利用彩泥模擬血型類實驗的嘗試

郭 亮 秦 蕾

（1 天津市東麗區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校 天津 300300 2 天津市小東莊中學(xué) 天津 300300）

模型構(gòu)建是自然科學(xué)的常用研究方法?！读x務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》在“描述人體血液循環(huán)系統(tǒng)的組成”的內(nèi)容時，建議學(xué)校組織模擬“血型鑒定”實驗，筆者對此進(jìn)行了大膽拓展，利用彩泥模擬血型類實驗，實現(xiàn)了多個科學(xué)探究過程，取得較好的效果。

1 常見血型鑒定模擬實驗的不足

血型鑒定實驗以采集真實血液進(jìn)行觀察鑒定最為直觀，但是采血過程存在一定的感染風(fēng)險，所以一般學(xué)校較少采用。一些學(xué)校和教師選用其他實驗材料代替血液進(jìn)行模擬實驗，進(jìn)行了很多探索，（表1）。但這些模擬實驗仍存在一定的不足。

此外，也有用碘液、鮮橙汁、豆?jié){、淀粉液、純凈水等實驗材料模擬的，盡管成本低廉，但對血型模擬鑒定的相似度都有差異，且不易觀察結(jié)果的細(xì)節(jié)和說明凝集原理，容易使學(xué)生產(chǎn)生疑惑?？傊鲜龆嗖捎没瘜W(xué)法模擬實驗，側(cè)重結(jié)果的觀察，對提升課堂教學(xué)效果有一定的局限性。筆者改用彩泥構(gòu)建模型的方法，開展科學(xué)探究，極大拓展了課堂教學(xué)的內(nèi)涵。

2 利用彩泥構(gòu)建血型類實驗?zāi)Ｐ?/h2>

2.1 實驗對象模型的構(gòu)建

2.1.1 構(gòu)建圖解（圖1）

圖1 彩泥模擬構(gòu)建血型示意圖

2.1.2 圖解的說明 用紅色彩泥制作成紅細(xì)胞，用藍(lán)色和黃色2 種顏色的彩泥制作成凝集素和凝集原，用不同形狀的彩泥代表不同類型的凝集原和凝集素。

1）藍(lán)色椎體代表A 型凝集原，黃色星體代表A 凝集素（抗B）；黃色球體代表B 型凝集原，藍(lán)色星體代表B 凝集素（抗A）。

2）在紅細(xì)胞上分別標(biāo)注4 種紅細(xì)胞類型，在凝集素上分別標(biāo)注2 種凝集素類型。

2.2 模擬血型類實驗的類型

1）探究ABO 血型系統(tǒng)的分類依據(jù)。

2）探究不同血型的血液凝集的原理。

3）設(shè)計探究血型鑒定實驗。

4）探究安全輸血的原則。

2.3 構(gòu)建模型開展科學(xué)探究教學(xué)的簡要設(shè)計

2.3.1 探究ABO 血型系統(tǒng)的分類依據(jù)

提出問題：ABO 血型系統(tǒng)的分類依據(jù)是什么？

學(xué)生觀察模型，討論分析：與細(xì)胞表面的物質(zhì)有關(guān)。當(dāng)紅細(xì)胞表面有藍(lán)色錐體物質(zhì)時是A 型紅細(xì)胞，當(dāng)紅細(xì)胞表面是黃色圓球物質(zhì)時是B 型紅細(xì)胞，當(dāng)紅細(xì)胞表面有藍(lán)色錐體和黃色圓球2 種物質(zhì)就是AB 型紅細(xì)胞，當(dāng)紅細(xì)胞上無2 種物質(zhì)時就是O 型血細(xì)胞。

教師介紹凝集原，當(dāng)紅細(xì)胞上有凝集原A 時就是A 型血，當(dāng)紅細(xì)胞上有凝集原B 時就是B 型血，當(dāng)紅細(xì)胞上有凝集原A 和B 時就是AB 型血，當(dāng)紅細(xì)胞上無凝集原時就是O 型血。

結(jié)論：ABO 血型系統(tǒng)的分類依據(jù)是紅細(xì)胞表面的凝集原種類。

小組合作制作紅細(xì)胞模型，小組代表展示模型成果。

2.3.2 探究不同血型的血液凝聚的原理

提出問題：為什么不同血型的血液相遇時會發(fā)生紅細(xì)胞凝集現(xiàn)象？提醒：血液中含有凝集素。

學(xué)生觀察凝集素模型。小組討論：A 型血液應(yīng)該含有哪種凝集素？其他血型呢？小組討論得出結(jié)果。

繼續(xù)提問：為什么凝集素能讓紅細(xì)胞發(fā)生凝集？

介紹凝集反應(yīng)的原理，就像一塊拼圖找到了自己的另一半，血液凝集是凝集原和血液中的凝集素發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果。凝集原和凝集素是隨機(jī)結(jié)合就能發(fā)生凝集嗎？

小組討論并操作：制作不同的凝聚素模型并與不同的紅細(xì)胞模型配對，列表表明不同的配對結(jié)果。小組代表進(jìn)行展示交流。

討論總結(jié)：不同血型的血液相遇時會發(fā)生紅細(xì)胞凝集現(xiàn)象，其原因是紅細(xì)胞表面的凝集原與相應(yīng)的凝集素發(fā)生結(jié)合。

2.3.3 設(shè)計探究血型鑒定實驗

提出問題：你知道如何鑒定自己的血型嗎？

微課介紹醫(yī)院鑒定血型的過程與方法。最后展示一種血型鑒定的結(jié)果。

小組根據(jù)微課鑒定血型的方法，討論設(shè)計鑒定自己血型的方法和過程。根據(jù)所制作的模型模擬完成血型鑒定的過程，并展示說明。

2.3.4 探究安全輸血的原則

提出問題：某人是A 型血，因事故失血過多，需輸什么血型的血安全？

小組討論：輸血不能發(fā)生凝集現(xiàn)象。引導(dǎo)學(xué)生通過模型模擬凝集反應(yīng)實驗，列表總結(jié)不同的凝集現(xiàn)象。

小組討論得出結(jié)論：輸血時以輸同型血為原則。

進(jìn)一步提問：不同血型的人的血液可互輸嗎？

根據(jù)模擬實驗原理，師生探討得出結(jié)論：緊急情況下，AB 血型的人可接受任何血型，O 型血可輸給任何血型的人，但異血型者之間輸血不能輸?shù)锰?、太多?/p>

上述4 個探究過程層層遞進(jìn)，很好地完成了教學(xué)目標(biāo)。探究1：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力；探究2：多層次分析探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力；探究3：通過模擬血型鑒定使微觀的凝集原理宏觀化，簡單易懂，突破血液凝集原理這一難點，同時培養(yǎng)學(xué)生探究實驗的設(shè)計能力；探究4：模擬輸血，通過學(xué)生動手操作總結(jié)輸血原則，落實本節(jié)課的重點。整個過程一氣呵成，流暢生動，建模思想在科學(xué)探究中得到了充分展現(xiàn)。

3 關(guān)于彩泥建模的討論

通過以上介紹，用彩泥模擬血型類實驗有以下幾個優(yōu)點：

1）實驗材料易取，并可多次利用。

2）實驗過程簡單明了，清晰易懂，通過簡單的拼圖操作就能探究血型、血液凝集原理、安全輸血原則等多個原理。這是一般的替代材料做不到的。

3）彩泥做材料模擬實驗還克服了傳統(tǒng)實驗效果不明顯、藥品價高、存在安全性風(fēng)險等不足。

4）對學(xué)生而言，彩泥模擬實驗貼近生活，增加了體驗過程，降低了學(xué)習(xí)難度，提高了動手能力、實驗創(chuàng)新能力，使學(xué)習(xí)更有趣味。

總之，彩泥建模不僅讓學(xué)生較好地認(rèn)識到不同血型輸血的危險性，明確輸血原則及其重要性，還能對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維、科學(xué)探究等能力的培養(yǎng)，并引導(dǎo)他們關(guān)注健康、關(guān)注生命，提升自身的核心素養(yǎng)。