血液循环演示模型的制作与使用
2021-11-14刘炅亮
刘炅亮
摘要:利用生活中常见的材料自制血液循环动态演示模型,并利用该模型进行教学,使抽象的内容直观化,生动化,激发学生的学习兴趣,降低学生的学习难度,达到事半功倍的效果。
关键词:血液循环;自制模型
人体的血液循环这一章节内容是初中生物非常重要的一个知识点。该知识点和人体健康关系非常密切,人体的消化和吸收,氧气的摄入二氧化碳的排出,人体内代谢废物的排出等都与血液循环有密切关系。学习好血液循环的相关知识,是学生理解人体各系统功能的基础。但血液循环这个知识点涉及的名词多,概念多,易混淆,相关结构和循环途径抽象复杂,是教师教授和学生学习的难点。为此,笔者尝试自制血液循环动态演示模型,期待自制模型能体现人体血液循环系统的结构特点,能呈现人体血液循环系统的全局,使学生能直观看到血液循环系统各部分的结构,能更具体的理解各部分的功能及血液循环的整体途径,激发学生的学习兴趣,达到事半功倍的效果。
一、模型的材料用具:
硅胶球 瓣膜型单项阀门 红色硅胶管 蓝色硅胶管 三通连接器 橡皮泥 红墨水等
二、模型的制作方法
1构建心脏模型
用四个两端开口的80ml硅胶球模拟心脏的四个腔,硅胶球可手动收缩和舒张,产生压力,模拟心脏收缩和舒张。上下球之间用4mm单向阀接通,使血液只能由上球流入下球,而不能倒流。即模拟房室瓣的作用,使血液只能由心房流向心室,而不能用从心室流向心房。
2构建体循环模型
用一根内径4mm红色硅胶管模拟人体的主动脉,连左心室。左心室硅胶球和主动脉硅胶管连接处,用4mm单向阀相连,模拟动脉瓣。用一根内径4mm藍色硅胶管模拟上下腔静脉,末端连入右心房。红色硅胶管和蓝色硅胶管之间连接模拟全身各处毛细血管的细小硅胶管。如此保证血液只能按“左心室→主动脉→全身各处毛细血管→上下腔静脉→右心房”的方向流动。体循环模型就此构建成功。
3构建肺循环模型
用一根内径4mm蓝色硅胶管模拟肺动脉,连接右心室,右心室硅胶球和肺动脉硅胶管连接处也用4mm单向阀相连,模拟动脉瓣。用一根内径4mm红色的硅胶管模拟肺静脉,末端连入左心房。蓝色硅胶管和红色硅胶管之间连模拟肺部毛细血管的细小硅胶管。如此保证血液只能按“右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房”的方向流动右。肺循环模型就此构建成功。
4构建人体的血液
往自来水中加入许多模拟红细胞的红色颗粒,然后再滴加几滴红墨水制成简易的血液,当其流动在红色硅胶管中时是颜色鲜红的、含氧量高的动脉血,流动在蓝色硅胶管中时就是颜色暗红含氧量低的静脉血。
三、模型的使用方法
在学习血液循环途径之前,学生们已经通过观察和学习认识了心脏的结构。现在根据自制的心脏结构模型,让学生进一步思考心脏中血流的方向。往模型中模拟心脏四个的硅胶球中加入“血液”。让学生尝试挤压四个不同的硅胶球,观察血液的动态变化。此直观动态的模拟操作让学生能够自己推知并理解:左心房的血液只能流向左心室,右心房的血液只能流向右心室。
指导学生手动按压模拟左心室的硅胶球,可以观察到鲜红的“血液”被泵入主动脉,流向全身各处毛细血管网,为各组织提供氧气和养料,带走二氧化碳和废物,然后流入上下腔静脉,最终流入右心房。学生可以清楚的看到体循环的途径。同时,直观的观察到血液在全身各处毛细血管处由红色变蓝色,即含氧量高的动脉血变为含氧量低的静脉血。
当按压模拟右心室的硅胶球时,可以看到血液从右心室泵入肺动脉,然后进入肺部毛细血管网,并由肺静脉流回左心房。同时,可以看到在肺部毛细血管处,血液由蓝色变红色,模拟经肺循环后,含氧量低的静脉血变为含氧量高的动脉血。
当然心脏的左右两个泵是同时收缩同时舒张的,即体循环和肺循环是同时进行的。所以当学生分别认清了体循环和肺循环的途径后,应该同时按压左右两个泵,就可以非常直观的看到血液在全身各处循环流动,并发生成分的变化了。
参考文献:
[1]陈君楷 攀瑜波 《中国生物医学工程学报》2012 第一期
[2]人体血液循环教案