师:今天我们来学习教科版小学科学五年级上册第四单元中的第三课《心脏和血液》。现在来看学习目标,学完这节课,我们要知道心脏是重要的人体器官,心跳是心脏工作的外在表现,它能让血液在血管中流动,维持人的生命活动。我们要能借助模拟实验,了解心脏跳动的意义,并且知道如何保护心脏。
上课前,请同学们准备好教科书、橡胶管、吸耳球、烧杯和水。要是没有吸耳球,也可用塑料洗瓶或海绵代替;杯子最好用能看出水量的烧杯,没有的话,普通透明塑料杯也行。现在请大家暂停视频,做好准备再继续观看。准备好了吗?那我们开始今天的学习。同学们,回忆一下体检时的场景,思考在抽血的时候,针扎到哪里了呢?
生:扎到了血管里,这样才有血流出来。
师:这位同学说得很好。现在请同学们暂停视频,仔细找一找自己身体上哪些地方有血管。相信大家很快就找到了,我们的手背、手臂、脖子等地方,有一些青色凸起来的管子,就是我们的血管。下面我们进一步认识血管。血管遍布我们的身体,有的较粗,有的很细。食物中的营养和我们吸入的氧气进入血液,通过血管运输到身体的各个部位,包括大脑、四肢,维持人的生命活动。血液是一种液体,如果没有外界的力量,它是不会自己流动的。同学们思考一下,是什么力量推动血液在血管里不停地流动呢?
生:我知道这个力量来自心脏。
师:这位同学提到了心脏,那心脏和血液的流动究竟有什么关系呢?接下来我们一起进一步认识这个人体中既熟悉又陌生的器官。心脏位于胸部,一般在胸腔中部偏左的位置,形状如桃,大小如本人拳头。心脏每时每刻都在跳动,我们可以通过是否有心跳判断一个人是否还有生命迹象。现在,请你将手放在胸腔中部偏左的位置,感受自己的心跳。
感受到自己的心跳声了吗?心脏究竟是怎么跳动的呢?我们可以用锡箔球来模拟一下,挤压时锡箔球向内收缩,放松时锡箔球向外舒张。我们的心脏就像锡箔球一样不停地收缩舒张,心脏的一次收缩和舒张就是一次跳动。和锡箔球不同的是,心脏的跳动是由心脏肌肉发动的,并不借助外力。如何测量心跳次数呢?我们一起来学习。以10秒为例,刚才10秒钟的时间心跳次数为12次。
你学会怎么测量心跳次数了吗?在科学上,心脏每分钟跳动的次数被称为心率。现在请你测量自己的心率,准备好了吗?请暂停视频,开始测量。测量结束,请和家人或同学分享你的心脏一分钟跳动多少次呢?正常人安静状态下的心率为每分钟60 - 100次。由于年龄、性别或其他生理因素,个体之间会存在差异。按每分钟75次计算,心脏不到一秒就要跳一次,一天要跳动大约10万次。刚才我们说到血液的流动和心脏有关,那么具体是什么样的关系呢?心脏的跳动又有什么意义呢?接下来我们一起探索其中奥秘。心脏和血管都在人体内部,我们无法直接观察到,要怎样对它们进行研究呢?
生:我们可以利用一些简单易得的材料来模拟心脏跳动和血液流动,就像老师刚才用锡箔球模拟心脏一样。
师:这位同学说得很好,对于一些事物内部无法直接观察到的现象,我们可以通过模拟实验来进行研究。现在请同学们暂停视频,思考一下我们可以如何开展模拟实验呢。下面我们来听一听同学们的讨论。
生:我觉得可以用一根管子模拟血管,用水模拟血液。
师:真是不错的主意。除了锡箔球,我们还可以用其他有弹性的物体来模拟心脏,例如浇水用的塑料瓶。
师:同学们的想法非常好。结合同学们的讨论成果,我们一起来做模拟实验,探索心脏和血液的奥秘。在模拟实验中,我们可以用橡胶管模拟血管,用吸耳球模拟心脏,用水模拟血液。首先,请将吸耳球和橡胶管组装起来,并将橡胶管的另一端放入水中。请认真观看操作过程。
现在我们进行第一个模拟实验。请反复挤压和放松吸耳球,观察现象并记录。一起来看看实验过程吧。
反复挤压和放松吸耳球,你观察到了什么现象?
生:我发现当橡胶管中有水时,挤压吸耳球水被挤出,放松吸耳球水被吸入。
师:这位同学的描述非常准确,水在橡胶管中的流动模拟了血液在血管中的流动。当挤压吸耳球时,模拟了心脏的收缩,此时心脏将血液挤出;当放松吸耳球时,模拟了心脏舒张,此时心脏将血液吸入。从这个现象我们可以得出什么结论呢?
生:心脏通过收缩舒张使得血液在血管中流动。
师:是的,心脏提供动力,使得血液在血管中不停地流动,将人体需要的氧和营养物质运输到身体的各个部分,同时将身体各部分工作产生的二氧化碳和废物运输到肺部等器官排出体外,这一过程对于维持人的生命活动十分重要,这就是心脏跳动的意义,我们一起来进一步学习。血液从心脏流出,经过全身各处后流回心脏,周而复始,这一过程被称为血液循环。心脏、血管、血液组成了人体的血液循环系统,它和我们曾经学过的呼吸系统、消化系统、运动系统以及将来要学习的神经系统等共同发挥着重要作用,维持人体生长发育以及生命活动。人们常把心脏比作发动机,一旦损坏,汽车将无法开动。心脏一旦出现问题,血液就会失去流动的动力,就无法向身体各处运输氧和营养物质,我们的身体器官就无法维持生命活动。因此,为了维持生命,我们的心脏必须保持跳动,血液循环系统每时每刻都在工作。下面让我们继续探究神奇的血液循环系统吧。
生:在这个模拟实验中,我发现用水来模拟血液现象不是很明显。
师:你说得对,我想到了血液是红色的,我们也可以给水加颜色,这样观察起来现象更加明显。
师:两位同学非常善于开动脑筋。没错,同学们如果有水彩、墨水等易溶于水的无害物质,可以加到水中将水染色,使实验现象更加明显。老师使用墨水将水进行染色,可以发现染色后我们能够更清晰地看到水的流动情况,实验现象更明显。接下来让我们继续进行探究。用不同幅度挤压吸耳球3次,将橡胶管另一端移到空杯中,再放松观察现象并记录。一起来看看实验过程,现在请你暂停视频,动手探究吧。在这个探究实验中,你观察到了什么现象?
生:挤压幅度较大时,挤出和吸入的水都比较多;挤压幅度较小时,挤出和吸入的水都比较少。
师:这位同学的观察非常细致,挤压幅度大是模拟心脏的收缩和舒张幅度大,意味着心跳比较有力;挤压幅度小是模拟心脏的收缩与舒张幅度小,意味着心跳相对无力。从这个现象我们又可以得出什么结论呢?
