幼儿园STEAM案例 | 自制听诊器
自制听诊器
医生借助听诊器这一工具，倾听患者体内的声响，以此来诊断病情。在本次研究项目中，我们计划制作三种不同材质的听诊器，旨在找出哪一种的音效最为出色，并深入分析其背后的原因。
适用年级：幼儿园
【介绍】
您或许曾目睹医生借助一种名为听诊器的医疗器具协助病人进行病情判断。该听诊器的一端配备了一个小巧的扁平圆形盘或中空的杯子，而另一端则设有听筒。这两端通过一根细长的塑料管相连，具体结构可参照图1。
图1 医生使用听诊器
借助听诊器，医者能够捕捉到病患身体内部的声音，然而，这其中的原理究竟是怎样的呢？听诊器的圆形部分具备放大声音的功能，随后，这些被放大的声音便沿着听诊管传递至医者的耳中，最终，医者通过听筒来接收这些声音。
医生借助听诊器对患者的心脏、肺部以及体内其他细微声响进行诊听。在诊听心脏时，选用优质的听诊器有助于更清晰地捕捉到心跳的声响。人的心脏在跳动过程中，会进行收缩，并将富含氧气的血液泵送至全身各处。
为何某些听诊器相较于其他型号在声音放大方面更为出色？在本项目里，你将动手制作三款听诊器，每款听诊器均采用不同的材料，并比较它们各自的表现，以确定哪一款效果最为理想。
【问题】
听诊器是如何工作的？
医生使用听诊器的目的是什么？
哪一种听诊器效果最好？
【材料和设备】
大塑料漏斗 （3个）
小塑料漏斗 （3个）
纸巾卷上的纸板管
塑料管，至少与纸板管一样长
可以在塑料上书写的笔
剪刀或美工刀
软管（至少与纸板管一样长）
电工胶带
胶带
实验室笔记本
可选：图表纸
【步骤】
制作一
制作由大漏斗、小漏斗和塑料管组成的听诊器，如图2。
（1）切割塑料管，使其与纸板管一样长。
将管子平稳地放置在纸板管之上，将塑料管的一端与纸板管的一端紧密对接，待塑料管与纸板管的另一端准确对齐后，用笔在管体上做上标记。接着，在老师的帮助下，将塑料管切开，并再次用笔标示，确保切割后的塑料管长度与纸板管一致。
（2）在管子的一端放一个小漏斗，在另一端放一个大漏斗。
若在将漏斗置入管道时遇到极大困难，不妨将管道置于温水中浸泡，以使塑料变得柔软，之后再次尝试。若此方法无效，可尝试将管子与漏斗紧密贴合，并加以粘合开yunapp体育官网入口下载手机版，确保二者牢固连接。
图2 用塑料管将大漏斗和小漏斗连接在一起的自制听诊器
制作二
用大漏斗、小漏斗、花园软管和电工胶带制作听诊器，如图3。
（1）切割软管，使其与纸板管一样长。
将管子平放在纸板管上，将塑料管的一端与纸板管的一端连接，当塑料管与纸板管的另一端对齐时，用笔在管子上标记此点。然后切开塑料管（由老师协助完成），并用笔标记，切割管应与纸板管的长度相同。
（2）在软管的一端放一个小漏斗，在另一端放一个大漏斗。
（3）用电工胶带将漏斗和软管粘在一起。
图3展示了如何通过花园软管和电工胶带，将一个大漏斗与一个小漏斗巧妙地连接起来，制作成一款简易的自制听诊器。
制作三
用大漏斗、小漏斗、纸板管和胶带制作听诊器开yun体育官网入口登录app，如图4。
（1）在纸板管的一端放一个小漏斗，在另一端放一个大漏斗。
（2）使用胶带将漏斗和纸板粘在一起。
图4 展示了一种自制听诊器开元ky888棋牌官网版，它通过将纸板管与胶带相结合，将大漏斗和小漏斗连接起来。
【测试你的听诊器】
使用不同的自制听诊器聆听助手的心跳。
将三种听诊器的大漏斗逐一置于助手胸前，定位至其心脏区域。
（2）将小漏斗放在耳朵上，倾听助手的心跳。
哪种听诊器最容易听到助手的心跳？
哪种听诊器最难听到助手的心跳？
在实验记录本中，我绘制了数据表格，具体见表1。我会在桌面上记录下每台听诊器所测得的心跳声音强度，分别标记为“柔和”、“中等”或“响亮”。
表1 心跳声音有多响
对心跳声音的响度采用数字进行评定，如“轻柔”对应1分，“适中”对应2分，“洪亮”对应3分。随后，依据这些分数，为每个听诊器所采集的心跳声绘制相应的条形图。
你为何觉得这一款听诊器的构造比另一款更胜一筹？采用何种材质的管子，是它性能更佳的关键所在吗？
【思考】
在对比分析中，你或许会发现某些听诊器的设计相较于其他设计更具优势，那么，这背后的原因究竟是什么？又该如何打造一款优秀的听诊器设计呢？
重新打造一个听诊器，同时需寻觅适当的材料进行改良。比如，可以选用长度更长或更短的管子，亦或是材质、尺寸各异的管子，还有不同规格的漏斗。这样的改动将如何影响听诊器的性能？它是否会因此而变得更加优良，抑或情况更糟？
请用您精心制作的听诊器对助手的心跳频率进行检测。心跳频率指的是心脏在一分钟内完成跳动的次数。检测完毕后，再对助手的脉搏进行测量，并将测得的数据与通过听诊器获取的心跳频率进行对照。
若你曾目睹并亲身体验过正宗的医生听诊器，不妨回想起你自制的听诊器与正品之间的差异，具体有哪些地方存在区别？
来源：www.sciencebuddies.org
