以作業為主線進行“人體內廢物的排出”的教學設計

霍文靜

(內蒙古呼和浩特市實驗中學 010010)

1 教材分析

“人體內廢物的排出”是人教版生物學教材七年級下冊第5章的內容。學生通過前3章的學習已經知道人體消化系統消化和吸收的簡單營養物質，以及人體呼吸系統獲得的氧通過循環系統運輸到組織細胞并利用的過程。人體代謝后的廢物又是如何排出體外的呢？對該內容的教學計劃由2課時完成：第1課時主要講述泌尿系統的組成和功能以及腎單位的結構和功能；第2課時主要講述尿液的形成、排出及排尿的意義。其中，泌尿系統的組成、腎單位的結構及功能，以及尿液的形成過程是教學重點；腎臟的結構及功能是教學難點。第1課時是第2課時的基礎，第2課時是第一課時的升華。兩者內容層層遞進，問題逐級升級，促使學生利用所學解釋問題，建構重要概念的思維過程。

2 教學目標

2.1 知識目標 描述人體泌尿系統的組成；理解腎單位的結構和功能；概述尿液的形成和排出過程。

2.2 能力目標 通過對圖片的觀察和討論，培養自主學習能力和推理判斷能力；通過“腎單位的結構”的探究和“尿的形成”的作業，培養合作交流的能力和發現、分析、解決問題的能力。

2.3 情感態度與價值觀目標 認同腎臟的結構與它承擔的功能相適應的觀點。

3 教學過程

3.1 復習舊知，引入新知 引領學生回顧已學知識，進而引入“排泄”：細胞代謝產生的廢物排出體外的過程稱為排泄(強調排泄和排遺的區別)。明確指出排泄的主要途徑是以尿液的形式排出的，尿液的形成和排出通過泌尿系統完成的。通過復習舊知，建構新知。

3.2 泌尿系統的組成 學生自主學習教材中“泌尿系統組成”插圖，完成作業(1)：泌尿系統是由哪些器官組成的？這些器官的主要功能是什么？教師展示教具并引導：輸卵管、膀胱和尿道與輸送、暫時儲存和排出尿液息息相關，那尿液來自哪里？得出結論：腎臟是形成尿液的器官。通過自主學習，培養學生識圖能力和合理的推理判斷能力。

3.3 腎臟的結構——腎臟外部形態 教師質疑：尿液在腎臟中是怎樣形成的？同時展示腎臟的外部形態示意圖和血液循環示意圖，讓學生感知腎臟的外部形態特征并在認識人腎臟3根“管子”的同時完成作業(2)：與腎臟相連的血管有哪些？血液是怎樣進出腎臟的？結合腎臟顏色，推測腎臟里的血管是分布怎樣的？腎臟是形成尿液的器官，又是血液循環必經器官，說明腎臟內兩條通路(尿液的形成通路和血液循環通路)，這兩條通路有關聯嗎？

結合血液循環圖形，引導學生聯想整個血液循環中血液流經腎臟的過程，由此提出新的作業：血液流經腎臟時尿是如何形成的？

3.4 腎臟的結構——腎臟內部結構的探究 教師質疑：腎臟是如何從血液中“過濾”廢物形成尿液的呢？學生根據提示完成探究作業(3)：腎臟完成從血液中“過濾”代謝廢物的功能，要有什么樣的結構與其相適應呢？教師提示，引導學生，不斷質疑，師生一起建構“腎單位”。

(1)腎臟內有兩條通路，分別是尿液的形成通路和血液循環的通路：讓學生根據提示畫出兩條相對獨立的線路(圖1)。

圖1 腎臟內部結構模式圖1

圖2 腎臟內部結構模式圖2

(2)小分子代謝廢物要從血液中過濾出來進入尿路里，對血管有要求嗎？讓學生根據提示，知道腎臟內分布著豐富的毛細血管，毛細血管管壁薄，只有一層細胞，利于物質通過。

(3)一條毛細血管能高效地完成過濾血液中的廢物嗎？或怎樣才能高效地完成從血液中過濾出廢物的功能呢？讓學生根據引導，將血液循環的通路改成毛細血管網(圖2)。

(4)毛細血管壁薄，小分子的代謝廢物能過濾出來，那簡單的小分子營養物質葡萄糖等能否一起被過濾出來？

學生根據引導，認同進入尿路中的最初液體(原尿)包含小分子代謝廢物，也包含小分子的營養物質葡萄糖等。

(5)透過毛細血管壁進入尿路的小分子營養物質葡萄糖等會隨尿液的排出而排出體外嗎？學生根據提示(4)(5)，再結合生活經驗，可以獨立得出，透過毛細血管壁進入尿液形成通路的最初液體(原尿)肯定不是最終排出的尿液(為理解腎小管的重吸收作用打下基礎)。

(6)猜想：進入尿路的最初液體(原尿)和最終排出的尿液之間發生了什么作用呢？(有的學生回答再次過濾，有的學生回答重新吸收)教師順勢引導：肯定有一部分有用物質被選擇性的重新吸收到血液中，其中包括全部的葡萄糖等小分子的營養物質，所以將此生理作用稱為重新吸收作用更恰當。

一些有用物質如葡萄糖等重新吸收回到血液，這一過程對血管有要求嗎？進而師生共同得出模式圖3。

圖3 腎臟內部結構模式圖3

(7)完善腎臟的內部結構模式：教師提示，血液循環是血液在心臟和血管所圍成的封閉管道內循環流動的過程。據此，師生共同補全腎臟內部結構模式(圖4)。

通過探究作業，不僅有利于培養學生的多種能力，也利于學生形成生物體結構和功能相適應的生物學觀

圖4 腎臟內部結構模式圖4

點。在此基礎上，進一步引導學生， 驗證腎臟的內部結構 ：由學生閱讀教材的相關內容，聯系教材中腎的內部結構示意圖，自主完成作業(4)：腎臟的結構和功能單位是________，它包括________、________和________；腎小球實質是________“球”；與腎小球相連的血管分別是________和________；腎小囊內壁有與________相鄰，腎小囊與________相連？腎小管周圍有豐富的毛細血管，一側連________，一側連________。嘗試說說腎單位的血路和尿路。

通過作業(4)，驗證探究成果的科學性，認同生物體結構和功能相適應的生物學觀點，同時為“尿的形成”鋪墊。

3.5 尿的形成 教師展示圖5，學生根據提示完成作業(5)：嘗試說出尿的形成過程中兩個重要的生理作用A______，B______；數據顯示：人體每天行程的原尿大約180L，而實際人體每天排出的尿液約1.5L，比原尿少了很多，說明腎小管的重吸收作用除了吸收了全部的葡萄糖，還吸收了什么物質？圖表中X、Y、Z可能是血液、原尿和尿液中的一種，請判斷：X為________，Y為________，Z為________。

圖5 作業(5)圖表

通過作業，讓學生認識生成尿的形成具有兩個重要生理作用，培養學生分析問題和推理概括的能力。

3.6 尿的排出和排尿的意義 為了拓展學生的視野，構建完整的知識結構，教師進一步質疑，引導學生嘗試完成作業(6)：腎臟內形成的尿液是如何排出體外的呢？人為什么排尿呢？

4 教學反思

本節課設計的作業(1)、(4)和(6)以自主學習為主，作業(2)和作業(5)以討論為主，作業(3)以探究為主。其教學設計的特點一是設計了腎單位結構的探究作業，拋棄了傳統自學模式、多媒體動畫展示模式，以及模型制作模式；在探究過程中主動提出“腎臟要完成從血液中過濾出代謝廢物的功能要有什么樣的結構與其功能相適應呢”的問題，然后讓學生根據提示進行合作探究；在探究問題上，準確把握引導、暗示、提示，作業層層遞進，有機串聯，為腎單位模型的構建創造生成條件，讓學生認同腎臟的結構是與它承擔的功能相適應的觀點，同時為尿的形成過程的自然生成做了鋪墊工作。二是生成尿的形成過程，通過腎單位的探究和對教材資料分析的改變，尿的形成過程自動生成，水到渠成。

本節的教學內容不多，因此教學設計拔高了課程本身的難度。例如，在導入部分，因學生剛接觸生物學課程不到一年，對生物學知識之間的聯系不能主動完成建構，大部分為教師主導，好在能夠緊跟教師思維方向連續思維。在探究作業中，作業有一定難度，教師需準確把握學生的各項能力，預測學生對探究作業完成的程度，準確把握探究內容的時間，以保證在此面的教學中全部學生能高效地學習。