巧制教具使血液循环途径可视化

陶泽源 何 刚朱 薇倪 娟*

（1.云南师范大学生命科学学院 云南昆明 650500）

（2.云南大学附属中学呈贡校区 云南昆明 650500）

“血液循环途径”是人教版生物学七年级下册第四章第三节“输送血液的泵——心脏”中的内容。《义务教育生物学课程标准（2022年版）》要求学生通过学习能够“描述循环系统的构成和功能”。学生完成描述的前提是能够理解相关知识，但是这部分内容比较抽象且复杂，是教学的难点。七年级学生正处于形象思维为主的阶段，对于抽象的血液循环途径理解起来比较困难。随着信息技术的发展，大多数教师在教学时一般是采用图解和多媒体演示，但是信息技术的手段依然无法代替教具带给学生的兴趣和直观感受。教具不仅使抽象的知识形象化、具体化，其使用过程还能提高学生的动手能力和创新能力。笔者用一次性医用输液器和注射器设计了简易的血液循环模型教具，将抽象的知识具体化、形象化。学生可以操作教具来观察血液循环途径，感受血液循环过程，加深对血液循环途径的理解记忆。

1 制作材料

一次性医用输液器（6套）、一次性医用注射器（4只）、线路固定整理扣、剪刀、镊子、红墨水、蓝色染色剂、红色染色剂、漂白粉等。

2 设计思路

用医用注射器代表心脏的4个腔，推动注射器推杆，注射器中的活塞使针筒中的液体向针管方向移动，模拟心脏收缩挤压血液的过程。一次性医用输液器中的流量控制器可以完全控制气体和液体的进出，模拟房室瓣和控制液体流动的方向。在代表体循环的药液过滤器中注入蓝色染色剂，输液管中的红色墨水与蓝色染色剂发生反应变成紫色液体，模拟体循环中动脉血变静脉血的过程。在代表肺循环的药液过滤器连接右心室的一侧加入漂白粉，使液体中紫色褪去，在代表肺循环的药液过滤器连接左心房的一侧加入红色染色剂，使紫色液体经过代表肺循环的药液过滤器，变成红色，模拟肺循环中静脉血变动脉血的过程。

人体的心脏会不停地跳动，使血液不会逆流。在本模型中，用推动注射器的方式模仿心脏收缩的过程，将液体从注射器中挤压进入输液管中。输液管内的液体在压力的作用下使下一个注射器活塞后退，模拟心脏舒张的过程。为了使演示的液体循环方向和人体一致，在静脉和右心房之间加入一个流量控制器1，右心室与肺动脉之间，加入流量控制器3，推动代表右心房的注射器1时，液体可以顺利进入代表右心室的注射器2。

在肺静脉与左心房之间加入一个流量控制器4，在左心室与动脉之间加入流量控制器6，使该模型在演示过程中，推动代表左心房的注射器3时，可以使液体在推力的作用下进入左心室。液体可以进入代表左心室的注射器4。

人体血液循环各结构与模型各构件对应关系见表1。

表1 人体血液循环各结构与模型各构件对应关系表

3 制作方法

将一次性医用输液器的外包装撕掉，标记需要用到的部分；用剪刀依次剪下一次性医用输液器中的药液过滤器、流量控制器和三通管；设计血液循环模型模式图，如图1所示；在纸板上，测量距离，剪取合适的输液管。将输液管、药液过滤器、流量控制器和三通管按模式图连接，并用线路固定整理扣固定在纸板上。

图1 血液循环模型模式图

4 使用流程

为了使观察到的循环途径更明显，攻克教学难点，教师可以将血液循环中的体循环和肺循环分别进行演示。

在体循环演示中，将流量控制器2、流量控制器3、流量控制器4和流量控制器5全部关闭，使气体和液体不能通过输液管，将流量控制器1和流量控制器6打开，使液体能顺利通过。在代表左心室的的注射器4中灌满红色液体，在代表体循环的药液过滤器左侧注入蓝色染色剂。推动代表左心室的注射器4，可以看见红色液体顺着输液管流动，在经过代表体循环的药液过滤器时，因为红色墨水与蓝色染剂的混合，输液管中的液体颜色由红色变为紫色，最后使代表右心房的注射器1推杆后退，汇入代表右心房的注射器1中，将整个体循环中的血液流动方向进行了可视化的呈现。关闭流量控制器1和流量控制器3，打开代表房室瓣的流量控制器2，推动代表右心房的注射器1，可使液体从右心房流向右心室。

在肺循环的演示中，关闭代表房室瓣的流量控制器2和流量控制器5，打开流量控制器3和流量控制器4，推动代表右心室的注射器2。液体经过代表肺循环的药液过滤器，变成红色。红色液体在注射器推动的压力下使左心房的注射器3活塞后退，液体进入左心房，完成一次肺循环。关闭流量控制器4和流量控制器6，打开流量控制器5，推动代表左心房的注射器3，可使液体流向代表左心室的注射器4，进而进入下一次体循环。

5 教具优缺点

本教具原材料易得，且成本低廉，主要的制作材料是医用输液器和医用注射器，均可以在药店和网上购买。教具操作简单，可拆卸和重复使用，可用作讲解知识点的演示模型，帮助学生理解血液循环的抽象概念，提高学生对生物学的学习兴趣；也可以用作课后复习，在学生学习完本节知识后，让学生以小组为单位组装模型，探究模拟血液循环途径，在动手操作的过程中回忆血液循环过程，掌握知识点。

该模型存在一定局限，为了使血液循环途径的演示更加清晰准确，需要用到多个流量控制器来防止在推动注射器时液体逆流。但该模型清晰直观地表达出了血液循环的本质、血液循环流经的途径和方向以及心脏各个结构在血液循环过程中的作用，有利于教师在教学中攻克难点，落实课程标准的要求。