“觀察心臟的結構”實驗教學難點及突破

嚴凱凱

(江蘇省南京市第二十九中學幕府山初級中學 210028)

“觀察心臟的結構”實驗是蘇教版生物學教材七年級下冊第10章第2節“人體的血液循環”中的內容。教師普遍認為該實驗的教學效果并不理想，主要的難點在于心臟解剖技術、結構辨認方法和功能理解策略三個方面。本文就如何突破這三個難點展開分析。

1 心臟的解剖

1.1 解剖前的觀察 教材中推薦用手捏心壁的方式來分辨左右心室，進而進行解剖。但七年級學生在初次觀察心臟時，由于形態學和解剖學知識欠缺，解剖時的下刀位置會有偏差，繼而影響觀察。因此在解剖前，教師要指導學生對心臟的形態和方位進行觀察。學生觀察心臟的外形易發現其一端較尖，這是心臟的下端，與之相對的另一端則是上端。學生觀察心臟的上端還能發現有耳狀的結構(即心耳)覆蓋在心臟表面，教師指出心耳能夠掀開的一側是心臟的正面，另一側是背面。學生將心臟正面朝上置于解剖盤中繼續觀察，可通過手捏心壁的方式來辨別左右，也可將其與人體心臟位置示意圖進行對比觀察，以幫助學生理解心臟的左右是與被觀察者的方位相一致。

1.2 解剖的方法 心臟的解剖常采用兩種方法：一種方法是沿著肺靜脈和肺動脈分別剪至左、右心室的底部，這是一種暴露房室瓣和動脈瓣的較好方法；另一種方法則是直接剪開左右心室壁，這是暴露心室較好的方法。實踐發現，第一種方法需要學生首先能正確找出肺動脈和肺靜脈，難度較大，而第二種方法更適用于學生解剖。學生只需將心臟正面朝上，便可觀察到表面有右上延伸至左下的凹陷細溝(即房室溝)，解剖時分別從該細溝兩側約1 cm處(圖1)，沿圖1中虛線所示剪開，即可暴露出心室。然后在心臟上端部位沿著心耳邊緣剪開，即可暴露出心房。暴露出心房、心室后，需注意內部是否有凝固的血塊，如有應將其去除并簡單沖洗后再進行觀察。

圖1 心臟解剖示意圖

圖2 探索心室與血管

2 結構的辨別

根據教材中的觀察指導，學生應當辨別出心臟的4個腔及相連血管、瓣膜等結構。學生根據上述的方法解剖后，從正面觀察，心臟中下部兩個較大的空腔是左、右心室，從靠上端部位觀察左、右心耳剪開部位可觀察到2個較小的空腔，即左、右心房。教師可以事先準備好心臟結構名稱的標簽紙，學生將其沾濕后貼在相應位置，以便于展示觀察結果。找出4個腔后，學生還需觀察各腔室間的連通關系，可將玻璃棒分別從每個腔伸入進行探尋，根據頂端露出的位置來確定腔室的連通關系。

在辨別血管時，學生根據教材中相關的描述首先厘清每個腔所連通血管的名稱，然后利用玻璃棒在實物中找出相應的血管。如圖2所示，將玻璃棒伸入右心室內，其頂端伸出的位置即為肺動脈的管口。此時教師要注意提醒學生，玻璃棒只能經過右心室，而不能伸入到與其相連通的右心房中。辨別時可以指定學生用不同材質的細棒(如玻璃棒、木棒、鐵棒、塑料棒)或不同顏色的細棒，分別找出肺動脈、主動脈、肺靜脈、上下腔靜脈等血管，以便展示和判斷結果是否正確。

找到各血管后，如需進一步觀察心臟中的瓣膜，可再沿著肺動脈和肺靜脈分別剪至左、右心室的底部，以暴露出房室瓣和動脈瓣。

3 功能的理解

心臟的功能主要是提供動力，使血液在人體內循環流動。在實驗教學中，可以借助觀察到的差異性現象，來幫助學生理解心臟的功能。

在觀察心臟4個腔之間的連通關系時，學生發現玻璃棒從左、右心房進入后可以非常順利地到達同側的心室中，而當玻璃棒從左、右心室伸入后卻不容易到達同側的心房中。學生能夠明顯地感受到有結構阻礙著玻璃棒從心室進入心房，此時將同側的心房和心室徹底剪開，一方面可以確定房室間的連通關系，另一方面也可觀察到房室瓣的結構。玻璃棒從兩個方向探尋時的差異性現象，讓學生聯想血液在心臟內部流動時也會有類似的現象，進而理解瓣膜具有控制血液流動方向的功能。而結合動靜脈中血液的流向，學生也不難發現心臟的結構保證了血液在人體內的循環流動。

在觀察4個腔的心壁厚度時，學生發現4個腔心壁的厚度也具有差異性。由于心壁主要由肌肉組織構成，心臟的各腔都可以收縮和舒張。教師首先請學生思考，當心臟的每個腔分別收縮時，其內部的血液會流向何處，然后結合心壁厚度的差異再分析血液運輸距離的遠近。學生不難發現，心壁越厚，其收縮力越強，能為血液運輸提供更多的動力以便運輸得更遠，即心臟是血液循環的動力器官。

4 教學反思

本課的實驗教學中，通過細致地觀察和深入地思考，學生不僅發現了心臟結構的獨特和巧妙之處，理解了心臟的重要功能，而且為學習血液循環路徑埋下了伏筆，同時還有助于學生建構循環系統的概念，形成結構與功能相統一的生物學基本觀點。