实践探学：“模拟动脉粥样硬化对血液流动的影响”实验的改进

岳静博

“模拟动脉粥样硬化对血液流动的影响”是山科版七上生物第五单元第四章第四节的内容，我通过改进实验材料、创新实验装置和完善实验方案，希望能使实验现象更明显、实验结论更科学。下面，我就谈谈具体的做法。

山科版七上生物教材第79页给出的模拟实验方案如下图所示：漏斗颈代表动脉；清水代表血液；动物油模拟沉积脂肪后的动物粥样硬化的血管，然后通过向漏斗内注入清水来测定并感受血管壁脂肪堆积对血液的影响。

课本实验方案的不足之处

第一，材料选择不足：清水颜色和漏斗相似，实验现象不明显；动物油在室温下易融化、易脱落或堵塞管道，计时不准确，影响实验效果；用漏斗颈模拟动脉血管，由于漏斗颈长度较短，模拟血液流动距离短，实验现象不明显。

第二，课本实验装置设计不足：由于学生倒水的时间、倒水的速度、燒杯倾斜的角度等有差异，影响时间记录的因素多，容易造成实验误差，实验结果不准确，误差较大。

第三，课本实验方案是前后对照实验，无法体现单一变量的原则。

改进实验

针对以上不足，我将从实验材料、实验装置和实验方案等几个方面对课本实验方案进行改进和创新。

改进血液的模拟材料

用红墨水代替清水。

原因：清水颜色与漏斗颜色相似，观察血液流动现象不明显；而用红墨水颜色对比明显，现象更直观。

改进动脉的模拟材料

用40厘米的透明塑料管代替漏斗模拟动脉血管。

原因：由于漏斗径长度比较短，计时不方便，现象不明显， 改用透明的塑料管增加长度后，血液流动时间长，现象更明显，便于计时。

改进脂肪的模拟材料

用石蜡和动物油加热混合后的材料来代替单一的动物油。

原因：单一的动物油在常温下易熔化变软，造成动物油易脱落或堵塞管道；而用蜡烛油和动物油加热混合后浇注在塑料管内能较好地贴附在管壁，冷却后不易熔化、不易脱落，实验的可操作性增加。

改进创新实验装置（如左图）

材料用具：漏斗一个、锥形瓶2个、三通管、塑料管2根、铁架台、红墨水、小烧杯2个、动物油、蜡烛、滴管等。

方法步骤

1.准备两根40厘米的橡胶管，其中一根注入动物油和石蜡加热混合后的液体，并冷却。

2.组装实验装置（如图1）。

3.将100毫升的红墨水倒入漏斗，观察两种管道中红墨水的流速和锥形瓶内的水量（如图2）。

4.最后比较两个锥形瓶血量的多少并分析原因（如图3）。

改进后的实验装置的优点是减少了人为影响因素，能够保持单一实验变量（只有是否有脂肪堆积一个实验变量），实验的可信性增加。实验现象明显，计时方便。便于重复实验，实验简单易行，实验的可操作性增加。

实验结果分析

模拟正常的血管，血流速度快、血流量大，而脂肪堆积模拟的动脉粥样硬化的血管血流速度慢、血流量小（如图3）。此实验装置能够形象生动地说明动脉粥样硬化的血管容易出现血管闭塞或形成血栓，阻碍血液流动，导致局部组织缺氧。这种情况如果发生在心脏，可能会引起心肌梗死；如果发生在脑部，可能会引起脑血栓或脑出血等。在教师的进一步引导下，学生明确合理膳食的重要性。

实践反思

本实验中，教师引导学生大胆质疑、勇于创新；对血液和动脉等改进模拟材料后，使实验现象更形象直观；改进实验装置，使实验装置只有一个实验变量，实验结果更真实有效；最后对实验现象进行深度剖析，使教学更加贴近生活。建议可尝试在课堂教学中使用，并不断改进优化。