血液循环实验的不断创新改进

湖北省十堰市房县实验小学(442100) 赵建平

1 前言

“心脏和血液循环”是苏教版科学教材中“呼吸及血液循环”中的第3课。学生在学习了“测量呼吸和心跳”“肺和呼吸”基础上对人体科学知识进一步的学习，也是本单元的重点课和总结课。本课将呼吸器官和血液循环器官紧密地联系起来，让学生更深入地了解自己的身体。

由于心脏、血管在身体内部，学生对于心脏、血管的功能、血液循环比较陌生，尤其对心脏跳动与血液循环的过程，无法获得直观的感受。加上血液循环复杂抽象，所以该内容一直是小学科学中的教学难点之一。

2 实验改进

2.1 模拟心跳

教材中模拟心脏跳动常用的方法是：挤压放松皮球或者塑料瓶。这样的模拟方法在教学中存在几点不足：①心脏有开口，而皮球没有开口，不能模拟真实的心脏，也不能准确形象地感知心脏的功能；②不能感知血液循环器官由心脏、血管组成；③挤压放松塑料瓶，瓶口水的一进一出容易让学生形成人体血液可以回流的错误认识，而实际上血液是单向流动，不能来回流动。因此，笔者认为教材中常用的模拟方法是不理想的。

因为模拟实验选择模型非常重要，模型与原型相似度越高，把模型的性质类推到原型上的可靠性才越大。因此，笔者进行了初次改进创新。

实验器材：用2个注射器模拟心脏，注射器的输液管分别模拟动脉、静脉血管，量杯中鲜红、暗红色的液体分别模拟含氧量高低不同的血液。

实验方法：把2个注射器并排固定在一起，按压其中一个注射器，鲜红色血液从管口流出心脏；舒张另一个注射器，暗红色血液从另一个管口流回心脏(见图1)。

图1 注射器模拟心脏跳动实验

经过多次实验，笔者认为用注射器模拟心跳实验也有不足之处。经过不断思考、寻找新的实验材料，终于发现气囊更(有4个管口且弹性好)合适。

实验器材：气囊模拟心脏、气囊的胶管模拟血管，量杯中鲜红、暗红色水分别模拟含氧量高低不同的血液。气囊可以收缩舒张，气囊里单向阀可以让液体单向通过。

实验方法：把2个气囊并排固定在一起，4个胶管口分别放在相应量杯里，按压放松气囊，鲜红色血液从一个管口流进心脏，从另一个管口流出，暗红色血液也从一个管口流回心脏，从另一个管口流出(见图2)。

图2 气囊模拟心脏跳动实验

优点：通过不断改进，学生感知到：①心脏可以收缩舒张；②含氧量不同的血液颜色不同、流过的途径不同；③血液是单向流动；④心脏和血管是血液循环的组成器官。

2.2 模拟血液循环

教材中对于“呼吸和血液循环”内容仅用文字描述介绍，学生没有感性认识，不仅记忆不深刻，学习中还会遇到许多问题。①不能感受到心脏的收缩和舒张是不间断的；②不能直观感受到血液带来氧气、带走二氧化碳；③不能直观观察到含氧量高的血、含二氧化碳高的血流动的起点、终点；④死记硬背学科学知识，不利于培养学生的科学素养。于是，笔者把呆板的文字教学创新设计成了2个实验用于模拟人体血液循环。

2.2.1 创新实验1

实验器材：血液循环演示板、2个气囊(含胶管)等。

实验方法：按压放松气囊，血液不停地在血管里流动，将肺部吸进的氧气和从小肠吸收的养料运送到身体各处，又把从全身各处收集到的二氧化碳和其他废物排出体外(见图3)。

图3 创新实验1

2.2.2 创新实验2

实验器材：输液瓶模拟心脏，输液管模拟动脉、静脉，输液袋模拟肺、全身(脚)。

实验方法：按压输液瓶，血液不停地在血管里流动，将肺部吸进的氧气和从小肠吸收的养料运送到身体各处，又把从全身各处收集到的二氧化碳和其他废物排出体外(见图4)。

图4 创新实验2

优点：学生操作2个实验后有了接近真实的直观感受。①认识到动脉血：含氧丰富，颜色鲜红。静脉血：含氧较少，颜色暗红；②认识到血液通过心脏的收缩、舒张而不停的在全身流动；③认识到血液循环路径：肺吸进的氧气→心脏→身体各部分→身体各部分产生二氧化碳→心脏→交给肺排出体外。

3 实验创新效果评价

3.1 取材创新

实验材料易得且用量较少，无须用换水器、微型水泵等较贵重器材，除气囊外，输液管、输液袋、输液瓶经济易得，实用推广性更强。

3.2 方法创新

改进实验与原型相似度更高，操作更简便，现象更直观、形象，高效达成教学目标。

3.3 教材创新

变呆板文字介绍为分组模拟实验，学生兴趣高，体现了“做中学”的理想学习方式，有利于培养学生的科学核心素养。