“尿的形成”教具演示器的設計和制作

許艷花 段開銳

(1 甘肅省民勤縣第六中學 民勤 733399； 2 甘肅省民勤縣第四中學 民勤 733399)

“尿的形成”是初中生物學教材中的重點知識，實驗室里沒有理想的教具可供師生模擬實驗使用，只憑教材的插圖和教師的講解描述，學生較難掌握“尿的形成”的知識原理。為了降低難度，提高學生的學習興趣，使生物學課堂教學“活”起來，筆者制作了直觀教具——“尿的形成”演示教具。一方面可充分調動學生積極觀察、思考；另一方面使抽象的過程直觀化，復雜的內容簡單化，使學生輕松愉快地掌握知識。經課堂教學多次使用，效果較好。

1 制作材料

醫用輸液器2個、注射器3個(20mL 2個、10mL 1個)、250mL燒杯1個、圓形塑料盒(小化妝品塑料盒)1個、黃色植物種子若干。

2 制作過程

(1) 將備用的醫用輸液器2個、注射器3個用84消毒液消毒清洗，再用自來水清洗干凈。

(2) 將2個輸液器剪去上端膨大部分和下端細管部分。將一條塑料管中部用輸液器針頭扎10～20個小孔，標記為A,備用；將另一條塑料管剪成兩段，其中一段在中間部位扎10～20個小孔備用，標記為B；另一段在距端口約15cm開一較大的孔，標記為C,備用。

(3) 用輸液器的鏈接部件制作2個新的連接器。

(4) 將B管裝入一個粗塑料管，模擬腎小管；距粗塑料管口2cm處開一孔，將C管穿入粗塑料管內，C管模擬纏繞在腎小管上的毛細血管。

(5) 在圓形塑料盒側面打兩個小孔，間隔1cm，在兩小孔對位側面再打一個小孔，小孔大小以剛好使輸液器塑料管穿過為宜。圓形塑料盒模擬腎小囊。

(6) 將長塑料管A螺旋排列放入圓形塑料盒(螺旋排列的塑料管模擬腎小球)，確保不打折，能夠使固體小顆粒(植物種子，黃色)順利通過。兩端從圓形塑料盒的小孔穿出，從上面小孔穿出的一端用連接器和20mL注射器D連接，該注射器模擬腎動脈；從下面小孔穿出的一端與C管連接。

(7) 將從粗塑料管中穿出的B管，連接到10mL注射器E，模擬收集到尿液。將從粗塑料管中穿出的C管，連接到20mL注射器F，模擬腎靜脈。

(8) 將粗塑料管下端密封，完成裝置(圖1)。

圖1 “尿的形成”演示教具

3 現象演示

(1) 取下注射器D，吸入20mL放入黃色種子的水。

(2) 再次連接好注射器D，輕搖注射器使種子懸浮，并勻速推動活塞使水進入管道系統。

4 功能模擬

(1) 可明顯觀察到液體在管道系統中流動，黃色小顆粒通過管道系統最后進入注射器F中。這可模擬血液從腎動脈→入球小動脈→腎小球→出球小動脈→腎靜脈流動過程，模擬紅細胞，蛋白質等大分子不進入腎小囊。

(2) 圓形塑料盒內部有水出現，模擬腎小球過濾作用，形成原尿，并從B管流出，最后有少量水流入注射器E。這可模擬腎小管重吸收作用，形成尿液，得到尿液遠少于原尿。

5 創新優點

(1) 構造簡單，制作簡便，易于推廣。可生動形象地呈現尿的形成原理，便于學生理解掌握。

(2) 用廢舊器材制作教具，取材容易，變廢為寶，降低實驗成本。

(3) 模擬紅細胞、蛋白質等大分子的植物種子，是學校當地常見的一種植物種子，在實驗過程中曾嘗試多種小顆粒模擬，發現在水中其表面可以形成一層膠狀膜，可避免相互粘在一起，并均勻分布在水中，形象模擬大分子在血液中的狀態。

(4) 可將注射器D、F交換循環使用，使學生反復觀察到管內固體小顆粒的運動。

(5) 能夠激發學生興趣，提高教學效率，培養學生創新意識；能培養學生動手操作能力、實踐能力和創新能力，鼓勵學生動手動腦進行科技小創作。

6 注意事項

(1) 輸液器要剪去針頭，使用部分要用84消毒液清洗干凈，避免病菌傳染。

(2) 注射器吸入的液體量、推進活塞的速度要事先試驗，避免現象不理想。

(3) 扎小孔要由少到多，進行試驗，控制進入圓形塑料盒的水少于從長塑料管直接流到下面注射器中的水量。

(4) 圓形塑料盒與下面注射器E垂直距離要盡量大一些，保證該塑料管內水能夠順利流下。