在呼吸運動中,由於呼吸肌的收縮與舒張使胸廓擴大和縮小。這壹生理過程,在教學中學生很難理解,尤其是胸廓的橫向擴大和縮小,更是教學的壹大難點。而實驗室的模型又是壹體化模型,胸廓只能前後擺動,大小不變,肋間肌不動,因此會給學生造成錯誤的認識。所以筆者就想做壹個能展示人體呼吸時肋間肌的運動引起胸廓變化的模型,用來幫助教學。
2 研究過程
2.1 第壹次制作
利用四根木板條、鐵釘、松緊帶等材料制作肋骨運動模型(圖1)。教師進行演示,使學生看到肋間外肌的收縮與舒張,帶動肋骨和胸骨移動,使胸廓的前後徑擴大和縮小。
不足之處:沒有名稱標註,難以分清各部分;拉動肋間外肌時,中間收縮兩端舒張,產生錯覺;沒有肋間內肌;遮擋較大。
2.2 改進過程
肋骨運動模型的改進方案如圖2所示,3個改進方案的比較見表1。
2.3 最終模型的制作過程(圖4)
(1)背板制作:選壹塊高100 cm、寬70 cm的鋁塑板,四圍鑲上鋁合金框,在背面按好支架,制成背板。
(2)肋間肌的制作:剪取兩根白色松緊帶,長均為50 cm;用紅色彩筆在松緊帶上每隔9 cm畫壹條線段,並註明肋間外肌和肋間內肌;將塑料管剪成6 cm長的小段,每隔3 cm,用縫衣針將塑料管縫在松緊帶的背面;在塑料管內穿上拉繩。
(3)胸廓制作:將白色線槽鋸成4根,長度分別為43cm(兩根,代表肋骨)、40 cm(壹根,代表脊柱)、29 cm(壹根,代表胸骨),貼上名稱;沿每根線槽的中間縫隙分開,按圖中相交部位(線槽的半面)各鉆出壹個小孔,孔的大小與螺絲釘的粗度差不多,並將肋間肌的末端和拉繩的起點置於脊柱與肋骨、脊柱與胸骨的重合部位中間,再用螺絲釘從孔中穿過擰緊固定好,最後將各線槽的另壹面扣好。
(4)組裝:用螺絲釘將胸廓的脊柱上下兩端固定在背板的左側,在兩根肋骨與脊柱相交部位附近的背板匕鉆兩個孔,把拉繩從孔中穿過,肋骨運動模型即做好。
3 使用驗證
使用時,教師先向學生介紹清楚各部分所代表人體的哪個結構。然後,拉動肋間外肌背面的拉繩,肋間外肌上的紅線間距變短,肋間內肌上的紅線間距變長,表示肋間外肌收縮,肋間內肌舒張,肋骨向上向外移動,並帶動胸骨前移,使胸廓前後徑增大;接著將拉繩的手松開,觀察到的現象正好與上述相反。通過幾輪教學,這壹模型很直觀地反映出肋間肌的收縮與舒張引起胸廓橫向大小的變化,使學生很容易理解呼吸運動的原理,難點得以突破,教學效果好。
4 創新點
(1)肋間肌的正面有紅線,背面有短塑料管、下拉繩,演示時,肋間肌均勻的收縮,整個模型完全展現給學生,不被遮擋,觀察清晰,效果很好。
(2)肋間外肌和肋間內肌的收縮與舒張是同時交替進行的,能夠帶動胸骨和肋骨同時移動。
(3)有背板和支架,演示時很穩固。