實踐探學：“模擬動脈粥樣硬化對血液流動的影響”實驗的改進

岳靜博

“模擬動脈粥樣硬化對血液流動的影響”是山科版七上生物第五單元第四章第四節的內容，我通過改進實驗材料、創新實驗裝置和完善實驗方案，希望能使實驗現象更明顯、實驗結論更科學。下面，我就談談具體的做法。

山科版七上生物教材第79頁給出的模擬實驗方案如下圖所示：漏斗頸代表動脈；清水代表血液；動物油模擬沉積脂肪后的動物粥樣硬化的血管，然后通過向漏斗內注入清水來測定并感受血管壁脂肪堆積對血液的影響。

課本實驗方案的不足之處

第一，材料選擇不足：清水顏色和漏斗相似，實驗現象不明顯；動物油在室溫下易融化、易脫落或堵塞管道，計時不準確，影響實驗效果；用漏斗頸模擬動脈血管，由于漏斗頸長度較短，模擬血液流動距離短，實驗現象不明顯。

第二，課本實驗裝置設計不足：由于學生倒水的時間、倒水的速度、燒杯傾斜的角度等有差異，影響時間記錄的因素多，容易造成實驗誤差，實驗結果不準確，誤差較大。

第三，課本實驗方案是前后對照實驗，無法體現單一變量的原則。

改進實驗

針對以上不足，我將從實驗材料、實驗裝置和實驗方案等幾個方面對課本實驗方案進行改進和創新。

改進血液的模擬材料

用紅墨水代替清水。

原因：清水顏色與漏斗顏色相似，觀察血液流動現象不明顯；而用紅墨水顏色對比明顯，現象更直觀。

改進動脈的模擬材料

用40厘米的透明塑料管代替漏斗模擬動脈血管。

原因：由于漏斗徑長度比較短，計時不方便，現象不明顯， 改用透明的塑料管增加長度后，血液流動時間長，現象更明顯，便于計時。

改進脂肪的模擬材料

用石蠟和動物油加熱混合后的材料來代替單一的動物油。

原因：單一的動物油在常溫下易熔化變軟，造成動物油易脫落或堵塞管道；而用蠟燭油和動物油加熱混合后澆注在塑料管內能較好地貼附在管壁，冷卻后不易熔化、不易脫落，實驗的可操作性增加。

改進創新實驗裝置（如左圖）

材料用具：漏斗一個、錐形瓶2個、三通管、塑料管2根、鐵架臺、紅墨水、小燒杯2個、動物油、蠟燭、滴管等。

方法步驟

1.準備兩根40厘米的橡膠管，其中一根注入動物油和石蠟加熱混合后的液體，并冷卻。

2.組裝實驗裝置（如圖1）。

3.將100毫升的紅墨水倒入漏斗，觀察兩種管道中紅墨水的流速和錐形瓶內的水量（如圖2）。

4.最后比較兩個錐形瓶血量的多少并分析原因（如圖3）。

改進后的實驗裝置的優點是減少了人為影響因素，能夠保持單一實驗變量（只有是否有脂肪堆積一個實驗變量），實驗的可信性增加。實驗現象明顯，計時方便。便于重復實驗，實驗簡單易行，實驗的可操作性增加。

實驗結果分析

模擬正常的血管，血流速度快、血流量大，而脂肪堆積模擬的動脈粥樣硬化的血管血流速度慢、血流量?。ㄈ鐖D3）。此實驗裝置能夠形象生動地說明動脈粥樣硬化的血管容易出現血管閉塞或形成血栓，阻礙血液流動，導致局部組織缺氧。這種情況如果發生在心臟，可能會引起心肌梗死；如果發生在腦部，可能會引起腦血栓或腦出血等。在教師的進一步引導下，學生明確合理膳食的重要性。

實踐反思

本實驗中，教師引導學生大膽質疑、勇于創新；對血液和動脈等改進模擬材料后，使實驗現象更形象直觀；改進實驗裝置，使實驗裝置只有一個實驗變量，實驗結果更真實有效；最后對實驗現象進行深度剖析，使教學更加貼近生活。建議可嘗試在課堂教學中使用，并不斷改進優化。