提出问题： 既然输血前首先要确定伤员和供血者的血型，你知道自己的血型吗？ 血液分型的依据是什么？血型是日常生活中人们常谈论的话题，学生也可能通过父母或自己的就医经历知道自身的ABO 血型类型， 因而对血型问题有探讨交流的话题和兴趣。 教师引领学生阅读、分析血型发现的科学史， 使学生由对血型的模糊和不科学的认识，上升到理性思考，认识到人类不断从失败中积累经验、努力探索的过程，认识到人类的健康依赖于科学家对人体生命活动规律的不断深入研究。

教材中有“血型发现史”的阅读资料，教师进一步搜集相关素材， 补充、 加工教材中的科学史料，从罗马教皇喝人血治病到哈维发现血液循环、给病人输入羊血、为产妇成功输血等事例，体现人类认识血型系统及其与输血关系的研究和思维方法。 教师注意引导学生梳理不同事件的关系及引发的问题思考， 并在副板书中呈现时间和血型发现的重要事件（图2），环环相扣，步步深入，最终揭示血型的秘密。

4 利用模型解读血型分型原则及红细胞凝集现象

经过前面的教学铺垫，学生对“为什么不同血型的人之间输血有可能会引发生命危险”的问题产生兴趣，该问题也是教学的难点，教师运用图形模型、 实物模型及显微镜下真实的红细胞凝集现象激发兴趣，突破难点。

4.1 图形模型 图形模型有助于说明人体ABO血型系统的分型原则和血液凝集的原理。图3、图4呈现的是图形模型， 其中图3 呈现ABO 血型系统中的4 种血型的分型原则，图4 为输入异型血时引发的红细胞凝集现象。该图形模型教学不仅能帮助学生巩固血液成分的知识，感受细胞结构和功能的复杂性，同时能使抽象的概念直观化，便于学生理解，为后续的模拟血型鉴定活动打下基础。

图3 ABO 血型系统分型图形模型

图4 红细胞凝集现象图形模型

4.2 实物模型 图形模型虽能较直观地说明血液凝集的基本原理，但也有其弊端：只能呈现血液凝集的平面效果。 而实物模型能立体呈现异型血输血产生凝集反应的现象。在图形模型的基础上，为了更科学地呈现红细胞凝集现象， 笔者对市面上销售的ABO 血型系统模型进行了改进。 A 型血的红细胞表面有黄色的凝集原（铁质），抗A 凝集素（强磁铁）为蓝色。 当二者相遇时，会将红细胞连接起来，模拟血液凝集现象，如图5 所示。

图5 红细胞凝集现象实物模型

在上述教学过程中， 图形模型和实物模型的作用相辅相成，图形模型从原理上便于说明ABO血型分型的原则及血液的成分和红细胞凝集的关系； 实物模型更为直观的呈现使学生进一步理解图形模型。

异型输血导致红细胞的凝集为什么会导致生命危险？清晰明白地解释这个问题，不仅能让学生理解同型输血和健康的关系， 还能进一步帮助学生巩固红细胞作用的知识。 教师继续巧妙利用图6 所示的模型，说明所发生的输血反应：毛细血管（大可乐瓶模拟）直径很小，正常情况下红细胞在毛细血管中单行通过， 一旦红细胞发生凝集现象，红细胞在毛细血管中的流动受阻， 血管堵塞的同时， 由堵塞引起的红细胞彼此摩擦导致红细胞破裂，使红细胞中的血红蛋白释放出来，失去携带氧气的能力。通过上述实物模型的演示，呈现红细胞、毛细血管、红细胞的凝集的立体现象，更接近事实。

图6 模拟红细胞在毛细血管中单行通过

5 组织学生分组进行模拟血型鉴定活动

本活动需要如下材料及试剂：白瓷板、模拟血液、模拟血清。模拟的4 种血液其化学成分实际为硫酸镁、氢氧化钠、氢氧化钙、蒸馏水溶液，在这4种溶液中滴入红墨水以模拟血液的红色。 模拟A标准血清的试剂为硫酸镁，模拟B 标准血清的试剂为碳酸钠。

该教学环节中，教师首先介绍“模拟血型鉴定”活动的实验材料及活动要求， 提示学生实验过程中应注意以下问题：①角色扮演中的医务工作者，测定4 位伤员的血型要又快又准，有责任意识；②在白瓷反应板上要做好标记，以免混淆；③通过观察试剂的沉淀反应模拟血液凝集反应； ④及时在实验记录表（表1）中记录实验现象和结果；⑤注意实验安全，勿使试剂沾染皮肤。

表1 “模拟血型鉴定”实验记录表

采用模拟实验的方法进行血型鉴定， 是考虑了真正血型鉴定所需实验材料和试剂的费用、安全性和可行性。本模拟实验虽设计巧妙，能较好地说明血型鉴定的方法和原理， 但毕竟只是模拟实验。因此学生获得模拟实验结果后，教师利用少许时间为学生播放真实血型鉴定的操作录像， 并邀请不知道自己血型并有兴趣体验血型鉴定的学生，在保证卫生和安全的条件下，参加在课后由教师为他们进行血型鉴定的活动。

6 联系生活实际，引导学生关注无偿献血

引导学生关注无偿献血、 倡导符合献血条件的公民无偿献血，是本节课的重要情感目标。教师带领学生回顾事故发生后， 当地市民踊跃无偿献血的场景和事迹， 出示无偿献血标识及无偿献血证，介绍《中华人民共和国无偿献血法》及献血要求，并请学生阅读教材中的相关资料，了解成分输血的原理、必要性和安全性。献全血是一种传统的献血方式，已经被人们所接受。根据患者所需血液的成分进行献血和输血的成分献血和成分输血，目前还需要科学普及。 一些人可能对成分献血的安全性存在疑虑，通过教师对成分献血的红细胞、白细胞、血小板、血浆和仪器等的介绍，学生认识到成分献血可提高血液的利用率， 正规的成分献血是安全的。

无偿献血是公民的义务， 也是一种高尚的行为。教师在进行该内容的教学中，往往只强调无偿献血的重要意义， 而忽略生活中存在的不规范献血所带来的安全隐患。因此，对学生进行关注自身健康、形成自我保护的意识、能力和行动的健康教育是非常必要的。教师通过列举不规范献血、有偿献血所带来的健康伤害提示学生： 现在大家是未成年人，不具备无偿献血的条件，将来具备献血的能力并希望帮助伤者时， 要通过正规的途径奉献自己的爱心。

学生对血液既熟悉又陌生， 能描述血液的颜色等特性，但对于血量、血型等不能直接观察到的特征较为陌生。教师根据本节课的教学内容，于课前花费大量时间，研制、改进教具，在本节课的不同教学环节巧用红墨水模拟血液呈现人体总血量、 红细胞模型呈现血型分型原则及红细胞凝集现象、 化学试剂模拟不同血液及血清完成模拟血型鉴定实验， 有助于学生完成对于抽象内容的学习，实现教学难点的突破。