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1教材分析
完整的血液循环系统是由血液、血管和心脏共同构成的。本节课的内容是在学生已经具备了有关血液组成、血细胞的分类和功能的基础上,以“观察小鱼尾鳍内的血液流动实验”为载体,重点探究动脉、静脉和毛细血管的结构和功能特点。本节内容与前面所学的血液知识有一定联系,与下一节心脏结构及血液循环的联系更紧密,在本章中起到了承上启下的作用。
教材在用“受伤后出血情况不同”引入人体有不同种类的血管后,便开始实验,要求观察血流情况,并尝试分辨不同的血管。之后再从血流方向、管壁厚薄、弹性大小、流速等方面进行区分。
动脉和静脉这两个概念是从血液流动的方向上进行定义的,二者既统一又相反。从整体上看,它们方向一致,血液总是沿着心脏→动脉→毛细血管→静脉→心脏这条路线不停地流动;从单个概念上看,它们又恰恰相反,一个是把血液从心脏运出,一个是送回心脏。
2设计由来
2005年的期中考试后分析试卷时,笔者发现能区分动脉和静脉的学生不到一半,做错的试卷中一半空着,一半写反了。当初笔者要求学生自己看图、填表、实验、总结,学得很好,考时答对的却很少。这个现象使笔者不断反思其中的原因:很多学生分不清左右和东西,这也许是弄混动脉和静脉的原因,需要给他们的记忆提供一个“抓手”,对知识形成深刻的体验,使多数学生能“过目不忘”。之后有半年时间,笔者多方面查阅资料,苦苦寻找对策,最后,教材中的哈维发现血液循环的故事(人教七年级下册74页)给了笔者启迪。笔者从哈维的一系列实验中,选择了一些重要实验进行改编,在导入新课后讲给学生听,边讲边提问题。学生表现出来的兴趣让笔者意识到这节课是成功的。第二年正好又有同样一道题,除了3位学生没有写,其余全做对了。这说明这种教法乐于被学生接受。下面是最近一次的教学简要记录。
3教学过程
3.1创设情境,提出问题
师:(出示输液和诊脉的图片)当我们身体不适去医院就诊,常常看到这样的画面,哪位同学知道,中医号脉和输液用到的血管有何不同?
生:诊脉的部位是动脉,针刺的部位是静脉。
生:一个能跳动,一个不动。
师:对,这是我们身体中的两种血管:动脉和静脉。手背上、胳膊上的青筋是静脉,不能搏动,输液时找这类血管。诊脉用的血管是动脉,能搏动,有经验的中医通过桡动脉的搏动就能诊断疾病。同学们试着摸一摸自己的桡动脉。
师:我们知道血液在不停的流动。那么手背上的静脉里面,血液向哪个方向流动,你能看出来吗?
生:不能。
3.2讲述科学家的故事,感悟科学家的研究方法
师:在过去一千多年时间里,人们也一直不清楚血液是怎样流动的。直到17世纪,英国医生哈维在前人研究的基础上,经过大量实验研究,才提出了血液循环的理论。哈维解剖了许多活的动物,如蛇、蛙等。他把蛇的胸部剖开,蛇的心脏仍在跳动。他发现蛇的心脏连着几条粗大血管,有的血管在不停地搏动,这是什么?
生:动脉。
师:不能搏动的血管是什么?
生:静脉。
师:(画出心脏及相连的动、静脉简图)哈维用镊子夹住动脉,观察血管的变化,他发现离心脏近的一端的血管和心脏胀的很大,而另一端瘪下去了。松开镊子,心脏和血管贼复了原状。同学们猜一猜,哈维通过这个实验现象,会得出什么结论?
生1:心脏中的血液由动脉运走。
生2:动脉中的血液来自心脏。
师:对(用箭头标出动脉血流方向)。如果你是哈维,接下来你会怎么做?
生:用镊子夹住静脉。
师:哈维就是这么做的,你们猜一猜会有什么情况发生?
生:靠近心脏的那一段血管瘪了下去,而远离心脏的另一端鼓胀了起来。接着哈维会松开镊子,血管恢复原状,这说明静脉把血液送回心脏。
师:猜得很对。那静脉中的血从哪里来呢?
学生一时语塞。
师:心脏中的血液流入动脉,与心脏相连的动脉粗大,然后逐渐分支成较小动脉,血液由大动脉进入小动脉中,就像大树分支一样越分越细。再看静脉,离心脏近的静脉粗大,顺藤摸瓜可以发现,大静脉中的血来自较小静脉,较小静脉中的血来自更小的静脉,就像许多小溪流入小河,许多小河汇成大河一样,把静脉比做江河汇流。心脏中的血液由动脉运走,由静脉送回,哈维进一步推测:动脉中的血一定是流入静脉。但他不清楚怎么流过去的。直到发明了显微镜后,在他死后四年,由意大利解剖学家马尔比基发现了一种象毫毛一样细的血管,起名为毛细血管。随后,列文·虎克发现毛细血管连着动脉与静脉。至此,血液循环理论才告完成,并得到世人的认可。
师:哈维还用人做实验,(学生惊奇地:啊)当然不是解剖人。他用绷带结扎人的手臂来证实他的推测。同学们想想他是怎么做的?(如果学生不能说出,进一步追问:输液前为什么先用橡皮筋绑住手臂?)
生:用橡皮筋绑住手臂,静脉中的血液不能回流,血管膨大,针容易扎进去。
师:对,哈维请了一些比较瘦的人(容易在身上找到血管)。他把那些人手臂上的大静脉血管用绷带扎紧,结果发现靠近心脏的一段血管瘪下去,而另一端鼓了起来。他又扎住了动脉血管,发现远离心脏的那一端动脉不再跳动,而另一端很快鼓了起来。这证明人的血液循环与动物是一样的。我们利用显微镜,可以亲眼看看这三种血管。
3.3实验:观察小鱼尾鳍内血液的流动
师:要想观察到血液流动,对观察材料有两个要求:材料要薄而透明;动物必须是活的。(捞出一条小鱼)小鱼的尾鳍是否符合这两个条件?怎样用显微镜观察它的尾鳍呢?(停顿片刻)同学们先看实验步骤的1、2、3条。(2 min后,找学生陈述步骤)观察过程中,应时常用滴管往棉絮上滴水,保持湿润,尽量使小鱼少受伤害。但小鱼长时间离开水会仍会死掉,所以要尽快完成实验,如果需要较长时间,可把小鱼放入水中,再换一条实验。阅读步骤4、5条,了解观察任务,此外,各小组比一比,看谁发现的问题多。 学生实验,教师巡视。
生1:我发现小鱼血管内血液流动的方向不同,有向头部方向流动的,有向尾部方向流动的。
师:对,这两种一种是动脉,另一种是静脉,向尾部流动的应该是什么?
生1:动脉,因为鱼的心脏在前面,血液离心脏越来越远。
生2:我发现了小鱼尾鳍内血管的粗细不同,有的粗,有的细。
师:细的怎么样呢?
生2:血液中的红细胞刚好通过,血流慢。
师:这就是毛细血管。
生3:我发现了小鱼的血管都成字母“H”的形状。
师:同学们你们在视野中发现这种现象了吗?谁看到了,请起来描述一下好吗?
生4:老师我也看到了类似于字母“H”一样的结构,我认为那不是血管,而是小鱼的其他结构。
师:那你们知道字母“H”一样的结构是什么吗?
师:它其实是小鱼的骨骼,支撑着小鱼的身体。
生5:老师,我们小组确定找到了小鱼的血管,可就是看不到血管内有血液流动的情况,这是为什么呢?
师:哦,这个问题请同学们思考一下?
生6:我认为是小鱼长时间缺水,生命力减弱,所以血管内的血液流动慢,甚至停止。
师追问:那我们怎样来减少这种情况的发生呢?
生6:在实验过程中,给小鱼多滴加水分,保护小鱼不会因缺水而死亡。
师:说得非常好,小动物是我们的好朋友,我们应该时时刻刻地保护它。除了我们观察到的,三种血管还有其他一些特点,请读课本第66-67页,填写表格。
3.4自学课本,完成表1
师:阅读之后,同学们有没有看不明白的地方?
生:没有。
师:那老师考考大家,看你们是否真正理解了。(出示教材图Ⅳ-34动脉和静脉横切面)为什么动脉比静脉的管壁厚,弹性大?
生:心脏把血射入动脉,压力大,只有管壁厚,弹性大才能承受压力。
师:静脉为什么管壁薄?
生:血液经毛细血管流到静脉,压力变小,所以静脉管壁薄。
师:对,可见生物的结构与功能是相适应的。毛细血管的功能是什么?
生:物质交换。
师:(出示教材图Ⅳ-36血液与组织细胞间的物质交换),当血液流到毛细血管时,血液中的氧气和养料穿过毛细血管壁送给细胞,细胞产生的二氧化碳和其他特质则进入血液,实现了物质交换的功能。在动脉和静脉中能进行物质交换吗?
生:不能。
师:为什么?
生:毛细血管薄,物质易通过,而动脉和静脉的管壁都较厚,物质不易通过。
师:说得好,毛细血管还有哪些特点与物质交换功能相适应?
生:管腔细,血流速度慢。
师:对,这样才能有充足的时间进行物质交换。毛细血管的特点可以再加一点:分布广,除指甲、毛发等处外,毛细血管几乎无处不在。这有利于给全身每个细胞输送物质,也能把全身细胞产生的废物运走。
师:常言到“人往高处走,水往低处流”,下肢静脉中的血液却能往高处流,回到心脏。你知道四肢的静脉中有什么吗?
生:有静脉瓣。
师:(出示静脉瓣图片)静脉瓣能阻止血液向下倒流,再加上骨骼肌的收缩与舒张以及其他组织的挤压作用,促使静脉血管中的血液流回心脏(出示静脉瓣动画)。
4练习(略)
5教学反思
什么样的课是好课?笔者认为,能让学生理解的课不算是好课,让学生一遍就能记住的课才是好课。
本课首先从日常的诊脉、输液入手,让学生从日常生活经验中体会到血管的不同;从科学家的故事中,又诠释了动脉和静脉的字面含义;讲科学家的实验,边讲边留下空间让学生猜测,使之感悟到概念的渊源,体会科学家的智慧;分组实验让学生得以亲自观察、分辨不同的血管;自学填表及师生对话,让学生认同结构与功能的紧密联系。不同的活动,全方位的体验,使概念在头脑中扎下了根,事实证明,用这种方法讲授血管,学生再也没有出现过把动脉和静脉弄混的情况。这也为下节讲解心脏的结构打下基础:先让学生根据血管名称标出血流方向,学生马上就会明白心脏内部四个腔中的血液流动情况,也会明白两个循环的路线。
完整的血液循环系统是由血液、血管和心脏共同构成的。本节课的内容是在学生已经具备了有关血液组成、血细胞的分类和功能的基础上,以“观察小鱼尾鳍内的血液流动实验”为载体,重点探究动脉、静脉和毛细血管的结构和功能特点。本节内容与前面所学的血液知识有一定联系,与下一节心脏结构及血液循环的联系更紧密,在本章中起到了承上启下的作用。
教材在用“受伤后出血情况不同”引入人体有不同种类的血管后,便开始实验,要求观察血流情况,并尝试分辨不同的血管。之后再从血流方向、管壁厚薄、弹性大小、流速等方面进行区分。
动脉和静脉这两个概念是从血液流动的方向上进行定义的,二者既统一又相反。从整体上看,它们方向一致,血液总是沿着心脏→动脉→毛细血管→静脉→心脏这条路线不停地流动;从单个概念上看,它们又恰恰相反,一个是把血液从心脏运出,一个是送回心脏。
2设计由来
2005年的期中考试后分析试卷时,笔者发现能区分动脉和静脉的学生不到一半,做错的试卷中一半空着,一半写反了。当初笔者要求学生自己看图、填表、实验、总结,学得很好,考时答对的却很少。这个现象使笔者不断反思其中的原因:很多学生分不清左右和东西,这也许是弄混动脉和静脉的原因,需要给他们的记忆提供一个“抓手”,对知识形成深刻的体验,使多数学生能“过目不忘”。之后有半年时间,笔者多方面查阅资料,苦苦寻找对策,最后,教材中的哈维发现血液循环的故事(人教七年级下册74页)给了笔者启迪。笔者从哈维的一系列实验中,选择了一些重要实验进行改编,在导入新课后讲给学生听,边讲边提问题。学生表现出来的兴趣让笔者意识到这节课是成功的。第二年正好又有同样一道题,除了3位学生没有写,其余全做对了。这说明这种教法乐于被学生接受。下面是最近一次的教学简要记录。
3教学过程
3.1创设情境,提出问题
师:(出示输液和诊脉的图片)当我们身体不适去医院就诊,常常看到这样的画面,哪位同学知道,中医号脉和输液用到的血管有何不同?
生:诊脉的部位是动脉,针刺的部位是静脉。
生:一个能跳动,一个不动。
师:对,这是我们身体中的两种血管:动脉和静脉。手背上、胳膊上的青筋是静脉,不能搏动,输液时找这类血管。诊脉用的血管是动脉,能搏动,有经验的中医通过桡动脉的搏动就能诊断疾病。同学们试着摸一摸自己的桡动脉。
师:我们知道血液在不停的流动。那么手背上的静脉里面,血液向哪个方向流动,你能看出来吗?
生:不能。
3.2讲述科学家的故事,感悟科学家的研究方法
师:在过去一千多年时间里,人们也一直不清楚血液是怎样流动的。直到17世纪,英国医生哈维在前人研究的基础上,经过大量实验研究,才提出了血液循环的理论。哈维解剖了许多活的动物,如蛇、蛙等。他把蛇的胸部剖开,蛇的心脏仍在跳动。他发现蛇的心脏连着几条粗大血管,有的血管在不停地搏动,这是什么?
生:动脉。
师:不能搏动的血管是什么?
生:静脉。
师:(画出心脏及相连的动、静脉简图)哈维用镊子夹住动脉,观察血管的变化,他发现离心脏近的一端的血管和心脏胀的很大,而另一端瘪下去了。松开镊子,心脏和血管贼复了原状。同学们猜一猜,哈维通过这个实验现象,会得出什么结论?
生1:心脏中的血液由动脉运走。
生2:动脉中的血液来自心脏。
师:对(用箭头标出动脉血流方向)。如果你是哈维,接下来你会怎么做?
生:用镊子夹住静脉。
师:哈维就是这么做的,你们猜一猜会有什么情况发生?
生:靠近心脏的那一段血管瘪了下去,而远离心脏的另一端鼓胀了起来。接着哈维会松开镊子,血管恢复原状,这说明静脉把血液送回心脏。
师:猜得很对。那静脉中的血从哪里来呢?
学生一时语塞。
师:心脏中的血液流入动脉,与心脏相连的动脉粗大,然后逐渐分支成较小动脉,血液由大动脉进入小动脉中,就像大树分支一样越分越细。再看静脉,离心脏近的静脉粗大,顺藤摸瓜可以发现,大静脉中的血来自较小静脉,较小静脉中的血来自更小的静脉,就像许多小溪流入小河,许多小河汇成大河一样,把静脉比做江河汇流。心脏中的血液由动脉运走,由静脉送回,哈维进一步推测:动脉中的血一定是流入静脉。但他不清楚怎么流过去的。直到发明了显微镜后,在他死后四年,由意大利解剖学家马尔比基发现了一种象毫毛一样细的血管,起名为毛细血管。随后,列文·虎克发现毛细血管连着动脉与静脉。至此,血液循环理论才告完成,并得到世人的认可。
师:哈维还用人做实验,(学生惊奇地:啊)当然不是解剖人。他用绷带结扎人的手臂来证实他的推测。同学们想想他是怎么做的?(如果学生不能说出,进一步追问:输液前为什么先用橡皮筋绑住手臂?)
生:用橡皮筋绑住手臂,静脉中的血液不能回流,血管膨大,针容易扎进去。
师:对,哈维请了一些比较瘦的人(容易在身上找到血管)。他把那些人手臂上的大静脉血管用绷带扎紧,结果发现靠近心脏的一段血管瘪下去,而另一端鼓了起来。他又扎住了动脉血管,发现远离心脏的那一端动脉不再跳动,而另一端很快鼓了起来。这证明人的血液循环与动物是一样的。我们利用显微镜,可以亲眼看看这三种血管。
3.3实验:观察小鱼尾鳍内血液的流动
师:要想观察到血液流动,对观察材料有两个要求:材料要薄而透明;动物必须是活的。(捞出一条小鱼)小鱼的尾鳍是否符合这两个条件?怎样用显微镜观察它的尾鳍呢?(停顿片刻)同学们先看实验步骤的1、2、3条。(2 min后,找学生陈述步骤)观察过程中,应时常用滴管往棉絮上滴水,保持湿润,尽量使小鱼少受伤害。但小鱼长时间离开水会仍会死掉,所以要尽快完成实验,如果需要较长时间,可把小鱼放入水中,再换一条实验。阅读步骤4、5条,了解观察任务,此外,各小组比一比,看谁发现的问题多。 学生实验,教师巡视。
生1:我发现小鱼血管内血液流动的方向不同,有向头部方向流动的,有向尾部方向流动的。
师:对,这两种一种是动脉,另一种是静脉,向尾部流动的应该是什么?
生1:动脉,因为鱼的心脏在前面,血液离心脏越来越远。
生2:我发现了小鱼尾鳍内血管的粗细不同,有的粗,有的细。
师:细的怎么样呢?
生2:血液中的红细胞刚好通过,血流慢。
师:这就是毛细血管。
生3:我发现了小鱼的血管都成字母“H”的形状。
师:同学们你们在视野中发现这种现象了吗?谁看到了,请起来描述一下好吗?
生4:老师我也看到了类似于字母“H”一样的结构,我认为那不是血管,而是小鱼的其他结构。
师:那你们知道字母“H”一样的结构是什么吗?
师:它其实是小鱼的骨骼,支撑着小鱼的身体。
生5:老师,我们小组确定找到了小鱼的血管,可就是看不到血管内有血液流动的情况,这是为什么呢?
师:哦,这个问题请同学们思考一下?
生6:我认为是小鱼长时间缺水,生命力减弱,所以血管内的血液流动慢,甚至停止。
师追问:那我们怎样来减少这种情况的发生呢?
生6:在实验过程中,给小鱼多滴加水分,保护小鱼不会因缺水而死亡。
师:说得非常好,小动物是我们的好朋友,我们应该时时刻刻地保护它。除了我们观察到的,三种血管还有其他一些特点,请读课本第66-67页,填写表格。
3.4自学课本,完成表1
师:阅读之后,同学们有没有看不明白的地方?
生:没有。
师:那老师考考大家,看你们是否真正理解了。(出示教材图Ⅳ-34动脉和静脉横切面)为什么动脉比静脉的管壁厚,弹性大?
生:心脏把血射入动脉,压力大,只有管壁厚,弹性大才能承受压力。
师:静脉为什么管壁薄?
生:血液经毛细血管流到静脉,压力变小,所以静脉管壁薄。
师:对,可见生物的结构与功能是相适应的。毛细血管的功能是什么?
生:物质交换。
师:(出示教材图Ⅳ-36血液与组织细胞间的物质交换),当血液流到毛细血管时,血液中的氧气和养料穿过毛细血管壁送给细胞,细胞产生的二氧化碳和其他特质则进入血液,实现了物质交换的功能。在动脉和静脉中能进行物质交换吗?
生:不能。
师:为什么?
生:毛细血管薄,物质易通过,而动脉和静脉的管壁都较厚,物质不易通过。
师:说得好,毛细血管还有哪些特点与物质交换功能相适应?
生:管腔细,血流速度慢。
师:对,这样才能有充足的时间进行物质交换。毛细血管的特点可以再加一点:分布广,除指甲、毛发等处外,毛细血管几乎无处不在。这有利于给全身每个细胞输送物质,也能把全身细胞产生的废物运走。
师:常言到“人往高处走,水往低处流”,下肢静脉中的血液却能往高处流,回到心脏。你知道四肢的静脉中有什么吗?
生:有静脉瓣。
师:(出示静脉瓣图片)静脉瓣能阻止血液向下倒流,再加上骨骼肌的收缩与舒张以及其他组织的挤压作用,促使静脉血管中的血液流回心脏(出示静脉瓣动画)。
4练习(略)
5教学反思
什么样的课是好课?笔者认为,能让学生理解的课不算是好课,让学生一遍就能记住的课才是好课。
本课首先从日常的诊脉、输液入手,让学生从日常生活经验中体会到血管的不同;从科学家的故事中,又诠释了动脉和静脉的字面含义;讲科学家的实验,边讲边留下空间让学生猜测,使之感悟到概念的渊源,体会科学家的智慧;分组实验让学生得以亲自观察、分辨不同的血管;自学填表及师生对话,让学生认同结构与功能的紧密联系。不同的活动,全方位的体验,使概念在头脑中扎下了根,事实证明,用这种方法讲授血管,学生再也没有出现过把动脉和静脉弄混的情况。这也为下节讲解心脏的结构打下基础:先让学生根据血管名称标出血流方向,学生马上就会明白心脏内部四个腔中的血液流动情况,也会明白两个循环的路线。