“肘部运动简易模型”的制作及应用

邓雨璐 刘锦春

（三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室，西南大学生命科学学院 重庆 400715）

制作教具已成为初中生物学教学中不可或缺的一部分，笔者以人教版8年级《生物学》上册“动物的运动”中肘部运动为例，具体讲解自制教具在初中生物学教学中的应用。《义务教育生物学课程标准（2011年版）》中明确指出：动物的运动需要一定的结构［1］，细化到肘部运动而言，即通过该部分知识的讲解，学生需要明确以下几个观点：首先是要掌握骨骼肌附在骨骼上，骨骼肌收缩则是运动的动力，即骨的运动要靠骨骼肌的牵连；其次需要理解屈肘和伸肘时肌肉的正确收缩关系。在屈肘、伸肘的过程中，肱二头肌和肱三头肌分别收缩，且属于缩短收缩，即从外在形状变化上看，当骨骼肌收缩时，应该变短、变粗。人教版教材上经典教具着重帮助学生理解 “骨骼肌如何牵动骨产生运动”，重点显示“骨骼肌须跨越一个以上的关节，才能在收缩时引起骨的运动”，但是未能很好地体现 “骨骼肌收缩时缩短变粗” 的特点。此前，关于肘部运动的教具制作的文献仅有2 篇，其中黄伟胜［2］的电动模型的制作重点突出了动力模型的开拓，在很大程度上保证了模型的美观性及肌肉形状的正确变化，但是忽略了肌肉收缩带动骨骼运动的观点，同时材料的成本较高。而在梁志伟［3］的简易模型中，重点突出了骨骼肌带动骨骼运动这一观点，忽略了肌肉形状的正确变化，且美观度还有一定的欠缺。总体而言，以上研究各有千秋，但又有所缺陷。因此，笔者以之前的教具开发为基础，提出了改进型的肘部运动简易模型。

1 制作材料

该简易模型材料简单易得，主要包括：2 种类型的木板、保鲜袋、气球、螺丝、细线、纸板、电钻、美工刀、剪刀等，其具体用途和数量如表1所示。

表1 肘部运动简易模型使用材料

2 简易模型装置图（图1、图2）

图1 伸肘简易模型

图2 屈肘简易模型

3 制作步骤及注意点

1）按照思路设计蓝图（图3、图4），并寻找简单易得的合适材料。

图3 伸肘模型蓝图

图4 屈肘模型蓝图

2）处理细长木板。先用美工刀处理木板边界，而后按照蓝图在2 块木板的定点处用电钻打洞。在整个过程中注意器具的使用，防止误伤。

3）制作骨骼肌。先用白线将保鲜袋绑紧，并在保鲜袋中间打一个合适大小的洞，将气球的尾部塞入，再用透明胶裹紧保鲜袋和白线的连接处。注意白线的长度要调到合适的长度，保证完成最大程度的伸肘、屈肘的动作。

4）制作前臂及手掌模型。在纸板背面作前臂手掌图像，然后用剪刀剪取。

5）连接“骨骼肌”、骨关节、前臂及手掌。由于肱三头肌的肌腱需要绕过尺骨的鹰嘴连接鹰嘴［4］（图5），即在处理肱三头肌肌腱与前臂骨骼连接时，应当用美工刀在前臂骨骼处打一个凹槽，让肌腱的细线绕过再固定，才能保证正常的屈肘运动。

图5 肱三头肌内侧绕过尺骨鹰嘴

6）连接教具和背景板。首先找方形木板做背景板，同时在左上角钻孔，再用螺丝将肘部上臂固定在木板上；在背景板竖直的情况下，根据肘部运动的动作幅度和重力作用，调整肘部上臂与前臂间大螺丝的松紧度；最后为了保证模型的美观性及气球运动的灵活性，需要明确2 个气球嘴的钻孔处。具体方式为：先吹动肱二头肌的气球完成屈肘动作，在此处气球嘴处记为A 点，而后缓缓放开气球，待气球干瘪时记录气球嘴处为B 点，最后找到A、B 的中点定为肱二头肌气球的钻孔处，同理完成另一个气球的钻孔处。

4 使用方式

在演示肘部运动模型时，先邀请一位学生上台体会肘部弯曲情况，即在方形背景板后吹动保鲜袋（代表肱二头肌）里面的气球，前臂便往上抬起，呈现屈肘的模样。然后暂停引导学生回忆各个部分所代表的的结构，并提问：骨骼在骨骼肌的牵引下绕着关节运动还是骨骼运动带动骨骼肌运动？待学生理解并回答后展示伸肘运动，即释放代表肱二头肌的气球内的气体，吹起代表肱三头肌的气球。

5 模型优点

本模型优点突出。首先，肘部运动骨骼肌收缩时，其形状变化的表述更加清楚，同时“肌腱由结缔组织组成，不能收缩；肌腹由肌细胞组成，能收缩”这一原理也在模型中也有体现，保证了教具的科学性；其次，材料便宜易得，符合材料选择简单性、经济性的原则，可解决教育经费紧张的问题；再次，该模型制作技术易于掌握，做法简单，具有很强的实用性；最后，该模型有肌腱、肌腹的区分，使得这个肘部运动简易模型更加具有形象性，符合教具制作的美观性原则。

教具制作是一种源于教学并服务于教学的创造性制作。就初中生而言，虽然其注意的稳定性和集中性有了一定的发展，却不免出现走神现象；虽然其抽象逻辑思维逐渐走向主导地位，但还需要直观性的经验加以支持。自制教具可增加教学的直观性和趣味性，弥补纯语言讲授的空洞感，将书面文字落脚于实在的物体中，同时还能培养学生的创新思维，渗透美育和劳动教育。随着教育事业的发展，教具制作会更加广泛地运用于初中生物学教学。生物学教师应当高度看待教具制作的意义，充分挖掘初中生物学教材背后需要教具协助的内容，使教学收到更好的效果。

（本模型于2020年3月获第35 届重庆市青少年科技创新大赛三等奖）