巧制教具使血液循環途徑可視化

陶澤源 何 剛朱 薇倪 娟*

（1.云南師范大學生命科學學院 云南昆明 650500）

（2.云南大學附屬中學呈貢校區 云南昆明 650500）

“血液循環途徑”是人教版生物學七年級下冊第四章第三節“輸送血液的泵——心臟”中的內容?！读x務教育生物學課程標準（2022年版）》要求學生通過學習能夠“描述循環系統的構成和功能”。學生完成描述的前提是能夠理解相關知識，但是這部分內容比較抽象且復雜，是教學的難點。七年級學生正處于形象思維為主的階段，對于抽象的血液循環途徑理解起來比較困難。隨著信息技術的發展，大多數教師在教學時一般是采用圖解和多媒體演示，但是信息技術的手段依然無法代替教具帶給學生的興趣和直觀感受。教具不僅使抽象的知識形象化、具體化，其使用過程還能提高學生的動手能力和創新能力。筆者用一次性醫用輸液器和注射器設計了簡易的血液循環模型教具，將抽象的知識具體化、形象化。學生可以操作教具來觀察血液循環途徑，感受血液循環過程，加深對血液循環途徑的理解記憶。

1 制作材料

一次性醫用輸液器（6套）、一次性醫用注射器（4只）、線路固定整理扣、剪刀、鑷子、紅墨水、藍色染色劑、紅色染色劑、漂白粉等。

2 設計思路

用醫用注射器代表心臟的4個腔，推動注射器推桿，注射器中的活塞使針筒中的液體向針管方向移動，模擬心臟收縮擠壓血液的過程。一次性醫用輸液器中的流量控制器可以完全控制氣體和液體的進出，模擬房室瓣和控制液體流動的方向。在代表體循環的藥液過濾器中注入藍色染色劑，輸液管中的紅色墨水與藍色染色劑發生反應變成紫色液體，模擬體循環中動脈血變靜脈血的過程。在代表肺循環的藥液過濾器連接右心室的一側加入漂白粉，使液體中紫色褪去，在代表肺循環的藥液過濾器連接左心房的一側加入紅色染色劑，使紫色液體經過代表肺循環的藥液過濾器，變成紅色，模擬肺循環中靜脈血變動脈血的過程。

人體的心臟會不停地跳動，使血液不會逆流。在本模型中，用推動注射器的方式模仿心臟收縮的過程，將液體從注射器中擠壓進入輸液管中。輸液管內的液體在壓力的作用下使下一個注射器活塞后退，模擬心臟舒張的過程。為了使演示的液體循環方向和人體一致，在靜脈和右心房之間加入一個流量控制器1，右心室與肺動脈之間，加入流量控制器3，推動代表右心房的注射器1時，液體可以順利進入代表右心室的注射器2。

在肺靜脈與左心房之間加入一個流量控制器4，在左心室與動脈之間加入流量控制器6，使該模型在演示過程中，推動代表左心房的注射器3時，可以使液體在推力的作用下進入左心室。液體可以進入代表左心室的注射器4。

人體血液循環各結構與模型各構件對應關系見表1。

表1 人體血液循環各結構與模型各構件對應關系表

3 制作方法

將一次性醫用輸液器的外包裝撕掉，標記需要用到的部分；用剪刀依次剪下一次性醫用輸液器中的藥液過濾器、流量控制器和三通管；設計血液循環模型模式圖，如圖1所示；在紙板上，測量距離，剪取合適的輸液管。將輸液管、藥液過濾器、流量控制器和三通管按模式圖連接，并用線路固定整理扣固定在紙板上。

圖1 血液循環模型模式圖

4 使用流程

為了使觀察到的循環途徑更明顯，攻克教學難點，教師可以將血液循環中的體循環和肺循環分別進行演示。

在體循環演示中，將流量控制器2、流量控制器3、流量控制器4和流量控制器5全部關閉，使氣體和液體不能通過輸液管，將流量控制器1和流量控制器6打開，使液體能順利通過。在代表左心室的的注射器4中灌滿紅色液體，在代表體循環的藥液過濾器左側注入藍色染色劑。推動代表左心室的注射器4，可以看見紅色液體順著輸液管流動，在經過代表體循環的藥液過濾器時，因為紅色墨水與藍色染劑的混合，輸液管中的液體顏色由紅色變為紫色，最后使代表右心房的注射器1推桿后退，匯入代表右心房的注射器1中，將整個體循環中的血液流動方向進行了可視化的呈現。關閉流量控制器1和流量控制器3，打開代表房室瓣的流量控制器2，推動代表右心房的注射器1，可使液體從右心房流向右心室。

在肺循環的演示中，關閉代表房室瓣的流量控制器2和流量控制器5，打開流量控制器3和流量控制器4，推動代表右心室的注射器2。液體經過代表肺循環的藥液過濾器，變成紅色。紅色液體在注射器推動的壓力下使左心房的注射器3活塞后退，液體進入左心房，完成一次肺循環。關閉流量控制器4和流量控制器6，打開流量控制器5，推動代表左心房的注射器3，可使液體流向代表左心室的注射器4，進而進入下一次體循環。

5 教具優缺點

本教具原材料易得，且成本低廉，主要的制作材料是醫用輸液器和醫用注射器，均可以在藥店和網上購買。教具操作簡單，可拆卸和重復使用，可用作講解知識點的演示模型，幫助學生理解血液循環的抽象概念，提高學生對生物學的學習興趣；也可以用作課后復習，在學生學習完本節知識后，讓學生以小組為單位組裝模型，探究模擬血液循環途徑，在動手操作的過程中回憶血液循環過程，掌握知識點。

該模型存在一定局限，為了使血液循環途徑的演示更加清晰準確，需要用到多個流量控制器來防止在推動注射器時液體逆流。但該模型清晰直觀地表達出了血液循環的本質、血液循環流經的途徑和方向以及心臟各個結構在血液循環過程中的作用，有利于教師在教學中攻克難點，落實課程標準的要求。