血液循環實驗的不斷創新改進

湖北省十堰市房縣實驗小學(442100) 趙建平

1 前言

“心臟和血液循環”是蘇教版科學教材中“呼吸及血液循環”中的第3課。學生在學習了“測量呼吸和心跳”“肺和呼吸”基礎上對人體科學知識進一步的學習，也是本單元的重點課和總結課。本課將呼吸器官和血液循環器官緊密地聯系起來，讓學生更深入地了解自己的身體。

由于心臟、血管在身體內部，學生對于心臟、血管的功能、血液循環比較陌生，尤其對心臟跳動與血液循環的過程，無法獲得直觀的感受。加上血液循環復雜抽象，所以該內容一直是小學科學中的教學難點之一。

2 實驗改進

2.1 模擬心跳

教材中模擬心臟跳動常用的方法是：擠壓放松皮球或者塑料瓶。這樣的模擬方法在教學中存在幾點不足：①心臟有開口，而皮球沒有開口，不能模擬真實的心臟，也不能準確形象地感知心臟的功能；②不能感知血液循環器官由心臟、血管組成；③擠壓放松塑料瓶，瓶口水的一進一出容易讓學生形成人體血液可以回流的錯誤認識，而實際上血液是單向流動，不能來回流動。因此，筆者認為教材中常用的模擬方法是不理想的。

因為模擬實驗選擇模型非常重要，模型與原型相似度越高，把模型的性質類推到原型上的可靠性才越大。因此，筆者進行了初次改進創新。

實驗器材：用2個注射器模擬心臟，注射器的輸液管分別模擬動脈、靜脈血管，量杯中鮮紅、暗紅色的液體分別模擬含氧量高低不同的血液。

實驗方法：把2個注射器并排固定在一起，按壓其中一個注射器，鮮紅色血液從管口流出心臟；舒張另一個注射器，暗紅色血液從另一個管口流回心臟(見圖1)。

圖1 注射器模擬心臟跳動實驗

經過多次實驗，筆者認為用注射器模擬心跳實驗也有不足之處。經過不斷思考、尋找新的實驗材料，終于發現氣囊更(有4個管口且彈性好)合適。

實驗器材：氣囊模擬心臟、氣囊的膠管模擬血管，量杯中鮮紅、暗紅色水分別模擬含氧量高低不同的血液。氣囊可以收縮舒張，氣囊里單向閥可以讓液體單向通過。

實驗方法：把2個氣囊并排固定在一起，4個膠管口分別放在相應量杯里，按壓放松氣囊，鮮紅色血液從一個管口流進心臟，從另一個管口流出，暗紅色血液也從一個管口流回心臟，從另一個管口流出(見圖2)。

圖2 氣囊模擬心臟跳動實驗

優點：通過不斷改進，學生感知到：①心臟可以收縮舒張；②含氧量不同的血液顏色不同、流過的途徑不同；③血液是單向流動；④心臟和血管是血液循環的組成器官。

2.2 模擬血液循環

教材中對于“呼吸和血液循環”內容僅用文字描述介紹，學生沒有感性認識，不僅記憶不深刻，學習中還會遇到許多問題。①不能感受到心臟的收縮和舒張是不間斷的；②不能直觀感受到血液帶來氧氣、帶走二氧化碳；③不能直觀觀察到含氧量高的血、含二氧化碳高的血流動的起點、終點；④死記硬背學科學知識，不利于培養學生的科學素養。于是，筆者把呆板的文字教學創新設計成了2個實驗用于模擬人體血液循環。

2.2.1 創新實驗1

實驗器材：血液循環演示板、2個氣囊(含膠管)等。

實驗方法：按壓放松氣囊，血液不停地在血管里流動，將肺部吸進的氧氣和從小腸吸收的養料運送到身體各處，又把從全身各處收集到的二氧化碳和其他廢物排出體外(見圖3)。

圖3 創新實驗1

2.2.2 創新實驗2

實驗器材：輸液瓶模擬心臟，輸液管模擬動脈、靜脈，輸液袋模擬肺、全身(腳)。

實驗方法：按壓輸液瓶，血液不停地在血管里流動，將肺部吸進的氧氣和從小腸吸收的養料運送到身體各處，又把從全身各處收集到的二氧化碳和其他廢物排出體外(見圖4)。

圖4 創新實驗2

優點：學生操作2個實驗后有了接近真實的直觀感受。①認識到動脈血：含氧豐富，顏色鮮紅。靜脈血：含氧較少，顏色暗紅；②認識到血液通過心臟的收縮、舒張而不停的在全身流動；③認識到血液循環路徑：肺吸進的氧氣→心臟→身體各部分→身體各部分產生二氧化碳→心臟→交給肺排出體外。

3 實驗創新效果評價

3.1 取材創新

實驗材料易得且用量較少，無須用換水器、微型水泵等較貴重器材，除氣囊外，輸液管、輸液袋、輸液瓶經濟易得，實用推廣性更強。

3.2 方法創新

改進實驗與原型相似度更高，操作更簡便，現象更直觀、形象，高效達成教學目標。

3.3 教材創新

變呆板文字介紹為分組模擬實驗，學生興趣高，體現了“做中學”的理想學習方式，有利于培養學生的科學核心素養。