1.1教材定位與學習難點分析演講人2025小學六年級科學上冊循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型制作課件各位同學、老師們：今天，我們將共同開啟一段“探索生命引擎”的科學之旅——通過親手制作循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，深入理解人體最精密的“運輸網(wǎng)絡(luò)”。作為一線科學教師，我曾目睹學生們在觀察心臟模型時眼中的光芒，也見證過他們因模型成功運轉(zhuǎn)而歡呼的場景。這段實踐不僅能讓抽象的生理結(jié)構(gòu)具象化，更能培養(yǎng)大家的科學思維與動手能力。接下來，我將從“為何制作”“如何準備”“分步實施”“拓展應(yīng)用”四個維度，帶大家逐步拆解這個充滿趣味與挑戰(zhàn)的實踐項目。一、為什么要制作循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型？——從認知需求到核心素養(yǎng)的跨越011教材定位與學習難點分析1教材定位與學習難點分析六年級科學上冊“人體的循環(huán)系統(tǒng)”單元，核心目標是讓學生理解心臟、血管與血液協(xié)同工作的機制。但教材中“心臟四腔結(jié)構(gòu)”“動脈與靜脈的區(qū)別”“體循環(huán)與肺循環(huán)路徑”等內(nèi)容，對12歲左右的學生而言，僅通過文字描述和圖片觀察，容易陷入“能背概念卻無法形成空間認知”的困境。我曾做過課堂調(diào)研：85%的學生能復(fù)述“心臟分為左右心房、左右心室”，但70%無法準確畫出四腔的位置關(guān)系；60%能說出“動脈血含氧高”，卻難以解釋“為什么肺靜脈流的是動脈血”。這些數(shù)據(jù)提示我們：模型制作是突破空間想象障礙、建立結(jié)構(gòu)與功能關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵載體。022模型制作的教育價值2模型制作的教育價值具身認知的實踐場：通過觸摸材料、組裝部件，學生能直觀感知心臟“泵”的形態(tài)特征（如心室壁比心房壁厚）、血管“管”的結(jié)構(gòu)差異（如動脈壁厚、靜脈有瓣膜）；科學思維的訓(xùn)練場：從“選擇替代材料”（如用氣球模擬心肌的彈性）到“解決技術(shù)問題”（如如何讓“血液”單向流動），每一步都需要調(diào)用“類比推理”“功能模擬”等高階思維；跨學科能力的融合點：模型的色彩設(shè)計（美術(shù)）、尺寸測量（數(shù)學）、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性（工程），天然連接多學科知識，符合“項目式學習”的核心理念。031材料清單與選擇依據(jù)1材料清單與選擇依據(jù)模型制作的關(guān)鍵是“用日常材料模擬真實結(jié)構(gòu)”，需遵循“安全性、易得性、相似性”三大原則。結(jié)合六年級學生的操作能力，推薦以下材料（標注對應(yīng)結(jié)構(gòu)及模擬原理）：|材料類別|具體物品|對應(yīng)結(jié)構(gòu)|模擬原理||----------------|---------------------------|-------------------|--------------------------------------------------------------------------||核心框架|500ml透明塑料瓶（帶蓋）|心臟|瓶身模擬心臟外形，瓶蓋可切割為心房/心室分隔|1材料清單與選擇依據(jù)|管道系統(tǒng)|紅色/藍色軟膠管（直徑5mm）|動脈/靜脈|軟管彈性模擬血管壁韌性，顏色區(qū)分含氧高低（紅色=動脈血，藍色=靜脈血）||動力裝置|氣球（2個）|心?。ㄐ姆?心室）|氣球充氣后的收縮性模擬心肌收縮時的泵血功能||瓣膜結(jié)構(gòu)|氣球膜（剪取薄片狀）|房室瓣/動脈瓣|薄膜的單向開合特性模擬瓣膜防止血液倒流的功能||輔助材料|剪刀、膠水、吸管（細）、食用色素（紅/藍）、清水|-|吸管用于連接管道，色素標記“血液”，清水模擬血漿|特別提醒：塑料瓶需提前清洗消毒，軟管選擇無毒PVC材質(zhì)（可通過查看包裝“食品級”標識確認），避免學生操作時接觸有害物質(zhì)。32145042科學原理的前置鋪墊2科學原理的前置鋪墊01在動手前，必須通過20分鐘的“知識錨點”講解，確保學生理解以下核心概念（結(jié)合模型制作目標設(shè)計問題鏈）：02問題1：心臟為什么需要四個腔？（左心房接收肺靜脈血液→左心室泵向主動脈；右心房接收上下腔靜脈血液→右心室泵向肺動脈）03問題2：動脈和靜脈的功能差異如何通過結(jié)構(gòu)體現(xiàn)？（動脈壁厚、彈性大，需承受高壓；靜脈壁薄、有瓣膜，防止血液倒流）04問題3：瓣膜的位置和作用是什么？（房室瓣在心房與心室之間，動脈瓣在心室與動脈之間，均保證血液單向流動）05通過動畫演示（如心臟收縮舒張的動態(tài)過程）和實物類比（用手捏氣球模擬心肌收縮泵血），幫助學生建立“結(jié)構(gòu)決定功能”的認知基礎(chǔ)。051第一步：心臟模型的核心構(gòu)建（約30分鐘）1第一步：心臟模型的核心構(gòu)建（約30分鐘）目標：準確呈現(xiàn)心臟四腔結(jié)構(gòu)及瓣膜位置。操作步驟：分割塑料瓶：將塑料瓶橫向切割為上下兩部分（上半部分約1/3，模擬心房；下半部分約2/3，模擬心室），用記號筆標注“左心房（LA）、右心房（RA）、左心室（LV）、右心室（RV）”（注意：心臟的“左右”以模型自身為參照，即學生手持模型時，左側(cè)為左心，右側(cè)為右心）；安裝房室瓣：在心房與心室的分割處（即切割邊緣），用膠水粘貼兩片氣球膜（模擬二尖瓣和三尖瓣），確保膜片向心室方向下垂（血液從心房流向心室時，膜片被沖開；心室收縮時，膜片因血液壓力閉合）；1第一步：心臟模型的核心構(gòu)建（約30分鐘）固定心肌“泵”：將兩個氣球分別剪去底部，套在左心室和右心室的出口處（即塑料瓶底部預(yù)先開好的兩個圓孔），氣球口向外延伸約5cm（模擬心室收縮時，氣球被擠壓，“血液”從出口泵出）。常見問題與指導(dǎo)：學生易混淆“心臟左右”與自身左右，需反復(fù)強調(diào)“模型的左右以它自己為中心”，可用貼紙在模型左側(cè)貼“L”、右側(cè)貼“R”標記；瓣膜粘貼不牢固時，可建議用雙面膠先固定邊緣，再涂少量白膠加強，避免膜片因水流沖擊脫落。062第二步：血管網(wǎng)絡(luò)的立體搭建（約40分鐘）2第二步：血管網(wǎng)絡(luò)的立體搭建（約40分鐘）目標：區(qū)分動脈、靜脈、毛細血管，構(gòu)建體循環(huán)與肺循環(huán)的路徑。操作步驟：動脈與靜脈的區(qū)分：動脈（紅色軟管）：連接左心室出口（氣球延伸端）→模擬主動脈→分支為“頭部動脈”“上肢動脈”“軀干動脈”“下肢動脈”（用細吸管制作分支，長度分別為8cm、10cm、12cm、15cm，模擬不同部位的動脈分布）；靜脈（藍色軟管）：從各分支末端反向連接→模擬上腔靜脈（收集頭部、上肢血液）和下腔靜脈（收集軀干、下肢血液）→匯總至右心房入口；肺循環(huán)的補充：2第二步：血管網(wǎng)絡(luò)的立體搭建（約40分鐘）肺動脈（藍色軟管）：連接右心室出口→延伸至“肺部”（可用海綿塊模擬，包裹軟管末端）；肺靜脈（紅色軟管）：從“肺部”另一端引出→連接至左心房入口；毛細血管的簡化呈現(xiàn)：在動脈與靜脈的分支末端（如“手指”“腳趾”位置），用細棉線纏繞軟管（棉線間隙模擬毛細血管壁的通透性），并標注“此處為毛細血管網(wǎng)”。關(guān)鍵提示：血管長度需符合“體循環(huán)路徑長于肺循環(huán)”的特點（可測量對比：體循環(huán)總長度約50cm，肺循環(huán)約30cm）；毛細血管的棉線纏繞不宜過密，避免阻礙“血液”流動，同時通過語言強調(diào)：“雖然模型中用棉線簡化，但真實的毛細血管比頭發(fā)絲還細，數(shù)量多到能繞地球兩圈！”073第三步：整體連接與功能調(diào)試（約20分鐘）3第三步：整體連接與功能調(diào)試（約20分鐘）目標：驗證模型是否能模擬血液循環(huán)的動態(tài)過程。操作流程：注入“血液”：將清水與紅色/藍色食用色素混合（紅色代表動脈血，藍色代表靜脈血），分別倒入左心房（紅色）和右心房（藍色）；模擬心肌收縮：同時擠壓左心室和右心室的氣球（模擬心臟收縮期），觀察：左心室的紅色“血液”是否通過主動脈進入體循環(huán)分支，最終經(jīng)上、下腔靜脈流回右心房；右心室的藍色“血液”是否通過肺動脈進入“肺部”，經(jīng)肺靜脈流回左心房；檢查瓣膜功能：若出現(xiàn)“血液”倒流（如左心房出現(xiàn)藍色液體），需調(diào)整房室瓣或動脈瓣的角度（如將膜片向心室方向多折疊15，增強閉合效果）。3第三步：整體連接與功能調(diào)試（約20分鐘）學生常見成就點：當看到紅色“血液”從左心室泵出，流經(jīng)“手指”后變?yōu)樗{色流回右心房，學生往往會自發(fā)感嘆：“原來體循環(huán)真的是這樣！”這種直觀體驗比背誦10遍課本描述更深刻。081功能驗證與科學問題探究1功能驗證與科學問題探究問題2：動脈和靜脈的軟管粗細對“血流速度”有何影響？（用秒表測量相同量“血液”流經(jīng)不同管徑的時間，理解動脈高壓、靜脈低壓的特點）03問題3：若“肺部”的海綿塊被凡士林堵塞，肺靜脈的“血液”顏色會如何變化？（模擬肺泡氣體交換受阻，理解肺循環(huán)的意義）04模型制作完成后，可設(shè)計以下探究任務(wù)（分組完成，每組選擇1-2個問題）：01問題1：如果房室瓣失效（如膜片脫落），“血液”流動會發(fā)生什么變化？（驗證瓣膜的單向?qū)Я髯饔茫?2092跨學科融合與創(chuàng)新改進2跨學科融合與創(chuàng)新改進美術(shù)視角：用彩筆在模型上標注“主動脈”“肺動脈”等結(jié)構(gòu)名稱，設(shè)計科學標簽（要求字體清晰、配色符合生物學慣例）；數(shù)學視角：測量各段血管的長度與直徑，計算“體循環(huán)總路徑長度”與“肺循環(huán)總路徑長度”的比值（約2:1，對應(yīng)實際人體比例）；工程視角：嘗試用更環(huán)保的材料（如可降解吸管、水果皮制瓣膜）改進模型，撰寫“環(huán)保版循環(huán)系統(tǒng)模型設(shè)計報告”。321103聯(lián)系生活：從模型到健康的思考3聯(lián)系生活：從模型到健康的思考通過模型，引導(dǎo)學生思考：“哪些生活習慣會影響循環(huán)系統(tǒng)健康？”結(jié)合觀察結(jié)果（如擠壓氣球時需用力才能泵血，類比“心肌需要鍛煉才能更強健”），得出結(jié)論：堅持有氧運動（如跳繩、游泳）可增強心肌力量；少吃高鹽高油食物（避免血管堵塞）；保持充足睡眠（讓心臟有規(guī)律地休息）?？偨Y(jié)：模型制作的終極意義——讓生命科學“可觸可感”回顧今天的制作過程，我們用塑料瓶、軟管和氣球，搭建起了人體最精密的“運輸網(wǎng)絡(luò)”。這個模型不僅是一件手工作品，更是一把打開生命科學之門的鑰匙：它讓我們在“剪一剪、粘一粘”中，理解了心臟為何是“生命的泵”；在“看流動、測速度”中，體會了血管為何是“生命的管道