生物興趣小組在學(xué)習(xí)使用血氧儀過程中發(fā)現(xiàn)，人在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下心率和血氧飽和度有明顯差異，而且不同學(xué)生在進(jìn)行同一運(yùn)動(dòng)后血氧飽和度有升有降。為了進(jìn)一步探究學(xué)生運(yùn)動(dòng)前后血氧飽和度的變化規(guī)律，為陽光體育的指導(dǎo)工作提供更科學(xué)的依據(jù)，筆者帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，以更好地培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

在七年級(jí)8個(gè)教學(xué)班中隨機(jī)抽取71名學(xué)生進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)（10分鐘跑步），并使用血氧儀測(cè)量他們參與有氧運(yùn)動(dòng)前后的血氧飽和度。發(fā)現(xiàn)有氧運(yùn)動(dòng)后學(xué)生心率加快，血氧飽和度增加，其中女生血氧飽和度略高于男生。如表1和表2所示。

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使用血氧儀對(duì)七年級(jí)8名女籃隊(duì)員進(jìn)行了1分鐘快速仰臥起坐前后的心率和血氧飽和度檢測(cè)，結(jié)果顯示，女籃隊(duì)員血氧飽和度高于普通學(xué)生，但1分鐘快速仰臥起坐前后的血氧飽和度變化不大，說明這次的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)女籃隊(duì)員來說不大。其中隊(duì)員2運(yùn)動(dòng)后血氧飽和度之所以有所下降，是因?yàn)檫@名女籃隊(duì)員身體素質(zhì)在被測(cè)人員中屬于較弱等級(jí)，這說明相同年齡不同體質(zhì)的學(xué)生在相同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下血氧的變化有所不同，這一結(jié)果也與生物興趣小組最初的發(fā)現(xiàn)相似。如表3所示。


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有氧運(yùn)動(dòng)需要消耗能量，而能量主要來源于細(xì)胞線粒體的有氧呼吸。人體運(yùn)動(dòng)時(shí)血液中的二氧化碳濃度、氧濃度和pH值等會(huì)有變化，如運(yùn)動(dòng)時(shí)人體血液中的二氧化碳濃度增加，氧氣濃度降低，此時(shí)人體的呼吸會(huì)加快促進(jìn)二氧化碳的排出和氧氣的攝入，呼吸頻率和心率會(huì)相應(yīng)增加，這可以防止人體血液中二氧化碳濃度過高、氧氣濃度過低，使它們保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)，pH值調(diào)節(jié)也類似。這充分說明人體的各個(gè)系統(tǒng)是協(xié)調(diào)配合的，是一個(gè)統(tǒng)一的整體。如圖1所示。

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血氧儀是在無創(chuàng)環(huán)境下對(duì)人體血氧進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的設(shè)備，學(xué)生學(xué)會(huì)使用血氧儀可以更好地解讀和分析血氧飽和度數(shù)據(jù)，加深他們對(duì)生物學(xué)概念的理解，提升學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，激發(fā)學(xué)生探究生命奧秘的動(dòng)力，進(jìn)而使其用科學(xué)的觀點(diǎn)、知識(shí)、思路及方法等探討和解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。如表4所示。

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這次的檢測(cè)過程和數(shù)據(jù)也可用于大單元真實(shí)場(chǎng)景中的新授課、復(fù)習(xí)教學(xué)及項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等，有利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。為此，教師一定要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探究欲，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，從而不斷提升學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

作者單位  陜西省渭南初級(jí)中學(xué)  湖南省周南實(shí)驗(yàn)中學(xué)

責(zé)任編輯：張言