人教2011课标版《科学家的故事血液循环的发现》集体备课教案设计

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一、回顾血液循环的途径

小组竞赛：

分别由两个小组合作完成两幅血液循环途径图的绘制，另外两个小组对两幅血液循环途径图做评价及简要展示说明。

二、学习血液循环的发现历史

（一）《内经》中的记述：

1、“素问说”：血管是储藏血液的，血液在血管中不断地流行着，它流行的路径，由于血管在体内是环形的生长着，因此血液亦呈环形流动，没有片刻休止，血液为什么能流行不停住呢？是由于心脏在不断地冲激。

“灵枢经”说：血液流行，主要的作用是输送营养料，凡筋骨关节等等地方，只要不缺乏血液的营养，自然就运动自如了。

（二）古希腊著名学者、哲学家亚里士多德(Aristotle，公元前384-322)（左图）被誉为仅次于神的权威，但他对人的血液循环毫无认识，他提出①食物在心脏内转变成血液；②心脏给血液加热；③动脉里充满了空气；④心脏产生?“元气”；⑤静脉和动脉血都有涨有落，有时向心脏流入，有时从心脏流出。

（三）血液运动理论

1800年前，古罗马医学家盖仑（Claudius Galen，129-199）（右图）指出人血管里流的是血,否定了亚里士多德的观点。

他提出了血液运动的理论。盖仑认为，把心脏分为两半的中隔上，有人们肉眼看不见的小孔，血液穿流过这些小孔，从心脏右侧到心脏左侧，再流经肺部；血液在血管中缓慢地来回流动，开始向这一方向，接着又向相反方向，如此往复循环。盖仑认为，血液的流动是以肝脏为中心的，血液在人体内像潮水一样流动之后，便逐渐被身体所吸收。1000多年来，人们都把他这种血液理论奉为真理。

（四） 叙利亚大马士革的医学家纳菲(Ibn al-Nafis，1213-1288)(左图)曾对盖仑的血液循环学说进行了积极的批判。纳菲发现心脏左右心室之间的隔膜很厚，而且隔膜上面没有像盖伦所设想的那种孔道，血液不可能从右心室直接流至左心室。为了纠正盖仑的谬误，纳菲提出一种血液小循环（肺循环）理论，即血液在此的流程是右心室→肺动脉→肺（交换空气）→肺静脉→左心（房）室。遗憾的是他的学说在当时并未引起人们的重视，被淹没了700多年，直至20世纪才重新被世人在布满尘埃的档案中发现。

（五）心肺循环理论

16世纪，比利时医生维萨里（Andreas Vesalius，1514-1564）认为盖仑的理论是错误的。不久，西班牙医生塞尔维特（Michael Servetus(Miguel Serveto)，1511-1553）便提出了血液在心肺之间进行小循环的看法，这两位巴黎大学里的同学，相继向权威盖仑进行挑战。

但是他们都付出了惊人的代价，维萨里受到宗教裁判所的迫害，被判处死刑。塞尔维特由于出版了《基督教的复兴》触犯了西班牙教会，于1553年10月，在日内瓦被当作“异教徒”，活活烧死。这两位医生为了研究人的血液循环，向权威挑战，献出了宝贵的生命。

（六）血液循环理论

英国科学家威廉·哈维（William Harvey，1578-1657）（左图）首次把实验方法用于生物学，于1628年发现了血液循环，成为现代生理学和实验生物学的奠基人。

哈维在帕多瓦学习时，他的老师哲罗姆·法布里修斯（Hieronymus Fabricius，1537-1619）（右图）发现了静脉瓣，但是法布里修斯没有能理解这些瓣膜的真正功能。他认为瓣膜的功能是阻碍血液的过快流动，以使组织有时间吸收必要的养料。

哈维从老师的发现中受到启发，他从实验入手，做了绑扎人体上臂血管和计算血流量的实验（右图）。他发现，当丝带扎紧人的上臂时，丝带下方的静脉即鼓起来，动脉却变得扁平；在丝带另一方，动脉膨鼓起来，静脉变平。这表明，动脉和静脉中血液流动的方向相反：一个从心脏流向肢端，一个从肢端流回心脏。哈维还对动物搏动着的心脏进行了仔细观察。他发现，心脏的左右两部分并不是同时收缩的，左右心房和左右心室的房室口的瓣膜是单向阀，静脉中的静脉瓣也是单向阀。很明显，血液从心脏里被推送出来后，沿着动脉流到全身，又循着静脉回到心脏，瓣膜起到防止血液倒流的作用。

通过观察动物搏动着的心脏，哈维还对血流量进行了计算。他发现，心脏每半小时搏送出来的血量将超过全身任何时候所含的血液总量。盖伦认为血液是由肝脏制造出来的，哈维从血流量的计算感到，肝脏不可能在半小时内造出这么多血，而且血液也不可能在肢体末端这么快地吸收掉。唯一可能的是，血液在全身沿着一个闭合路径作循环运动。这个循环的路线是，从左心室搏出的动脉血沿动脉到达全身，然后再沿静脉回到心脏。哈维预言，在动脉和静脉末端必定有一种微小的通道把两者联结起来。（左下图）

哈维在1616年公布了他的发现，1628年出版了《心血运动论》一书（右图），系统地阐述了他的理论。在书中，哈维用大量实验材料论证了血液的循环运动。他特别强调了心脏在血液循环中的重要作用，通过对40种不同动物的解剖观察，他证明心脏的收缩和舒张是血液循环的原动力。他把心脏比作水泵，并认为心脏在人体中的地位，就像宇宙中的太阳，而太阳是宇宙的心脏。《心血运动论》同维萨里的《人体的构造》一样，也遭到了当时学术界、医学界、宗教界权威人士的攻击，但由于哈维当时是英国国王查理一世的御医，才使他没有像维萨里、塞尔维特那样付出生命的代价。

哈维的学说也为人们留下了一个没有解答的谜，那就是血液是怎样从动脉流回静脉去的呢？哈维猜想，在动脉和静脉之间一定有一个肉眼看不见的起连接作用的血管网。由于当时没有显微镜，因此无法证实这一假说。

1661年，在哈维去世4年后，这个谜终于由意大利科学家马尔比基（Marcello Malpighi，1628-1694）（左图）揭开了。他用显微镜观察到青蛙肺部动、静脉之间的毛细血管，正是这些微细血管把动脉和静脉连接成一个密封管道，使血液在其中循环不息，从而完全证明了哈维的正确推断。

三、畅谈感悟

组织学生对血液循环的发现史及曾经接触过的科学探索史谈感悟。