2014年8月12日 星期二

【心血循環的故事】心臟的構造


「人體心臟的構造,為何要設計成四個出入口都由上方?

上入、下出,不是直接了當嗎?」

這個問題在教案討論的時候,留下了一個「阿哉」的問號。


集中心思在思考另一個大問題的我們,

暫時接受了「反正心臟就是長成那樣」的答案。

沒想到,這個懸而未解的問題,竟然在教學過程中,

在小孩與老師辯論的幾分鐘內,
讓老師得到了答案……


課堂的後半段,老師與小孩正在討論,
「心臟為何要分房與室」的問題。

把左心或右心想成一個幫浦,

這個幫浦的作用就是推動血液往目的地前進。
一般的幫浦,不論是吸油器、打氣筒……都只需要一個壓縮的空間,
再搭配「閥」,控制流動的方向。
但是心臟的這兩個幫浦(左心右心),卻各自擁有兩個空間(房與室),
難道一個空間不足以完成心臟幫浦的功能嗎?
為何要有房又有室」?



課堂上老師提出這個問題,畫出一邊的心臟幫浦示意圖來討論。

孩子們說著自己的想法,修正各種可能的問題。
直到右下角的那個圖,算是完美了。
能夠在封閉系統(人體的循環)達到流動的目的,
又能夠改善走走停停,一段流動另一段靜止的情況,
讓幫浦1與2以連續下壓的方式,在系統內形成連續的流動。

1與2兩個幫浦,其實就是心臟的「房」與「室」。

而A、B、C就是瓣膜,負責控制血液流向。

老師模擬1與2幫浦下壓的情況,與瓣膜A、B、C的連動。

台下孩子覺得不太合理,提出了糾正。
又被另一個小孩反駁。
整間教室,每個人都伸出左右手,比畫著自己覺得最對的房室運動。

突然,有小孩覺得不太對勁,提出了自己的疑問:


「幫浦1壓下去的時候,瓣膜C為什麼不會跟著瓣膜B一起被衝開?」


一開始,老師試著解釋,幫浦1壓下去,只會把液體推到幫浦2,

所以瓣膜C不會被衝開。

但是小孩不肯輕易接受,提出了一種可能,

當幫浦1壓下去,如果有足夠大的衝力,
應該有可能連續衝開瓣膜B與C。

其他小孩紛紛補充自己的看法,加入這場一對多的討論。


幾分鐘之後,面對還不肯放棄的孩子們,

老師舉起雙手投降:

「你們提出的這個問題真的很有意思,但是我現在無法回答。」


但是孩子們還是不甘心,

堅持著把自己的想法表達的更清楚……

老師抓抓頭,回到心臟真正的構造,

指著心臟構造圖來解釋幫浦1的下壓,與瓣膜BC開合的連動。
想要用真實的情況,
讓孩子們接受她認為對的「幫浦—瓣膜」之間的相對關係。

但是說著說著,卻突然因為想通了什麼,

用力拍了一下手,脫口而出:
「啊!我懂了!」



「如果像我們畫的示意圖(左上),出口在下方的話,

也許有可能像你們說的,幫浦1一壓,下方瓣膜就會被衝開。」

「但是真實的情況是,」她指著心臟構造圖(右下),

「心臟出口也在上方,所以心房一壓,血液一定是先充滿整個心室,」
「然後再出去。」

太厲害了!

孩子們不肯罷休的疑問,數分鐘的爭辯,
就這樣解決的之前被我們擱置的疑惑—

上入下出的設計,還真的會有問題。


喔~我懂了!」這一句讓人心花大開的驚嘆,

就像一顆高興炸彈,投在課堂上,
從老師到學生,一旁的導師與旁聽者,
全都漾出了笑容。

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