2017年12月3日

用針筒、三通和單向閥模擬血液循環系統模型

前幾天看到祖文老師在臉書上發文,他用針筒三通和單向閥製作了循環系統的模型,讓學生自己用材料包組裝起來解決循環系統的問題。
臉書文章連結  https://www.facebook.com/zuwenlee/posts/10203512388006050


看到的時候很驚喜啊,因為一年多前我就買好了這些材料,不過就是擺在那邊遲遲未動手(其實是忘記了)。祖文老師實施的課程內容,提供了完整的指引,所以我就跟著來做一組。


材料是兩個針筒、四條長水管、六段小水管、四個單向閥、兩個三通、四個長尾夾、兩個水杯,製作方式就如同上面影片那樣。

影片中呈現的是,要設計出一個裝置把A水杯的水抽到B水杯,再讓B水杯的水回到A水杯,完成一套循環。

幾個要思考的點:

  1. 其實影片中的樣子會很容易被以為是開放式循環吧?因為沒有微血管,所以可以再想想如果要更類比整個循環系統可以怎麼做。
  2. 除了將水染色以外,我覺得還可以找很迷你的紅色珠珠來類比紅血球,看紅血球在血管中流動。(不過這個紅色珠珠真的要小到能過針筒的孔,還有單向閥的孔)
  3. 也可以把動脈和靜脈之間用更細的水管接起來,類比成微血管,就不一定要流進流出某個水杯,而是讓這個微血管固定在某片紙板上(上面書寫著身體組織或是肺部)
  4. 設計問題可以去模擬開放式循環和閉鎖式循環的差異。
  5. 除了設計製作人的雙房雙室循環,也可以設計問題還可以去模擬魚的單房單室循環是如何運作的。

另外,謝甫宜老師也提出他的看法,也是這個活動設計時也需要特別去思考的點。
「將這些單向閥,杯水,針筒與三通管,塑膠管等逐一標示而作為類比物,等同於建構「模型」(建模,modelling),尚且需要指出「類比物」與「實體」之間的差異性(科學學習心理學,熊召弟等人著),就能有助於學生「辨同別異」了。But, 野人獻曝斗膽提出小小建議,如有不當或冒瀆處,務必見諒:「通常建構科學模型(即屬於一種類比教學模式,黃台珠教授),學生常無法適時轉換,以及辨識類比物與實體之間的差異性」,以本活動為例,學生真能理解「針筒或三通管,單向閥等類比何物(循環系統的位置或器官),並且指出這些機師頭與真正循環系統的差異在哪兒呢?」因為,模型(建模的結果)就是抽取自然現象重要變因之簡化的探究歷程,與實際而複雜的自然現象有極大的差異。尤其,像是這麼複雜的循環系統……」





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