李子牧

对人类而言，心脏有着非常特殊的地位，它是我们循环系统的总枢纽，通过心脏四腔运动，运送血液到全身各处。根据人体血液循环路径的不同，血液循环可分为体循环和肺循环两部分。血液由左心室进入主动脉，再流经全身的动脉、毛细血管网、静脉，最后经上、下腔静脉流入右心房的循环称为体循环;血液由右心室进入肺动脉，再流经肺部的毛细血管网，最后由肺静脉流回左心房的循环称为肺循环。这个过程对我们人体非常重要，了解这个过程，会帮助我们更好地认识人体。

一、研究背景

制作心脏模型，是我对生物课老师讲解的“人体内的物质运输和能量供给”的一种深入探究。课堂上，老师在讲解时展示了静态的心脏模型，让我对血液如何通过心脏运输产生了极大的兴趣。

血液真的可以按照书本上说的那样在我们身体里面运行吗？怀着好奇，我尝试着按照书本上的知识，研究和制作心脏泵血及循环系统运行动态模型。

二、制作准备

在制作过程中，需要的工具和器具有：剪刀、美工刀、胶带纸、扎带、白板、洗瓶、硅胶管、单向阀、三通、变径通、玻璃胶。

我希望能够利用这些简单的材料建立起设想中的动态模型，一方面加深我对本章内容的认知，锻炼和培养我的创新实践能力;另一方面可以给以后学习这章课程的学弟学妹进行动态展示，激发他们的学习兴趣。

三、制作过程

（一）认识心脏的基本构造

心脏最基本的组成部分是左心房、左心室、右心房、右心室。心脏内有瓣膜，房室瓣位于心房与心室之间，只能向心室开;动脉瓣位于心室与动脉之间，只能朝向动脉开。其特征如下表所示：

心脏由发达的心肌构成，能昼夜不停地收缩和舒张，推动血液在血管里循环流动，是血液循环的动力器官。心脏由左右两个“泵”协同工作，一次心跳包括了心脏的收缩和舒张。

（二）认识血管

血管包括动脉、静脉和毛细血管3 种。动脉是把血液从心脏输送到身体各部分的血管，静脉是把血液从身体各部分送回心脏的血管，毛细血管则是连接小动脉和小静脉的血管。血管布满全身，血液就在这些血管里循环流动。

（三）制作动态模型

1. 研究图纸

经过对心脏和循环系统的研究，我设计了如下的制作步骤：制作心脏的4 个腔;制作体循环的主动脉及经过的毛细血管网和上、下腔静脉;制作肺循环的肺动脉及经过的毛细血管网和肺静脉;注入红墨水模拟血液。

2. 制作与装配

对照图纸后，在装配中要注意细节。比如，为了保证血液的流向，特别注意用单向阀代替心脏的瓣膜，保证血液朝一個方向流动;用洗瓶模拟心脏的各个腔时，因为上、下腔是连通的，进行开洞后，一定要用玻璃胶封好，防止漏液。现将装配要点制成表格，严格按照表格装配。

3. 心脏泵血与循环系统运行的调试

制作及装配完成以后，需要对心脏的搏动和血液在血管中的运行进行调试，主要是调试左心室泵血是否可以向血管中运输血液。当血液通过左心室泵入血管、回流进右心房后，用力按压模拟右心房的洗瓶，右心房的血液可以进入右心室;用力按压模拟右心室的洗瓶，血液可以通过肺循环进入左心房。

调试时，要特别注意各连接处是否存在漏液、返流问题。

四、研究总结与反思

按照图纸制作了模型后，可以演示心脏搏动和血液的体循环、肺循环。其优点是制作方便快捷，所用器材简单、容易获得;装置半透明，可以清晰地展示血液在各个心脏腔室及血管中的流动。

但是，由于知识结构的不全面，我没有设计出血液在通过体循环或肺循环后，会因为氧含量不同而发生颜色变化。我还需要开动脑筋，在实践中不断地改进和创新。我希望通过初三化学知识的学习，进一步完善和改进我的模型。

五、研究感悟

研究设计模型是一种好的学习方式，我们可以根据教材，用一些日常可见的器材动手实验，通过分析实验的结果，探究、发现、总结规律。这不仅让我学到了知识，更让我懂得做事的重要途径——重在实践，只有靠自己的双手才能得到收获。研究性学习转变了我的学习观念，改变了我“死读书”的学习方式。研究性学习的实践，激发了我自由创新的热情，培养了我独立思考、探究新事物的科学精神。