基于類比模型構建下的“人體內廢物的排出”教學設計

摘要 類比模型構建是指基于相似屬性，通過類比的方式，用人們熟悉的事物來表征不熟悉的事物，幫助人們通過已有的認知來學習新的認知，它可以通過實物、語言、數學、視覺、手勢等方式來表達[1]。實踐表明，使用類比模型可以加強學生的概念轉變，加深對科學知識的理解。

關鍵詞 類比模型 初中生物 課堂教學

【分類號】G642

教材分析

《人體內廢物的排出》是人教版七年級下冊第四單元第五章的內容。學生在之前的學習中已經了解了消化系統、呼吸系統和循環系統的相關知識，因此本章是前四章內容的自然延續，起到一個延伸和完善的作用。在教學中首先通過學生觀察與思考，了解泌尿系統的組成，接著安排學生進行資料分析，利用教師自制的腎單位模型來模擬尿的形成過程，并安排學生進行小組活動，然后用動態圖呈現尿的形成和排出的過程，引導學生生成重要概念，最后利用學到的知識解決生活中的實際問題。學好《人體內廢物的排出》這節內容，有利于將前面所學的知識貫穿起來，并為以后學習《人體生命活動的調節》奠定基礎，所以本節內容起到了一個承上啟下的作用。

學情分析

學生之前已掌握了血液循環的基礎知識，為學習這章《人體內廢物的排出》做好了鋪墊，也具備了一定的觀察與思考、分析與探究的能力。腎臟的結構和功能、尿的形成這些知識對七年級學生來講十分抽象，學生的抽象思維能力有待提高，在學習時可以借助圖片和教師引導模型構建的過程來來幫助理解。

教學目標

知識目標：

描述泌尿系統的組成；概述尿液的形成和排尿過程；描述其他排泄系統

能力目標：

通過對模型建構、圖片的觀察和對表格的討論，嘗試歸納尿液的形成過程；運用小組討論交流的形式進行模型修正來說明腎小球的過濾作用和腎小管重吸收作用；運用尿液形成的知識說明透析原理，運用儲尿排尿的知識解釋及時排尿與經常喝水的原因。

情感、態度與價值觀：

確立腎單位結構與其功能相適應的觀點；通過對血液透析機的分析，認同技術是連接科學與社會的橋梁；通過對泌尿系統保健的討論，認同養成良好的生活與衛生習慣的重要性。

教學重點 ：腎單位的結構； 尿的形成和排出過程

教學難點 ：尿的形成過程

教法學法：

教法：采用實物模型展示、類比模型建構、自主學習、合作探究的教法，充分發揮學生的主體作用和調動學生的學習積極性；教師適當給予一些提示和補充，從而激發學生的自信心和思考全面性。

學法：采取自主學習、合作探究的學法，嘗試弄清楚尿液形成過程，從而達到學生動腦去思考、分析、記憶的目的。

教學過程

情境導入

問題驅動：細胞在分解有機物，釋放能量的時候，它會產生些廢物，你知道有哪些嗎？這些物質通過什么樣的途徑排出體外呢？（復習舊知，了解學生原有的認知）人體內產生的一些尿素依賴于排尿排出體外，在這個過程中還排出了部分的水和無機鹽，那么尿液是如何形成的？接著出示H同學尿液化驗報告單，引導學生比較H同學與正常人尿液化驗結果：H同學怎么啦？（學生比較，啟發思考，激活學生的求知欲，引入新課--人體內廢物的排出）。

泌尿系統的組成

教師分發解剖好的新鮮的豬腎和相關教具，指導學生觀察分析，學生根據觀察到的現象和泌尿系統結構圖分析歸納完成相關問題。①泌尿系統主要是由哪些器官組成的？②注意觀察腎動脈和腎靜脈以及腎的顏色，根據你所學的知識，想像一下腎臟里血管的分布狀況是怎樣的？血液是怎樣進出腎臟的？③你認為尿液的形成與血液循環有沒有關系？（培養學生自主學習、合作學習的意識和能力。實物和直觀的圖片加深了學生的印象）

尿的形成

第一步 學生在識圖基礎上通過自學明確腎單位結構（腎的結構和功能基本單位是什么？腎單位包括哪幾部分？腎小球實質是什么“球”？腎小球兩邊與什么血管相連？他們的管徑有什么不同？流經的血液的量可能有什么不同？）通過實物模型的展示，教師及時指導點播使知識更加形象化。

第二步 多媒體展示資料：健康人腎動脈中的血漿、腎小囊中的液體和尿液進行比較的數據。指導學生分析數據，回答：尿液和血漿的成分發生了什么變化？你認為排尿主要排出哪些物質？在腎小囊中出現葡萄糖而在尿液中并沒有，這說明腎小管有什么作用？得出結論。通過小資料的分析，理解濾過和重吸收兩個過程。培養分析、合作學習的能力。

第三步 教師引導學生構建腎單位結構模型，用生活中的素材來制做模型并拍攝微視頻進行展示（小紅豆表示紅細胞、薏米表示蛋白質、綠豆表示葡萄糖、FeCl3溶液表示尿素、芝麻表示無機鹽，用紅藍的大吸管表示動靜脈、乳膠管表示腎小管、塑料瓶表示腎小囊、注滿紅色墨水的小軟管表示毛細血管，用塑料瓶里的折疊的小軟管來解釋腎小球的功能；用盤繞的乳膠管來代替腎小管，用燒杯來衡量原尿和尿液的量，依此說明腎小管的功能），小組討論完成：①舉例說明什么是過濾和重吸收？②在過濾形成原尿過程中，血漿中哪些成分不能被過濾到腎小囊中去？③在重吸收過程哪些成分被重吸收了送回血液中？④腎臟是人體“過濾器”，腎臟如何將尿素、多余的水和無機鹽等廢物從血液中分離出來的？老師對學生討論中存在的問題及時點撥

第四步 播放尿液的形成過程動畫，學生體會到尿液形成過程是動態的、連續不斷的。

尿的排出 【自主學習】閱讀P75 第2-3段，以及P77“血液透析”和腎臟移植。回答尿是如何排出的？排尿對維持正常生理功能有何意義？水對人體是非常重要的，而排尿時會失去大量的水，那么為什么人體在缺水的情況下還要排出尿？

排泄途徑【自主學習】閱讀P72第1段和P75-76完成，什么是排泄？人體會產生哪些廢物？這些廢物通過哪些途徑排出體外的？排便屬于排泄嗎？

課堂小結：

【學以致用】 H怎么了？糖尿病患者尿中出現了葡萄糖，可能哪里發生了病變？怎樣維持泌尿系統的健康？通過反饋，提高運用所學知識解決實際問題的能力。

教學評價與反思

本節課在教法的設計上，體現了“面向全體學生”的理念，以引導學生主動探究為主要教學手段。在學法上讓學生通過觀察討論、模型制做、與同伴的合作交流來理解“尿的形成過程”，即通過感性認識和理性分析最終對知識形成完整的構建。教師在此過程中起組織者和引導者的作用，體現學習過程中學生的主體地位。在活動設計中充分利用實物、圖解，模型建構、多媒體動畫相結合的方式，引導學生形成結構與功能相統一的觀點，提高了學生的觀察能力、動手能力、分析能力和邏輯思維能力，在討論交流中的語言表達能力也得到提高。

參考文獻

[1] 趙萍萍、劉恩山 .中學生物學中的類比模型及其構建.[J]中學生物教學2015年第6期4-7

作者簡介：魏秀珍（1976-）女，漢族 ，福建福清，本科，中級，建模教學在課堂教學中的實踐研究