血管和心脏1
教学目标知识目标
1.通过观察使学生理解动脉、静脉、毛细血管的结构特点和功能特点。
2.通过对心脏的观察,使学生把握心脏的位置和结构的基本知识。
3.使学生知道心率和心输出量的基本知识。
4.使学生知道体育锻炼对心脏的影响以及饮酒对心脏和血管的有害影响。
能力目标
1.通过学生用显微镜观察小鱼尾鳍内的血液流动,分组对猪心脏(或羊心脏)的观察和描述,培养学生的实验能力、观察能力、表达能力及分析能力。
2.通过学生对三种血管的比较,培养学生的概括、归纳的思维能力。通过学习心率及心输出量,使学生会测自己的心率及心输出量,从而会分析自己心脏的工作状况,培养学生理论联系实际的实践能力。
情感目标
1.通过学习毛细血管及心脏的结构特点与功能,使学生树立结构与功能相适应的生物学观点。
2.通过学习使学生热爱体育锻炼,并养成不酗酒的好习惯。在分组活动中,使学生学会相互协作。
教学建议
教材分析
血管是体内物质运输的管道系统,心脏是血液循环的动力器官,关于血管和心脏这部分内容,是本章的重点之一。毛细血管的结构与功能相适应的特点,心脏观察的分组实验的指导与组织,心脏的结构是本节的重点,心脏的瓣膜的开放方向与血流方向的关系是本节的难点。按照从感性到理性的熟悉规律,做好三个实验:用显微镜观察小鱼尾鳍内的血液流动,观察哺乳动物猪或羊心脏的结构,用不带针头的注射器依次向上腔静脉、下腔静脉和肺静脉内注水,观察水从何处流出?让学生通过观察实验获得感性知识,再结合挂图和模型的讲解来突破重点和难点。
教法建议
关于血管部分:
结合课上用显微镜观察小鱼尾鳍内的血液流动的分组实验及三种血管的挂图,加深对三种血管的管壁的结构和血管内血流速度的识记效果。在指导学生实验观察时,最好提出明确具体的观察内容,使观察有的放矢,以培养学生的观察能力,可设计如下:
观察内容:
1.观察红细胞通过血管的情况及血流速度
2.注重向前方流的血管流速快,还是向后方流的血管流速快?
(鱼头朝向正前方)
3.看中间的横血管:流速快还是慢?细胞是单排走还是好几排一块走?
4.观察血流有没有方向性?是从流速快的血管→横血管→流速慢的血管,还是从流速慢的血管→ 横血管→流速快的血管?
思考:
1.红细胞单行通过的是什么血管?
2.毛细血管的血流速度如何?
3.血液流动的方向性如何?
讲述三种血管时:
首先讲清楚三种血管的基本概念,指出血管的名称是根据它输送血液的方向来确定的;其次让学生摸一摸自己的颈部或腕部动脉和搏动,看一看手臂上的“青筋”(就是静脉)等,使学生对动、静脉有感性熟悉;在讲述毛细血管时,要抓住它的生理功能与其结构特点相互适应的关系进行教学,如围绕毛细血管是管内血液和管外组织细胞之间进行物质交换的场所这一点,讲授毛细血管的特点(量多、分布广、管细、壁薄、血流速度慢),并指出这些特点有利于物质交换。这样,使学生对毛细血管的特点轻易明白,不致死记硬背,而且有助于对结构与功能相适应的理解。
关于心脏部分:
结合课上观察哺乳动物心脏结构的演示实验及心脏的挂图、模型,由感性熟悉入手加强对心脏四个腔、各腔的结构特点及各腔相连的血管名称的识记效果。有条件的学校最好把此演示实验改为学生分组实验,采用边讲边观察的方式进行教学,有利于培养学生的多种能力。在指导学生实验观察时,按先观察外形,再观察内部结构的顺序进行观察,并且列出观察提纲:1.如何分清心脏的前后左右?如何分清心房和心室的位置?2. 捏一捏室间沟两侧的软硬,比较左右心壁的厚薄。3.掀开心壁,验证心壁的厚薄,观察心脏的四个腔是如何相通的?4.观察与心脏四腔相连的血管的名称 。使观察明确具体,以培养学生的观察能力,观察时布置讨论的问题:如观察心房和心室之间的房室瓣及动脉管基部的动脉瓣,数一数有几个,想一想它有什么作用?让学生边观察边讨论,以培养学生的思维能力,最好要求画图记录观察结果,以培养学生的绘图能力,有条件的学校,观察完后,安排学生上讲台前用实物投影仪展示自己的观察结果,以培养学生的表达能力。对瓣膜的作用可用一个演示实验——用不带针头的注射器依次向上腔静脉、下腔静脉和肺静脉内注水,观察水从何处流出来突破。在心脏结构的解剖观察的基础上,最后让学生边总结边用表格的方式归纳如下,以培养学生的分析、概括能力。
心脏的结构和功能
结构名称
位置或连接关系
功能
心 包 膜
心脏外面
保护心脏
内 腔
心 房
左心房
肺静脉
推动血液循环流动
右心房
上、下腔静脉
心室
左心室
主动脉
右心室
肺动脉
瓣 膜
房室瓣
心房和心室间
防止血液倒流
动脉瓣
心室和动脉间
联系日常生活实际来学习心率、心输出量、心脏的锻炼和保健等知识。
如可让每个学生用听诊器测出自己的心率,然后计算全班同学的平均心率。比较运动员和普通人的心脏工作情况来讲述体育锻炼对心脏的影响。
本节内容较多,建议用三课时。
教学设计示例
第一课时血管
新课的引入:
人体内物质的运输主要是由血液来完成的。血液在人体哪些部位流动?怎样流动?流动的动力是什么?
生:血液是在心脏和血管构成的封闭的管道中流动的。流动的动力来自心脏的搏动。
板书:第二节 血管和心脏
师:血管从粗到细,就像城市的道路一样,人体内的全部血管连接起来全长可达10万公里。回忆初一学过的知识,血管分为哪几种?
生:动脉、静脉、毛细血管。
师:请同学们摸一摸自己的颈部、腕部有跳动感的部位,跳动的器官是什么?有什么规律?
学生摸后回答。
师:再看手背上的“青筋”,它是什么?
生:观察后回答。
师:你摸到跳动的部位是动脉,手背上的“青筋”是静脉,连接动脉和静脉的是毛细血管。
出示三种血管的挂图: 让学生观察挂图并结合书本讨论以下问题:
1、 动脉和静脉是如何定义的?
2、 动脉、静脉内血液流动的方向如何?
3、 从挂图上分析比较三种血管管壁的厚度、管腔的大小有何不同?
在学生通过小组讨论并发言后,老师有针对性地对学生回答的内容予以补充和修正。
老师进一步依据挂图,为学生具体讲述动脉管壁和静脉管壁的特点:
(1) 动脉管壁一般可分为外、中、内三层,其中层主要是弹性纤维和平滑肌,使血管具有弹性和收缩性。大的动脉中层厚,弹性纤维多,故弹性大。
(2) 静脉的管壁相对较薄,弹性较小。
提问:动脉、静脉管壁弹性大小不同与血流方向有什么关系?
动脉、静脉的分布有何不同?举一至两个你知道的血管的例子。
设疑:一般说:“水往低处流”,那么,下肢静脉的血液如何往上走流回心脏呢?
教书出示挂图(或让学生看书第29页图VI26),使学生了解在四肢的静脉的内表面有一些瓣膜,叫静脉瓣。
让学生讨论:四肢的静脉瓣有什么作用?
教师讲解:
肌肉收缩,压挤静脉,(静脉壁很薄,易被压挤,)这时,两个静脉瓣之间的血液被分成两部分,上部的血液冲开静脉瓣继续往上流,下部的血液由于重力下降时,静脉瓣关闭,而停留在血管内;肌肉舒张,压力降低,下段的血压高,冲开静脉瓣,血液向前流动,这保证血液送回心脏方向,而不会倒流。
教师可演示模型来加深学生对静脉瓣防止血液倒流的熟悉。
教师提问:毛细血管是一种什么样的血管?为什么叫它毛细血管?
学生回答:它是连通最小的动脉和静脉之间的血管。
老师根据挂图讲述毛细血管的结构特点::
(1) 毛细血管极细,内径仅有8~10微米,
(2) 管壁极薄,仅有一层上皮细胞。
但毛细血管数量大,分布广,一个70公斤的人,把他的毛细血管首尾连接起来,可以绕地球转一圈。
提问引起学生探索:
根据三种血管的结构特点和定义,你推断血液在三种血管内的血流速度怎样?在血管内血流方向应该是什么样?
学生回答:
血流速度:动脉管内血流的速度快,静脉管内的血流速度慢,毛细血管内血流的速度最慢;血流方向是:由动脉→ 毛细血管 → 静脉。
教师提供实验材料——无色素的小鱼供学生观察尾鳍的血流情况以验证自己的判定。
实验:观察小鱼尾鳍的血流现象
方法步骤:
1用浸湿的棉花将小鱼的鳃盖和躯干包裹起来,露出尾部
2 将小鱼侧放在培养皿中,尾鳍平贴在培养皿底面(鱼头朝正前方)
3 将培养皿放在载物台上,用低倍镜观察血液流动情况
观察内容:
1.观察红细胞通过血管的情况及血流速度
2.注重向前方流的血管流速快,还是向后方流的血管流速快?(鱼头朝向正前方)
3.看中间的横血管:流速快还是慢?细胞是单排走还是好几排一块走?
4.观察血流有没有方向性?是从流速快的血管→横血管→流速慢的血管,还是从流速慢的血管→横血管→流速快的血管?
思考:
1.红细胞单行通过的是什么血管?
2.毛细血管的血流速度如何?
3.血液流动的方向性如何?
注重:保持小鱼鳃部的湿润;使尾鳍平贴在培养皿上;保持载物台与镜头的清洁。
反馈学生观察的结果。并让学生根据这三种血管的结构特点分析:血液的营养在哪里最适于交给组织细胞,为什么?
学生回答:
在毛细血管处,因为毛细血管壁极薄,管内血液流动速度最慢,而且全身除了表皮外,各处细胞的四周都有毛细血管的分布。
教师补充:
毛细血管有这些特点,所以它是血液与细胞进行物质交换的场所。而动脉和静脉主要是运送血液。
反馈:老师出示投影片,让学生将三种血管进行比较:
血管名称
动脉
静脉
毛细血管
概念
分布
管壁特点
管腔大小
血流速度
教学设计示例
第二课时 心脏
复习提问:1、人体内血管有哪几种? 2、如何在血流方向上区分动脉和静脉?
引入:血液要能在血管中流动还需要动力,其动力来自什么?
学生回答:来自心脏的搏动。
板书:二、心脏
对于心脏,我们并不生疏 ,那么它位于人体的什么部位?
教师出示挂图(或看彩图一),让学生说出心脏的位置与外形大小,并在自身胸部摸到心脏的位置,感受到心跳。请一位学生用语言说明。
1、 位置:胸腔中部偏左下方,两肺之间。
2、 外形大小:形似桃,与各人拳头大小相似。
3、 功能:血液流动的动力。
过渡:心脏是血液循环的动力器官,它昼夜不停地收缩和舒张,推动血液在血管里循环流动,那么,心脏的结构是如何适应这种生理功能的?
4、 心脏的结构
让学生观察哺乳动物心脏结构的演示实验及心脏的挂图、模型:
(有条件的学校最好把此演示实验改为学生分组实验,让学生结合书及彩图来观察实物,并对照心脏的立体模型观察,搞清楚心脏的结构。)
方法步骤:
一、 观察心脏的外形:
1. 辨别心脏的前后(正反面),确定心底和心尖的方向。
(心底朝向右后方,心尖朝向左前下方。)
2. 识别房室沟和室间沟:
(近心底处有一环形沟——房室沟,此沟为心脏外面心房与心室的分界。
心尖的右边有一沟叫室间沟。它是左右心室的分界。)
3.把心脏的正面朝上放好(室间沟自右往左);辨别心脏的上下左右。
4.捏一捏室间沟两侧的软硬,比较上下心壁的厚薄
(左侧比右侧硬,因为左侧肌肉发达,上比下厚)
5.结合挂图观察上、下腔静脉、肺静脉、主动脉和肺动脉的位置。
挂图或模型反馈心脏外形的观察结果
二、观察心脏的结构(已解剖好)
(有条件的学校先用录像演示心脏的解剖过程,再指导学生解剖心脏后再观察)
投影写好观察提纲:
1.掀开心壁,验证心壁的厚薄,观察四腔:(上为心房,下为心室)
2. 手指从心房往下伸,观察心房和心室是否相通,再摸两个心房之间及两心室之间是否相通
3. 将手指从心室往上捅,找到与心室相通的动脉及与心房相通的静脉。
4.一根红线从左心室的血管穿出来,再拿一根蓝线从右心室的血管穿出来,把心脏正面朝上放好。
反馈:(有条件的学校可让学生上讲台利用实物投影仪汇报对心脏结构的观察结果)
教师提问:心脏的四腔是如何相通的?
学生回答:左右不通,而是上面的心房与下面的心室相通。
教师提问:与心房、心室相连的血管都是哪种血管?
学生回答:与心房相连的是静脉,与心室相连的是动脉。
教师出示挂图,给学生讲清与心脏四腔相连血管的具体名称,并请学生指出血流的方向。最后老师小结并板书:
继续引导学生观察心脏的瓣膜:
观察提纲:
4. 观察心房和心室之间的房室瓣:从打开的口往里看,找到膜一样的结构,而且被绳拉在一起连在心室壁上。想一想它有什么作用?
5. 观察动脉瓣:把动脉管提起来,拉开看动脉管基部是否有兜,数一数有几个兜?想一想这些兜有什么作用?
反馈:学生回答:心脏中心房与心室之间、心室与动脉之间都有一些兜状结构。
教师指出:在心房和心室之间的瓣膜叫房室瓣,在心室与动脉之间的瓣膜叫动脉瓣。
引导学生探索:这些瓣膜在心脏中起什么作用?
演示实验:教师用不带针头的注射器依次向上腔静脉、下腔静脉和肺静脉内注水,让学生观察水从何处流出来。
学生汇报观察结果:向上腔静脉、下腔静脉内注水,水都从肺动脉流出来,向肺静脉内注水,水从主动脉内流出来。
教师再从各种渠道分别向心脏灌水:从动脉向心室内注水,从心室向动脉方向注水,从心室向心房注水,从心房向心室方向注水,让学生观察水是如何流动的?
让学生通过观察发现无论向心脏如何注水,水只能由心房流向心室,由心室流向动脉,
总结:心脏内血液流动的方向: 静脉→心房 → 心室 → 动脉
教师引导:为什么会这样?心脏中有什么结构阻止了水(血液)从动脉流向心室,由心室流向心房?根据此演示实验,得出什么结论?
学生回答:心脏内的瓣膜可阻止血液倒流。
教师最后小结心脏中瓣膜的种类与功能
最后教师用顺口溜来总结心脏的结构:
上房下室向下通
左右房室不相通——有室间沟、房室沟
房连静脉室连动
静房室动不倒流——有动脉瓣
指导学生收拾实验用具,下课。
教学设计示例
第三课时 心脏的功能指标
复习心脏的结构
导入:那么,心脏到底是怎么工作的?教师可对照挂图进行讲解心搏的过程。
心脏的搏动——心肌收缩,推动着血液向前流动。具体过程:
当心房收缩时,由于内压力升高,其内的血液由左心房流至左心室,由右心房流至右心室。当心室收缩时,其内部压力升高,使房室间的房室瓣关闭,因此封闭了房室之间的通道,阻止血液倒流。于是,受到挤压的血液只能由左心室流入主动脉,由右心室流入肺动脉,当心室收缩终了而又开始舒张时,由于心室扩大,内部压力降低,使主动脉和肺动脉内的血液回流,导致动脉基部的动脉瓣关闭,阻止动脉内的血液向心室倒流,当心房收缩完毕而开始舒张时,其内部压力降低,使静脉内的血液分别由上、下腔静脉流回右心房,同时,肺静脉的血液流回左心房。由此可见,心脏在每一次搏动中借心室的收缩把血液送到动脉内,同时借心房的舒张而将血液自静脉引回,故心脏是血液循环的动力枢纽。
过渡:用什么来衡量心脏的工作潜力的高低?我们专心率和心输出量来衡量每个人心脏功能的状况。
板书:(三)心率
1、概念——心脏每分钟跳动的次数,叫做心率。
有条件的学校可让个学生用听诊器测出自己的心率。
实验:我们的心率
方法步骤:
(1).学生四人一组,用听诊器分别测出每个人的心率,并记录数值
(2).计算全班同学的平均心率,男性平均心率,女性平均心率。进行比较。
教师指出:心率随年龄、性别和健康状况而不同。如:出生婴儿一般120—130次/分,三岁以内一般大于100次/分,总的讲,女性心率快于男性,缺乏锻炼的人快于经常锻炼的人,同一个人,在安静、睡眠时的心率比运动、激动紧张时的心率慢。
2、心率的正常值:(板书)
成年人心率的平均值:75次/分,
正常变动范围:60100次/分
假如心率 <60次,心动过缓(运动员除外)
>100次,心动过速。
经常锻炼的人,心率较慢。
另外,在病理时,如甲亢、失血、发热时心率加快,一般体温上升10C心率快1020次。假如心搏间隔或强弱不规律,即为心律不齐。
板书:(四).心输出量
1、概念—心脏收缩时,向动脉射出血量的多少。它是衡量心脏功能的标志。
正常左右心室输出量相等,只计其一,心室每次射出的血量,叫每搏输出量,一般60—80毫升。心脏每分钟的输出量叫每分输出量。
让学生指出心输出量的计算方法:
2、每分输出量=每博输出量×心率
请学生计算:一个正常人,在安静状态下,每分钟心率是75次,每搏输出量是70毫升,那么,他的每分输出量是多少?
学生计算并回答:每分输出量=70×75=5250毫升。
讨论:影响心输出量的可能因素,并初步分析原因。
回答:体育锻炼、运动、激动等。
板书:(五) 心脏的锻炼和保健
通过探索运动员和普通人在剧烈运动时心率的变化的实验来讲述体育锻炼对心脏的影响。
探索:体育锻炼对心脏的影响
分析资料提出问题:
教师出示投影表格:
人员
心肌收缩力
心率(次/分)
每搏输出血量
(毫升)
每分输出血量
(毫升)
心脏工作的潜力
运动员
较强
50
105
5250
较大
普通人
较弱
75
70
5250
较小
分析:人在安静状态下,每分输出量是相近的,心率却不同。即每搏输出量有异。经常参加体育锻炼的人每搏输出量比普通人高,且他们经常参加体育锻炼,心肌发达,心脏工作潜力大。
[提出问题]:
参加剧烈运动时,运动员和普通人分别靠提高什么为主来增加每分输出量?
根据平时的生活经验:作出假设。
[提出假设]
假如在剧烈运动时,普通人主要通过增加心率来提高心输出量,运动员主要通过增加每搏输出量来增加心输出量,那么,测普通人剧烈运动后的心率将会比安静状态时的心率显着增加,而运动员剧烈运动后的心率比安静状态时的心率增加不多。
[设计并完成实验]
设计:对比实验法。
实验组:(A组):选5名经常参加体育锻炼的同学;
对照组:(B组):5名中等锻炼水平的同学。
注重:两组同学性别、身高、体重应相近(想一想为什么?)
方法步骤:
(1) 测两组同学安静时的心率,计算各组平均值
(2) 学生做下蹲动作50次后,测两组同学的心率,计算各组的平均值。
(3) 学生做下蹲动作100次后,测两组同学的心率,计算各组的平均值。
(4) 将结果填入下表。
A组同学
安静时的心率
下蹲50次后的心率
下蹲100次后的心率
B组同学
安静时的心率
下蹲50次后的心率
下蹲100次后的心率
平均
(5)对实验结果进行比较分析
讨论:
① 结果是否与预期相符?
② 在选择参加实验的同学时,为什么两组同学性别、身高、体重等条件应尽量相似?
教师出示投影资料:
运动员及普通人的最大耗氧量及最大心输出量:
人员
最大耗氧量
(升/分)
心率(次/分)
每搏输出血量
(毫升)
最大心输出血量
(毫升)
运动员
约5.2
190
160
30400
普通人
约3.2
200
100
20000
从上表可以看出:运动员由于经常参加锻炼,心肌发达,收缩有力,工作潜力大。能够担负繁重的工作。
通过实验及结合上述表格可得出什么结论?
得出结论:同在剧烈运动时,要达到每分输出的血量相等的水平,运动员主要是以增加每搏输出的血量来实现的,而普通人则主要是以增快心率来实现的。因此,经常参加体育锻炼的人,能够担负繁重的工作,而且工作能持久;而不经常锻炼的人,心脏轻易疲惫,工作不能持久。
提示学生:要有强健的心脏,应该经常参加体育锻炼。
讲述吸烟和酗酒对心脏和血管的有害影响:教师结合实例来说明,使学生在理性熟悉的基础上自觉做到不吸烟、不酗酒。并积极参加体育锻炼,使自己的心脏强健。
板书设计:
第二节 血管和心脏
一、血管
种类
管壁
管腔
弹性
血流速度
功能
动脉
厚
小
大
快
运输血液
(心脏→全身)
静脉
薄
大
小
慢
运输血液
(全身→ 心脏)
毛细血管
极薄
极小
极慢
物质交换的场所
二、心脏
(一) 位置和外形
三、 心脏的锻炼和保健
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