第一篇：沉浮与什么因素有关
沉浮与什么因素有关教学反思
今天是第二课了，要在第一课的基础上搞明白沉浮究竟与什么因素有关。听起来像绕口令，其实在教材的一开始就把这两课的关系理清楚了：“我们已经知道，同一种材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。那么不同材料构成的物体，在水中的沉浮与他们的轻重、体积大小有关系吗?”这段话不光总结了前面一课的主要内容，也提示了这节课所要研究的问题。教材中的第一部分看起来似乎比较凌乱，实际上其中的一些问题的设计是要解开一个重要的实验思想：控制变量。为什么按轻重顺序排列的七种物体，却不能看出他们在水中沉浮的规律?表面上的按质量排序和其他一些隐含的变量，需要学生认真思考才能分辨清楚。所以这一环节一定要引导学生细细思考。学生的理解有很多，回答也多种多样。有的说“因为他们是不同的物体”，有的说“他们的形状不
在这个问题的思考上，很少有孩子和以前接触较多的对比实验联系起来。虽然对对比实验的操作已经比较熟练，可是当他们面对这个有两个变量同时影响结果的实验时，他们还是显得无所适从。因此，这部分的重点是要让学生想到“可能是物体的轻重和体积大小都在影响物体的沉浮。”
把这个问题搞清楚了，接下来的两组实验就顺理成章了。一组是“体积相同，质量不同”，一组是“重量相同，体积不同”。我没找到和教材上一样的五个大小相同质量不同的球，而是在老的实验盒中找了一组体积形状一样的铁块、铝块、塑料块和木块。同样能说明问题，效果也不错。从这个实验中学生很容易知道了“体积相同的物体，重的物体容易沉;体积相同的物体，轻的物体容易浮。”
另外一组实验的材料更加难找。我想尽办法弄了两个质量差不多的物体，可是只有两个也不能很好地说明问题，于是就干脆不用了。我举了一个例子“一两铁和一两棉花，哪个更重?”这个小儿科的问题，一下子被戳穿了，还引来他们鄙夷的目光：原来老师就是那么两下子啊!我又接着问：“一两铁和一两泡沫，哪个更重?”因为说把棉花放在水里，会有更加麻烦的事情出来，于是就改了个不吸水的泡沫。
“当然是一样重了!”他们还是很清醒地看到了问题的关键。
“一两铁和一两泡沫，哪个大，哪个小?“
毫不犹豫的回答：“铁小，泡沫大。”
“那么，一两铁和一两泡沫放在水里，哪个沉，哪个浮呢?”
“哈哈，当然是铁沉下去，泡沫浮起来了啦!”又是嫌简单了!
“那你们说，质量相同的物体，是大的容易沉呢，还是小的容易沉呢?”
话说到这里了，他们也明白了：“小的容易沉。”
这下，我期望的答案也出来了：质量相同的物体，体积小的物体容易沉;质量相同的物体，体积大的物体容易浮。
在最后一部分的实验中，因为我们以前曾经展示过潜水艇的工作原理，所以孩子们也很容易理解。但是对实验过程的观察，我还是要求他们要细致认真。因为要瓶子沉下去，很简单，要浮上来也很容易，可是要让瓶子悬浮在水里，是需要操作时注意的，也需要认真的观察的。
在课堂的总结中，我问他们：“不同材料构成的物体，沉浮与什么因素有关?”他们纷纷说着，补充着：“跟物体的重量和体积大小都有关。”“重量相同，大的容易浮，小的容易沉。”“体积相同，重的容易沉，轻的容易浮。”
第二篇：《沉浮与什么因素有关》教学反思
成功之处：本节课在老师和同学的共同努力下顺利达到了教学目标：学生理解了不同材料构成的物体，如果体积相同，重的物体容易沉;如果质量相同，体积小的物体容易沉，《沉浮与什么因素有关》教学反思。也了解了潜水艇应用了物体在水中的沉浮原理。知道现实生活中鱼也应用了物体在水中的沉浮原理，教学反思《《沉浮与什么因素有关》教学反思》。 教学重难点就是用控制变量法去探究物体沉浮的原因。让学生了解了控制变量在生活中的重大意义。学生基本能够理解。教学准备方面：本节课所需的所有材料都由老师准备。学生方面：该班学生对科学学科的兴趣较浓，上课积极发言，认真做实验，使整个课堂气氛活跃，教师得心应手，过程流畅。
不足之处：老师由于是初次上公开课，在教学中还欠缺许多的经验，不能灵活处理教材，对于课堂中把握不够。比如：在观赏潜水艇课件时，老师说：“现在让老师来操作一下，同学们下课以后也来试试：”老师可以这样处理：老师先来当驾驶员操作一下，同学们认真学，待会请大家也来当一次驾驶员。然后真的请学生去操作，这样课以活跃课堂气氛。关于“联系生活实际，在生活中那些现象运用了沉浮原理?”这个问题的提出，学生不能立刻联系想到鱼，因而问题的设计是有一定的小麻烦。这个问题可以设计为：生活中那种动物和潜水艇一样用了上浮下潜的原理?
第三篇：《沉浮与什么因素有关》教学设计
九江市永修县外国语学校 魏艳梅
教学内容：
科教版《科学》教材五年级下册第一单元第二课。 教学目标： 科学知识
1、知道物体的沉浮与自身的轻重和体积都有关系。
2、知道不同材料构成的物体，如果体积相同，重的物体容易沉，轻的物体容易浮;如果轻重相同，体积小的物体容易沉，体积大的容易浮。
3、知道改变物体的体积或轻重，可以改变物体的沉浮状态。
4、了解潜水艇应用了物体在水中的沉浮原理。 过程与方法
1、用控制变量的科学方法，探究物体沉浮的原因。
2、学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。 情感态度与价值观
1、在实验中理解控制变量的科学方法和思想的意义。
2、感受科学原理应用于实际的巨大作用。 教学难点：
1、知道不同材料构成的物体，它们的沉浮与轻重、体积大小的关系。
2、用控制变量的科学方法，探究物体在水中沉浮的原因。 教学重点：
1、知道物体在水中的沉浮与哪些因素有关。
2、知道改变物体的体积或轻重，可以改变物体的沉浮状态。
3、学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。 教学准备：
师：浮沉子、托盘、毛巾、实验报告单若干、托盘天平(七个)、ppt。 材料一：石块、蜡烛、橡皮、铁钉、塑料块、苹果、乒乓球(六套) 材料二：一套相同体积不同质量的乒乓球 (七套) 材料三：一套相同质量不同体积的正方体(七套) 材料四：自制气球自由沉浮装置 生：教科书和笔 教学过程：
(一)激趣导入，揭示课题：
1、老师可是学过气功的，想不想看看我的气功表演?
2、出示一个浮沉子，师演示。
3、其实老师根本不会气功，你们想知道气球能够自由沉浮的奥秘吗?
4、那么物体的沉浮到底与什么因素有关呢?今天我们继续来研究这个问题!(揭示课题《第2课 沉浮与什么因素有关》并板书)
5、请大家把课题齐读一遍。
(二)观察多种物体在水中是沉还是浮
1.我们已经知道，同一种材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。那么不同材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小有关系吗?
2.老师这里有一组物体，看看是什么?(课件：石块、蜡烛、橡皮、铁钉、塑料块、苹果、乒乓球)
3.请从抽屉里拿出材料一，我为每个小组都准备了这些物体，你们预测一下，这些物体哪些会沉，哪些会浮。
现在，把你们认为在水中会沉的物体放在托盘外，认为在水中会浮的物体放在托盘中。
放好了吗?现在要把你们预测的结果填写在记录单一中的预测一栏。 在写之后，你们想想，怎样记录会比较简单方便? 好，现在开始填写。
4.哪一组来汇报预测结果?(老师根据回答在实验记录单上画箭头，用PPT展示)
5、你们的预测结果是否正确，现在就开始用实验验证吧!
6、哪组汇报一下实验结果(老师画箭头)其它小组的实验结果都一样吗?
(三)研究不同物体的沉浮和它的大小、轻重是否有关。
1、从刚才的实验中，你们认为不同物体的沉浮和什么因素有关呢?小组讨论讨论交流交流。 根据学生反馈相机板书轻重体积等。
2、你们赞同他们的观点吗?为什么?
有的学生说赞同，有的学生说不赞同。(矛盾产生了。)
3、难道物体的沉浮和轻重和体积没有关系吗?你们有没有注意到，你们在分析物体的沉浮和什么因素有关时，只单一地考虑了一个因素，即物体的沉浮只和轻重有关，或是物体的沉浮只和体积大小有关。有没有想过或许物体在水中的沉浮和这两个因素都有关?遇到这种问题，科学家往往采用控制一种因素不变，改变另外一种因素的方法来进行研究。如果我们要研究轻重和沉浮的关系，就要控制哪一个因素保持不变呢?
生反馈，要研究轻重和沉浮的关系，就要控制体积大小保持不变。
(四)研究体积相同，轻重不同;轻重相同，体积不同两组物体的沉浮情况。
1、研究体积相同，轻重不同物体的沉浮情况。
(1)请你们拿出材料二，观察三个乒乓球，你们看它们有什么特点? 生回答体积一样。
(2)我们怎样来比较它们的轻重呢?
怎样比较科学呢?请大家拿出托盘天平，我们用这个来比较一下这些小球的轻重。(师拿出托盘天平称重，一边展示一边说明首先看看你的托盘天平上的指针有没有指在零刻度线。再来比较1号乒乓球和2号乒乓球的轻重，我们发现1号乒乓球比较重。接着比较1号球和3号球的轻重，我们发现还是1号球比较重， 所以1号球最重。最后来比较一下2号球和3号球的轻重，2号球比较重。所以1号球最重，2号球第二重，3号球最轻。) (3)幻灯出示：
相同体积，按重量从大到小排列： 1号乒乓球>2号乒乓球>3号乒乓球
(4)你们来预测一下，这三个物体在水中的沉浮情况，并把预测结果填写在实验结果记录单二中的预测一栏。 写好了吗?大家开始实验。
(5)哪一组到讲台前来汇报实验结果(汇报要求：我们一组开始预测1号球是 的，2号球是 的，3号球是 的，实验结果是1号球是 的，2号球是 的，3号球是 的。与我们预测不一样(一样)。我们发现在相同体积的情况下，物体的沉浮与轻重有关，重的容易 ，轻的容易 。)(师在PPT上做记录后板书) (6)有没有不一样的实验结果?
2、研究轻重相同，体积不同两组物体的沉浮情况
(1)我们刚才为了研究物体的沉浮是否和它的轻重有关，用了一组体积相同，轻重不同的材料进行了实验 。现在我们要研究物体的沉浮是否和它的体积有关，应该用一套怎样的材料来进行实验呢? (2)对，现在请拿出材料三，它们体积怎样? 生回答体积不一样。
(3)我们一起来比较一下它们的轻重(用托盘天平称重，师一边演示，一边说明：我们先来比较1号正方体和2号正方体之间的轻重，托盘天平指针摆动的幅度相同，说明他们的轻重相同。1号正方体和2号正方体一样重。我们再来比较2号正方体和3号正方体的轻重，如果它们也一样重，说明这三个正方体的重量是一样的。) (4)幻灯出示：
相同重量，按体积从小到大排列： 1号正方体<2号正方体<3号正方体
(5)请每个小组先填写好实验记录单三中的预测一栏，再进行实验操作。
(6)请一组汇报实验结果(汇报要求：我们一组开始预测1号正方体是 的，2号正方体是 的，3号正方体是 的，实验结果是1号正方体是 的，2号正方体是 的，3号正方体是 的。与我们预测不一样(一样)。我们发现在相同轻重的情况下，物体的沉浮与体积有关，大的容易 ，小的容易 。)(师在PPT上做记录并板书。
(7)你们的实验结果相同吗?
3、现在你们知道了沉浮的规律吗?老师考考你们。 幻灯出示，学生填空后齐读。
(五)在轻重不变的情况下，改变物体的体积，从而改变物体在水中的沉浮。
1、引入
(1)出示浮沉子，你们现在了解了沉浮原理，知道气球在水中能够自由沉浮的奥秘了吗?
(2)师再次演示浮沉子中的气球在水槽中自由地沉浮，提醒学生注意气球的大小。
(3)生反馈：在气球轻重相同的情况下，挤压矿泉水瓶，气球的体积变小，它就下沉。松开矿泉水瓶，气球的体积变大，它就上浮。 (4)是在气球什么一定的情况下，改变了什么因素? 生反馈：在气球轻重一定的情况下，改变了它的体积。 (5)你们真是能够学以致用。
2、改变自由沉浮装置中气球在水中的沉浮
(1)老师这里还有一个气球，你们有办法让气球浮起来吗? (2)它的原理和浮沉子一样，也是在轻重不变的情况下，用改变体积的方法来改变物体在水中的沉浮。
(3)生活中有符合这一条沉浮原理的例子吗?
生反馈，师讲述：鱼的体内有一个器官叫鱼鳔，当鱼鳔充满空气呈膨胀状态时，鱼的体积变大，鱼就上浮。当鱼鳔缩小时，鱼的体积变小，鱼就下沉。
(六)在体积不变的情况下，改变物体的轻重，从而改变物体在水中的沉浮。
(1)人们应用沉浮原理，发明了潜水艇。大家看看，潜水艇是在什么一定的情况下，改变了什么。 (2)介绍潜水艇
潜水艇有一个很大的压载舱，打开进水管道，往压载舱里装满海水，潜艇就会下潜，打开进气管道，用压缩空气把压载舱里的海水挤出舱外，潜艇就开始上浮。
(3)潜水艇是在体积一定的情况下，改变了轻重来实现在水中的自由沉浮。
4、如今潜水艇广泛应用在军事、科研和旅游观光等领域，为人类作出了巨大的贡献。请大家欣赏造型各异，功能不一的潜水艇。
(七)上收实验报告单，验收实验器材，宣布下课。
板书设计
第2课 沉 浮与什么因素有关
↑ ↓
体积 轻重 有关 体积相同，轻重不同，轻易↑，重易↓ 轻重相同，体积不同，大易↑，小易↓
第四篇：《沉浮与什么因素有关》教学设计与分析
教材分析
《沉浮与什么因素有关》是教科版五年级下册第一单元“沉和浮”的第二课。学生通过第一课的学习知道了判断物体沉浮的标准，也知道了同一种材料构成的物体在水中的沉浮和重量与体积没有关系，但根据经验，大部分学生仍然会觉得物体在水中的沉浮和物体的轻重与体积应该是有关系的。所以在上本课之前，学生对原有的沉浮认识(重的物体沉，轻的物体浮;大的物体浮，小的物体沉或者大的物体沉，小的物体浮)是充满疑惑的。所以本课要解决的问题就是物体的沉浮究竟与物体的轻重和体积有没有关系，有怎样的关系。本课也为第三课研究橡皮泥在水中的沉浮打下了理论基础，做好了铺垫。
本课有四个部分组成：第一部分是利用前一节课的材料，分别按体积和轻重的顺序排列，并标出它们在水中的沉浮状况，希望学生意识到物体的轻重和体积可能都会影响物体的沉浮，所以当物体的轻重和体积都发生变化时，我们就无法解释物体的沉浮究竟和什么有关。第二部分首先让学生充分认识两组有结构的材料的特点：4个小球体积相同轻重不同，4个圆柱体轻重相同体积不同，再对这两组材料在水中的沉浮状况作出推测，接下来通过控制变量的实验，让学生认识到不同材料构成的物体在水中的沉浮和轻重与体积是有关系的。这一环节是本课教学的重点和难点。第三部分用小瓶子研究沉浮，这一活动既验证了前一个探究活动的结论，又让学生直观的看到体积不变的情况下重量是怎样影响沉浮的。本环节引导学生关注由量变到质变的过程，从而加深了对沉浮概念的理解。第四部分拓展与延伸是让学生用科学的结论解释潜水艇在水中的沉浮，把探究活动由课内引向课外，更加激起学生继续探究的兴趣。 教学目标 科学概念：
1、物体的沉浮与自身的质量和体积都有关系。
2、不同材料构成的物体，体积相同，重的物体容易沉，轻的物体容易浮;轻重相同，体积小的物体容易沉，体积大的物体容易浮。
3、潜水艇应用了物体在水中的沉浮原理。 过程与方法：
1、学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。
2、用控制变量的科学方法，探究物体在水中沉浮的原因。 情感、态度、价值观：
1、在实验中理解控制变量的科学方法和思想的意义。
2、感受科学原理应用于实际的巨大作用。
教学重点：用控制变量的科学方法，探究物体在水中沉浮的原因。 教学难点：学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。 教学准备：(学生实验12组材料，教师1组材料)
学生实验：水槽，水，4个同体积不同轻重的小球，4个同轻重不同体积的圆柱体，带盖的空瓶，“潜水艇”，实验报告单。 教师材料：萝卜、泡沫块、小石块、蜡烛、橡皮、带盖的空瓶、回形针、天平。 教学过程
一、 复习导入
我们已经知道，同一种材料构成的物体在水中的沉浮变化与它们的体积、轻重没有关系。那么，不同材料构成的物体的沉浮变化与它们的体积、轻重有没有关系呢?
二、分析物体在水中的沉浮规律
1、谈话：你认为不同材料构成的物体的沉浮和哪些因素有关?
学生的讨论结果可能会是这样的:物体的沉浮与物体是不是空心的有关;与它的轻重有关;与它的大小有关„„
2、是大家说的这样的吗?(投影仪展示7种材料)上节课，我们观察了这7种物体在水中的沉浮情况。
3、把它们按从大到小的顺序排一排，标出它们是沉的还是浮的。看一看，我们能看出体积大小对物体沉浮的影响吗?
4、再把它们按从重到轻的顺序排一排，标出它们是沉的还是浮的。看一看，我们能看出轻重对物体沉浮的影响吗?
设计意图：这里的活动隐含着如何做观察记录和整理信息的教学意义。经过排列整理，学生们很快就会“发现”物体的沉浮好像与物体的轻重、体积大小没有关系，但这又与学生们以往的经验不符，所以此时学生对于“物体的沉浮和它的体积大小、轻重是无关的”这样的结论，大多是充满矛盾的。而矛盾的产生，使学生更增添了探究的兴趣。
5、提问：根据我们以往的经验，重的物体沉，轻的物体浮;大的物体浮，小的物体沉或者大的物体沉，小的物体浮。但通过比较，我们发现好像物体的沉浮和轻重与体积没有关系，为什么看不出这些物体的轻重、体积大小与沉浮之间的关系呢?是什么在影响物体在水中的沉浮?
设计意图：引导学生讨论分析:可能物体的沉浮和它的体积大小、轻重都是有关的。其中本质的原因是物体的密度，但是这里还不适合出现密度这个概念，因此就用重量和体积这两个变量进行描述，这是符合学生的认知规律的。
三、控制其他因素进行研究
1、怎样才能看出物体的轻重对沉浮的影响或物体的体积大小对沉浮的影响?科学家在研究中遇到这种情况时，也往往采用控制其他因素不变的方法，来研究某一个因素是否对物体产生作用。
设计意图：以介绍科学家常用的方法，出示变量控制的研究方法。从而顺利地引出控制一个因素(变量)，研究另一个因素(变量)作用的活动。
2、哪些因素可能影响物体的沉浮?我们怎样用控制变量的方法，来研究物体的轻重对沉浮的影响或物体的体积大小对沉浮的影响?
3、教师总结：研究物体的轻重对沉浮的影响时，物体的体积大小不变;研究物体的体积大小对沉浮的影响时，物体的轻重不变。
设计意图：放手让学生自主讨论交流，在教师引导下，使方案逐步趋于完善。让学生明白怎样有效地控制变量，保证一个条件不同，另一个条件相同，从而保证实验的成功，有效突破重难点。
4、认识结构材料: (1)4个体积相同轻重不同的小球，用天平比较一下。 (2)4个轻重相同体积不同的圆柱体，用天平比较一下。
5、把4个体积相同轻重不同的小球一齐放入水中，它们的沉浮状况是怎样的?先预测再放进水里观察。(学生实验)物体的沉浮和物体轻重有关系吗?有怎样的关系呢? 并在实验报告单上记录。
6、把4个轻重相同体积不同的圆柱体一齐放入水中，它们的沉浮状况是怎样的?先预测再放进水里观察。(学生实验)物体的沉浮和物体体积大小有关系吗?有怎样的关系呢? 并在实验报告单上记录。
设计意图：科学的预测能把学生原有的知识和认识新知联系起来，能激发学生思维。预测准确，印证已有知识，发展新知识;预测错误，激发探究欲望，在反思中前进，因此，预测很重要。
5、从这两个实验中，我们能得出什么结论?
设计意图：希望学生对前两个实验的发现进行总结，理解重量与体积对沉浮的影响。到此为止，学生对物体重量、体积与沉浮的关系有了更进一步的认识，向科学概念迈进了一步。如果再进一步，希望学生感受到“体积大、重量小的物体容易浮;体积小、重量大的物体很容易沉。”这样，学生科学概念的发展更加深人。
6、为什么我们一开始对7种材料进行比较看不出物体的轻重、体积大小对沉浮的影响，而当我们用这两组材料进行研究时，能够看出物体的轻重、体积大小对沉浮的影响呢? 设计意图：问题的提出，意在提醒学生反思我们的研究过程，理解控制变量的科学方法，理解变量控制实验的意义和作用，体会科学研究方法的重要性。
四、用小瓶子研究沉浮
1、找一个空瓶子，盖上盖子，放到水里观察瓶子的沉浮状况，往空瓶子里一次次加水，再观察瓶子的沉浮状况。(瓶子悬浮在水中，学生很难做到，不要求必须做到。)
2、从这个实验中能得到什么结论?
设计意图：通过这个实验，学生可以直观地看到重量是怎样影响沉浮的，从而加深对体积相同，重的物体容易沉这个概念的理解。
五、潜水艇的原理
1、多媒体展示潜水艇插图进行讨论：潜水艇是根据什么原理实现在水中自由沉浮的。
2、学生用“潜水艇”模型实验验证，体验潜水艇的沉浮现象。
3、提供自制简易潜水艇的制作方法，让学生在课外自己制作潜水艇
第1步:找个空的矿泉水瓶子...在瓶身侧面上钻个洞 第2步:找跟长点的细软管子
第3步:在瓶身另一个侧面也钻个洞(在刚才第1步的洞的对面),洞的大小要和管子的直径一样 第4步:将管子和瓶子侧面的洞连起来,并用蜡或胶水粘好,避免漏气
第5步:把连接好的瓶子放进水里,连管子的一面向上,另一个洞接触到水面。 用管子吸气,"潜水艇"将下沉，吹气，"潜水艇"将上浮起来。
4、课外自己制作潜水艇， 课后反思：
探究既是孩子们学习的目标，也是科学学习的形式。探究性学习是新课程大力提倡的学习方式，更是科学课区别于其它学科一个显著特征。本课教学能完整地体现小学科学探究教学的一般过程，让学生亲历典型的科学探究过程中的各个环节：选择问题——>提出假说——>实施探究——>解释结论——>评价反思，使学生初步经历通过控制变量进行归因研究的活动过程，整节课结构严谨，层次清晰。
本课教学重视学生认识的发展。在上本课之前，学生已经知道物体的沉浮与构成它的材料有关，经过按从大到小、按从重到轻的顺序排一排7种物体并观察它们水中的沉浮情况的活动，学生很快发现发现物体的沉浮与它的轻重和体积大小并不是他们所想的“重的物体沉，轻的物体浮;大的物体浮，小的物体沉或者大的物体沉，小的物体浮”，这与常识不符，此时学生充满疑惑。学生经过思考，很快想到物体的沉浮与它的轻重和体积不是没有关系，而是可能与轻重和体积都有关。教师紧接着引出控制变量的方法。经过用控制变量的方法研究后学生知道了：在控制好变量的情况下，物体的沉浮确实与它的轻重和体积都有关。这节课，学生的认识经过了“发现—否定—再否定—再发现”这样一个不断冲突、不断修正的发展过程。
教材设计“用小瓶子研究沉浮”这个实验，学生可以通过活动直观地看到重量是怎样影响沉浮的。在这个环节之后，教师可以设计这样一个实验：找一个气球里面放一个小重物，不吹气，放进水中观察它的沉浮状况，是沉的。再一次一次往里面吹气，绑好口，放进水里，观察气球的沉浮状况，直至气球浮到水面。通过这个实验，学生可以直观地看到体积是怎样影响沉浮的，从而加深对轻重相同，大的物体容易浮这个概念的理解。加上这个环节，就会使教学过程更加完整严谨，也有助于学生理解潜水艇的原理。
第五篇：为什么会胆管癌,胆管癌跟什么因素有关
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为什么会胆管癌，胆管癌跟什么因素有关
胆管癌的发病原因
一、发病原因
胆管癌的病因至今尚不十分清楚，已发现与下列因素有关：
1.胆道慢性炎症、感染因素 长期的慢性炎症刺激是胆管癌发生的基础，因为临床上发现与胆管癌有联系的疾病均可导致胆管慢性炎症。胆汁中某些物质(如胆汁酸的代谢产物)长期对胆道黏膜的刺激，导致上皮不典型增生。 2.胆管、胆囊结石 20%～57%的胆管癌患者伴有胆结石，因而认为结石的慢性刺激可能是致癌因素。
3.溃疡性结肠炎有报道，溃疡性结肠炎患者胆管癌发生率较一般人群高10倍。伴溃疡性结肠炎的胆管癌患者发病年龄较一般者早20～30年，平均为40～45岁，常有长期的结肠炎病史，病人门静脉系统的慢性菌血症可能是诱发胆管癌和PSC的原因，病变多波及全结肠，溃疡性结肠炎致胆道癌可能与慢性门静脉菌血症有关。
4.胆管囊性畸形(先天性胆管扩张症) 先天性胆管囊肿容易癌变已成为共识，先天性胆管囊肿病人胆管癌的发病率高达2.5%～28%，胆管囊性畸形者发生癌变较正常人早20～30年。尽管75%的胆管囊性畸形在婴儿期和儿童期出现症状，但就胆管癌的发生来说，有3/4的患者是成年期出现胆管囊性畸形症状者。关于胆管囊性畸形导致胆管癌变的机制，有人认为胰管汇入胆管的开口异常高时，会使胰液反流入胆管引起胆管上皮恶变。其他可能导致恶变的因素有胆汁淤滞、结石形成和囊腔内慢性炎症等。
5.肝吸虫(中华分支睾吸虫)感染 华支睾吸虫感染也被认为与胆管癌的发生有一定联系，虽然华支睾吸虫多寄生于肝内胆管，但也可寄生在肝外胆管，虫体本身及代谢产物对胆管黏膜上皮长期刺激，引起胆管黏膜增生，产生瘤样改变、癌变。
6.胆道手术史 胆管癌可发生在手术多年之后，可发生在不含结石的胆管，主要是慢性胆道感染导致上皮间变，常是在胆道内引流术后。
7.放射性二氧化钍 与钍有接触史的患者中，胆管癌的发病年龄较无钍接触史者早10年，其平均潜伏期为35年(接触钍后)，且较多发生在肝内胆管树的末梢。 8.硬化性胆管炎恶变 原发性硬化性胆管炎(PSC)病人患胆管癌的机会也高于一般人群，PSC亦与溃疡性结肠炎有关。
9.乙型肝炎病毒感染 国内部分胆管癌病人伴有乙型肝炎病毒感染，二者之间是否有联系尚待进一步阐明。
10.K-ras基因突变 近年来分子生物学研究表明，胆管癌K-ras基因12密码子突变率达77.4%，说明K-ras基因突变在胆管癌的发生中可能起比较重要的作用。
此外，可能与胰液反流、胆汁淤滞、结石形成、胆管良性肿瘤恶变、肝脏干细胞的肿瘤样分化有关。均可造成对胆管黏膜的慢性炎症刺激，进而诱发胆管癌。
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二、发病机制
胆管癌可发生在肝外胆管的各个部位，其中以近段胆管(肝门部胆管)最多见，约占58%;中远段胆管分别占13%和18%(图1)，发生在胆囊管者占4%，另有7%为弥漫发生。 1.病理特征
(1)肉眼形态学分类：根据肿瘤的大体形态可将胆管癌分为乳头状型、硬化型、结节型和弥漫浸润型4种类型。其中以浸润型较多见，其次为结节型，而乳头型较少见。胆管癌一般较少形成肿块，而多为管壁浸润、增厚、管腔闭塞;癌组织易向周围组织浸润，常侵犯神经和肝脏;病人常并发肝内和胆道感染而致死。
①乳头状癌：大体形态呈乳头状的灰白色或粉红色易碎组织，常为管内多发病灶，向表面生长，形成大小不等的乳头状结构，排列整齐，癌细胞间可有正常组织。好发于下段胆管，易引起胆管的不完全阻塞。此型肿瘤主要沿胆管黏膜向上浸润，一般不向胆管周围组织、血管、神经淋巴间隙及肝组织浸润。手术切除成功率高，预后良好。
②硬化型癌：表现为灰白色的环状硬结，常沿胆管黏膜下层浸润，使胆管壁增厚、大量纤维组织增生，并向管外浸润形成纤维性硬块;伴部分胆管完全闭塞，病变胆管伴溃疡，慢性炎症，以及不典型增生存在。好发于肝门部胆管，是肝门部胆管癌中最常见的类型。硬化型癌细胞分化良好，常散在分布于大量的纤维结缔组织中，容易与硬化性胆管炎、胆管壁慢性炎症所致的瘢痕化、纤维组织增生相混淆，有时甚至在手术中冷冻组织病理切片检查亦难以作出正确诊断。硬化型癌有明显的沿胆管壁向上浸润、向胆管周围组织和肝实质侵犯的倾向，故根治性手术切除时常需切除肝叶。尽管如此，手术切缘还经常残留癌组织，达不到真正的根治性切除，预后较差。
③结节型癌：肿块形成一个突向胆管远方的结节，结节基底部和胆管壁相连续，其胆管内表面常不规则。瘤体一般较小，基底宽、表面不规则。此型肿瘤常沿胆管黏膜浸润，向胆管周围组织和血管浸润程度较硬化型轻，手术切除率较高，预后较好。
④弥漫浸润型癌：较少见，约占胆管癌的7%。癌组织沿胆管壁广泛浸润肝内、外胆管，管壁增厚、管腔狭窄，管周结缔组织明显炎症反应，难以确定癌原始发生的胆管部位，一般无法手术切除，预后差。
(2)组织学分类：95%以上的胆管癌为腺癌，少数为鳞状上皮癌、黏液癌，囊腺癌等，在原发性肝外胆管癌中，以胆总管癌最多见，33%～40%;其次为肝总管癌，30%～32%;肝总管分叉处，为20%;胆囊管4%。
肝外胆管癌组织学缺乏统一的分类，常用的是按癌细胞类型分化程度和生长方式分为6型：①乳头状腺癌;②高分化腺癌;③低分化腺癌;④未分化癌;⑤印戒细胞癌;⑥鳞状细胞癌等，以腺癌多见。分型研究报告各家不尽一致，但最常见的组织学类型仍为乳头状腺癌、高分化腺癌，占90%以上，少数为低分化腺癌与黏液腺癌，也有罕见的胆总管平滑肌肉瘤的报告等。
2.转移途径 约71.4%的胆管癌有直接浸润或转移，其中33.3%波及肝脏，33.3%波及所属淋巴结，17.5%为腹膜播散。由于胆管周围有血管、淋巴管网和神经丛
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包绕，胆管癌细胞可通过多通道沿胆管周围向肝内或肝外扩散、滞留、生长和繁殖。胆管癌的转移包括淋巴转移、血行转移、神经转移、浸润转移等，通过以上多种方式可转移至其他许多脏器。肝门部胆管癌细胞可经多通道沿胆管周围淋巴、血管和神经周围间隙，向肝内方向及十二指肠韧带内扩散和蔓延，但较少发生远处转移。
(1)淋巴转移：较常见。常转移至肝门部和胰周淋巴结，较少发生远处淋巴转移，以上段胆管癌淋巴结转移率较高。胆管在肝内与门静脉、肝动脉的分支包绕在Glisson鞘内，其中尚有丰富的神经纤维和淋巴。Glisson鞘外延至肝十二指肠韧带，其内存在更丰富的神经纤维、淋巴管、淋巴结及疏松结缔组织，而且胆管本身有丰富的黏膜下血管和淋巴管管网。近年来随着高位胆管癌切除术的发展，肝门的淋巴结引流得到重视。有人在27例肝门部淋巴结的解剖中，证明肝横沟后方门静脉之后存在淋巴结，粗大的引流淋巴管伴随着门静脉，且在胆囊淋巴结、胆总管淋巴结与肝动脉淋巴结之间有粗大的淋巴管相通。
淋巴转移为胆管癌最常见的转移途径，并且很早期就可能发生。有报道仅病理检验限于黏膜内的早期胆管癌便发生了区域淋巴结转移。胆管癌的淋巴结分组有：①胆囊管淋巴结;②胆总管周围淋巴结;③小网膜孔淋巴结;④胰十二指肠前、后淋巴结;⑤胰十二指肠后上淋巴结;⑥门静脉后淋巴结;⑦腹腔动脉旁淋巴结;⑧肝固有动脉淋巴结;⑨肝总动脉旁前、后组淋巴结;⑩肠系膜上动脉旁淋巴结，又分为肠系膜上动脉、胰十二指肠下动脉和结肠中动脉根部以及第一支空肠动脉根部4组淋巴结。总体看来，肝门部胆管癌淋巴结转移是沿肝动脉途径为主;中段胆管癌淋巴结转移广泛，除了侵犯胰后淋巴结外，还可累及肠系膜上动脉和主动脉旁淋巴结;远段胆管癌，转移的淋巴结多限于胰头周围。
(2)浸润转移：较为常见。胆管癌细胞沿胆管壁向上下及周围直接浸润是胆管癌转移的主要特征之一。上部胆管癌向邻近胆管的肝脏浸润，中部胆管癌向肝固有动脉和门静脉浸润，下部胆管癌向胰腺浸润。癌细胞多在胆管壁内弥漫性浸润性生长，且与胆管及周围结缔组织增生并存，使胆管癌浸润范围难以辨认，为手术中判断切除范围带来困难。此外，直接浸润的结果也导致胆管周围重要的毗邻结构如大血管、肝脏受侵，使手术切除范围受限而难以达到根治性切除，而癌组织残留是导致术后很快复发的主要原因之一。肝转移是上部胆管癌的主要转移方式，腹膜播散较少见。
(3)血行转移：可达全身，最常见为肺，达10%～25%。病理学研究表明，胆管癌标本中及周围发现血管受侵者达58.3%～77.5%，说明侵犯血管是胆管癌细胞常见的生物学现象。胆管癌肿瘤血管密度与癌肿的转移发生率明显相关，且随着肿瘤血管密度的增加而转移发生率也升高，提示肿瘤血管生成在胆管癌浸润和转移中发挥重要的作用。临床观察到胆管癌常常发生淋巴系统转移，事实上肿瘤血管生成和血管侵犯与淋巴转移密切相关。因此，在胆管癌浸润和转移发生过程中，肿瘤血管生成和血管侵犯是基本的环节。
(4)沿神经蔓延：神经侵犯发生率可达33.3%～83.4%，故临床上以黄疸和疼痛为多见症状。支配肝外胆道的迷走神经和交感神经在肝十二指肠韧带上组成肝前神经丛和肝后神经丛。包绕神经纤维有一外膜完整、连续的间隙，称为神经周围间隙(perineural space)。以往多认为，神经周围间隙是淋巴系统的组成部分，但后来通过光镜和电镜观察证明，神经周围间隙是一个独立的系统，与淋巴系统
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无任何关系，肿瘤细胞通过神经周围间隙可向近端或远端方向转移。统计表明，神经周围间隙癌细胞浸润与肝及肝十二指肠韧带结缔组织转移明显相关，提示某些病例肝脏、肝十二指肠韧带及周围结缔组织的癌转移可能是通过神经周围间隙癌细胞扩散而实现的。因此，神经周围间隙浸润应当是判断胆管癌预后的重要因素。
3.胆管癌的临床病理分期 目前临床上多使用国际抗癌联盟(UICC)的TNM分期标准，对衡量病情、确定治疗策略和评估预后是一个重要参考(表2)。 Bismuth-Corlette根据病变发生的部位，将肝门部胆管癌分为如下5型(图2)，现为国内外临床广泛使用：
Ⅰ型：肿瘤位于肝总管，未侵犯汇合部; Ⅱ型：肿瘤位于左右肝管汇合部，未侵犯左、右肝管; Ⅲ型：肿瘤位于汇合部胆管并已侵犯右肝管(Ⅲa)或侵犯左肝管(Ⅲb);
Ⅳ型：肿瘤已侵犯左右双侧肝管。
在此基础上，国内学者又将Ⅳ型分为Ⅳa及Ⅳb型。
文章来自：39疾病百科 http://jbk.39.net/dga/blby/