初中生物《人体内废物的排出》大单元整合复习课教学设计

初中生物《人体内废物的排出》大单元整合复习课教学设计一、教学内容分析

从《义务教育生物学课程标准（2022年版）》审视，本课隶属于“生物圈中的人”这一主题，其核心在于引导学生理解人体作为一个开放系统，如何通过排泄过程维持内环境的稳态。在知识技能图谱上，本单元要求学生不仅识记泌尿系统的组成器官及功能，更要深入理解肾脏——尤其是肾单位的结构如何与其过滤、重吸收和分泌的功能相适应，最终构建起“代谢废物产生→循环运输→肾脏处理→尿液排出”的完整逻辑链。这一概念体系是理解人体自我调节能力、树立健康生活观念的认知基石，具有承上（联系消化、呼吸、循环系统）启下（通向人体调节机制）的关键作用。课标蕴含的学科思想方法突出体现在“结构与功能观”、“稳态与平衡观”的建立，以及基于模型（如肾单位模型、尿液形成流程图）进行推理的科学思维。在课堂中，这将转化为引导学生分析结构数据、构建动态过程模型等探究活动。其素养价值在于，通过学习这一精密、高效的生命系统，培养学生珍爱生命、崇尚科学的理性精神，并能够运用所学知识解释相关健康现象，做出负责任的个人健康决策，实现知识学习与生命观念、科学思维、探究实践、态度责任等核心素养的深度融合。

基于“以学定教”原则，九年级学生经过新课学习，已对泌尿系统有初步了解，但知识往往呈碎片化，对肾单位微观结构与尿液形成这一动态、抽象的生理过程理解不深，易混淆滤过与重吸收的具体部位和物质变化。部分学生可能持有“尿液就是直接来自血液的废物”等前科学概念。学生的兴趣点通常集中于与生活紧密相关的健康话题，如饮水、肾病症状等。因此，教学需从学生既有经验和认知冲突出发，通过前测（如快速问答、概念图填空）精准诊断知识盲区与思维断点。在教学过程中，将通过阶梯式提问、小组合作构建物理或概念模型、实时绘制过程示意图等活动，进行动态的形成性评估。针对不同层次学生，将提供差异化的“脚手架”：对于基础薄弱者，强化实物模型观察与关键词匹配；对于学习能力较强者，则挑战其用流程图解释异常病例（如血尿、蛋白尿），并引导进行跨系统（如循环系统）的综合分析，确保每位学生都能在最近发展区内获得成长。二、教学目标知识目标：学生能够系统阐述人体废物排出的主要途径（泌尿、排汗、呼吸），并重点描述泌尿系统的组成及各部分功能。他们能准确说明肾单位的结构组成，并动态解释尿液形成过程中滤过、重吸收和分泌三个核心步骤发生的部位及具体物质变化，最终构建起从“血液入球”到“尿液排出”的连贯知识脉络。能力目标：学生能够通过观察肾脏剖面模型或示意图，识别并标注肾单位的关键结构。他们能够运用“结构与功能相适应”的观点，分析肾小球、肾小管等特定结构的特点与其功能之间的联系。在给定简单临床数据（如尿液中出现葡萄糖）的情境下，能够进行初步推理，判断可能发生功能障碍的部位。情感态度与价值观目标：通过对肾脏精密结构与强大功能的学习，学生能由衷赞叹生命系统的精巧与高效，形成珍爱生命、关注身体健康的意识。在小组合作构建模型或分析案例的活动中，能积极倾听同伴观点，理性交流，共同探寻科学解释。科学（学科）思维目标：本节课重点发展学生的模型建构思维与因果推理思维。学生将尝试将抽象的尿液形成过程，转化为可视化的流程图或物理模型，并能在教师引导下，运用演绎推理，从“结构异常”推导出“功能故障”可能引发的现象。评价与元认知目标：学生能依据清晰的评价量规，对个人或小组构建的模型、绘制的示意图进行自评与互评，指出优点与待改进之处。在课堂尾声，能够反思本课的学习路径，说出自己是如何从宏观系统深入到微观结构，再整合为生理过程的理解策略。三、教学重点与难点教学重点：肾单位的结构与尿液形成（滤过和重吸收）过程。确立依据：从课标看，此内容是理解“人体通过排泄维持内环境稳定”这一大概念的核心支点，是“结构与功能观”的典型范例。从河北中考考点分析，该部分知识是高频、高分值考点，不仅考查识记，更常以示意图、数据表等形式考查学生的理解、应用和推理能力，深刻体现了从知识立意向能力素养立意的转变。教学难点：尿液形成过程中，物质（如葡萄糖、尿素、水、无机盐）在肾单位不同部位的具体动态变化，以及肾小管重吸收作用的的选择性与意义。预设依据：该过程涉及微观、动态、复杂的生理机制，学生需在脑海中将静态结构转化为动态过程，并理解浓度差、毛细血管网等跨学科概念，认知跨度大。常见失分点集中于混淆滤过液与尿液成分、无法解释为何原尿中有葡萄糖而终尿中通常没有。突破方向在于利用动画模拟搭建认知阶梯，并通过类比（如“筛滤”与“选择性回收”）和分步绘图，将抽象过程具体化、步骤化。四、教学准备清单1.教师准备1.1媒体与教具：精心制作的交互式教学课件（包含泌尿系统结构图、肾单位三维解剖动画、尿液形成动态流程图）；人体半身模型或泌尿系统挂图；肾脏纵剖实物模型或高精度3D打印模型；不同颜色磁贴（代表水、葡萄糖、尿素、无机盐、蛋白质、血细胞等）。1.2学习材料：分层设计的学习任务单（含前测题、模型构建指引、分层巩固练习）；典型案例分析卡片（如“糖尿病患者的多尿现象”、“急性肾炎的临床表现”）。2.学生准备2.1预习任务：回顾教材中泌尿系统章节，尝试绘制简单的肾脏结构示意图；思考“人体每天产生的代谢废物最终去了哪里？”2.2物品携带：彩色笔、直尺。3.环境布置3.1座位安排：小组合作式座位（46人一组），便于讨论与模型合作。3.2板书记划：预留核心概念区、过程图解区及学生生成区。五、教学过程第一、导入环节1.情境创设与问题提出：“同学们，我们剧烈运动后，除了大汗淋漓，有没有注意到尿液的颜色可能会比平时深一些？为什么身体会给我们发出这样的‘信号’呢？”（稍作停顿，引发思考）人体就像一个精密的化工厂，每时每刻都在产生“垃圾”——代谢废物。如果不及时清理，内环境就会‘中毒’。那么，身体这座‘城市’最主要的‘污水处理厂’在哪里？它是如何高效、精准地完成‘净水’任务的？1.1建立联系与路径明晰：“今天，我们就化身‘人体市政工程师’，深入考察这座核心‘污水处理厂’——泌尿系统。我们的考察路线是：先锁定‘厂区’位置和部门（宏观结构），再深入最关键的‘净化车间’研究其独特设计（微观结构：肾单位），最后搞清楚‘污水’变‘清水’的全套工艺流程（尿液形成）。带上你们预习时的初步‘规划图’，我们的探索之旅现在开始！”第二、新授环节本环节采用支架式教学，通过环环相扣的任务，引导学生从宏观到微观，从结构到功能，自主建构知识体系。任务一：【宏观侦察：绘制泌尿系统“管网”布局图】教师活动：首先，利用人体模型或高清示意图，引导学生指认泌尿系统的主要器官：肾脏、输尿管、膀胱、尿道。“大家看，这两颗蚕豆状的‘种子’就是我们生命的‘滤芯’——肾脏。它们产生的‘处理水’（尿液）通过这两条‘下水管道’（输尿管）暂时储存在‘蓄水池’（膀胱），时机成熟再通过‘总阀门’（尿道）排出。”随后，提出驱动性问题：“为什么肾脏是核心？仅仅因为它产生尿液吗？我们接下来要像拆解一部精密仪器一样，看看它的内部构造。”学生活动：观察模型与课件，在任务单上标注泌尿系统各器官名称及功能简述。小组内互相讲解，形成统一认识。思考并初步讨论肾脏的核心地位。即时评价标准：1.能否准确说出四大器官的名称及顺序。2.能否用恰当的比喻描述各器官的功能。3.小组讨论时，成员是否都能参与指认和表达。形成知识、思维、方法清单：★泌尿系统的组成与功能：肾脏（形成尿液）、输尿管（输送尿液）、膀胱（暂时贮存尿液）、尿道（排出尿液）。★核心器官：肾脏是形成尿液的器官，是泌尿系统功能实现的结构基础。方法提示：学习宏观系统时，建立“结构位置功能”的关联记忆模式。任务二：【微观探秘：解构肾单位——神奇的“净化车间”】教师活动：“现在，让我们借助‘显微镜’，进入肾脏的微观世界。肾脏的基本功能和结构单位叫‘肾单位’，每个肾脏有上百万个！它才是真正的‘净化车间’。”展示肾单位结构图或动画，分步讲解：“瞧，每个车间都有一段特殊的毛细血管团，像个小毛线球，这叫肾小球，它外面包裹着一个‘双层杯’，叫肾小囊。它们合起来像个‘过滤筛’。连接这个‘筛子’的是一段弯弯曲曲的‘回收管道’，叫做肾小管，它周围又缠绕着毛细血管网。”用不同颜色的笔在黑板上同步绘制简图。“来，请大家在自己的本子上也试着画一画这个核心车间，标注出这三个关键部分。”学生活动：集中观察肾单位动画，跟随教师指引辨识肾小球、肾小囊、肾小管。动手绘制简易肾单位结构图，并尝试标注。同桌互查标注的准确性。即时评价标准：1.绘制的结构图是否包含三个核心部分且连接关系正确。2.能否口头解释肾小球与肾小囊的位置关系（肾小囊包裹肾小球）。3.观察是否细致，能否发现肾小管周围的毛细血管网。形成知识、思维、方法清单：★肾单位的结构：包括肾小球（毛细血管球）、肾小囊（双层杯状囊）、肾小管（细长迂回管道）。★结构关系：肾小囊包裹肾小球，两者共同构成滤过屏障；肾小管外缠绕毛细血管网，利于物质交换。思维提升：观察复杂微观结构时，学会将其分解为几个核心部件，并理解部件之间的空间位置关系，这是理解功能的基础。任务三：【动态解析：揭秘“尿液生产流水线”】教师活动：这是突破重难点的核心任务。首先设问：“结构清楚了，这个车间怎么工作呢？我们来推演一下。”第一步，滤过作用：“血液流经肾小球这个‘高速筛网’时，在压力作用下，除了血细胞和大分子蛋白质，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖、尿素等物质都被筛了出去，进入肾小囊腔，形成原尿。大家想想，这个过程像什么？”（等待学生回答：像过滤）。第二步，重吸收作用：“原尿只是粗加工产品，含有大量有用物质。当它流经漫长曲折的肾小管时，周围毛细血管就像‘智能回收系统’，将绝大部分水、全部葡萄糖、大部分无机盐等重新‘抢收’回血液。这个步骤至关重要！”利用磁贴演示：在黑板的肾单位简图上，移动代表不同物质的磁贴，动态展示滤过和重吸收过程。“那么，最后剩下的‘废水’是什么？就是含有高浓度尿素、一部分水、无机盐等的终尿。”学生活动：观看尿液形成动态模拟动画，理解滤过和重吸收是两个连续的步骤。在教师的磁贴演示引导下，小组合作，利用任务单上的流程图，用箭头和文字标注出原尿和终尿成分的变化。重点讨论：“为什么健康人的尿液中检测不到葡萄糖？”即时评价标准：1.能否区分滤过和重吸收发生的具体部位。2.绘制的流程图中，原尿与终尿的成分变化是否准确（特别是葡萄糖的去向）。3.小组讨论时，能否运用“重吸收”概念解释糖尿病患者的尿液现象。形成知识、思维、方法清单：★尿液形成的两个核心步骤：肾小球的滤过作用（形成原尿）和肾小管的重吸收作用（形成终尿）。★成分变化关键：原尿含有葡萄糖，终尿不含（正常情况下），尿素浓度升高。★核心概念辨析：原尿≠尿液，重吸收是选择性回收有用物质的过程。易错警示：滤过发生在肾小球，重吸收发生在肾小管，切勿混淆部位。任务四：【联系生活：排泄途径的“多车道”与健康警报】教师活动：“除了泌尿系统这条‘主干道’，人体还有没有其他排出废物的‘辅路’呢？”引导学生回顾：呼吸系统排出二氧化碳和少量水；皮肤汗腺排出部分水、无机盐、尿素。“所以，排泄是‘多车道并行’。那么，关注‘排水系统’的健康至关重要。”出示简单病例：“如果某人的尿液中出现大量蛋白质或血细胞，可能是我们刚才考察的‘净化车间’哪里出了故障？”引导学生将症状（蛋白质/血细胞漏出）与结构（肾小球滤过膜）功能异常联系起来。学生活动：列举其他排泄途径及排出废物。分析教师提供的简单病例，运用刚学的知识进行推理：“尿中有蛋白，可能是肾小球这个‘筛子’的网眼变大了，挡不住蛋白质了。”形成初步的“结构异常→功能故障→现象（症状）”的逻辑链。即时评价标准：1.能否完整说出至少三种排泄途径。2.分析病例时，推理是否基于肾单位的具体结构和功能。3.是否表现出对身体健康指标的关注。形成知识、思维、方法清单：▲其他排泄途径：呼吸（CO₂、水蒸气）、排汗（水、无机盐、尿素）。▲结构与功能观的应用：学会用所学结构功能知识解释简单的病理现象（如蛋白尿、血尿与肾小球损伤相关）。健康观念：尿液成分是反映肾脏健康的一面镜子，应养成健康生活方式，适量饮水。任务五：【整合建构：绘制“人体废物清理”全系统网络图】教师活动：引导学生进行知识整合。“经过深入考察，现在请大家以小组为单位，当一回‘总工程师’，绘制一幅‘人体废物清理全系统示意图’。要求体现：废物的来源（联系之前学的循环、呼吸系统）、主要运输方式（血液循环）、核心处理厂（泌尿系统及肾单位关键流程）、最终排出途径。可以创意发挥，但要科学准确。”巡视各组，提供必要的关键词提示。学生活动：小组协作，综合运用本节课及先前所学知识，共同绘制一幅整合性的概念图或思维导图。在图中体现代谢废物从产生到排出的完整旅程，突出肾脏的核心处理作用。准备进行小组间展示与交流。即时评价标准：1.绘制的网络图是否涵盖了废物产生、运输、处理、排出的主要环节。2.是否准确呈现了肾单位处理废物的核心流程（滤过、重吸收）。3.小组分工是否明确，合作是否高效。形成知识、思维、方法清单：★大单元整合：人体是一个统一的整体，各系统协同工作。代谢废物的排出依赖于循环系统的运输和泌尿系统的处理。★核心素养体现：通过构建概念图，提升信息整合、系统化思维和模型建构的能力。学习策略：复习时，绘制综合性概念图是建立知识联系、形成长期记忆的有效方法。第三、当堂巩固训练

为检验学习效果并提供差异化反馈，设计以下分层练习：1.基础层（全体必做，直接应用）：(1)填空：泌尿系统的主要器官是____，其结构和功能的基本单位是____。(2)判断：原尿与血浆相比，不含大分子蛋白质和血细胞。（）(3)选择题：人体形成尿液的器官是（）A.膀胱B.肾脏C.输尿管D.尿道。2.综合层（大多数学生挑战，情境应用）：提供一份简化的“某人原尿和终尿主要成分对比表”（包含水、葡萄糖、尿素、无机盐的浓度）。设问：①对比表中数据，说明肾小管重吸收作用主要吸收了哪些物质？②若此人终尿中检测出葡萄糖，推测可能的原因是什么？3.挑战层（学有余力者选做，推理探究）：案例分析：“某患者因外伤导致双侧输尿管堵塞。请问，短期内他的尿液形成是否会立即停止？他的血液成分可能会发生什么变化？这说明了泌尿系统在维持人体内环境稳定中起着怎样的作用？”（此题涉及尿液排出通道堵塞与尿液形成过程的区别，以及对“稳态”概念的初步理解）。反馈机制：基础层练习通过集体问答或手势（举牌）快速反馈；综合层练习进行小组讨论后，请不同小组代表分享答案和推理过程，教师点评关键点；挑战层可作为思考题，请有兴趣的学生简述思路，教师给予肯定并提示深入思考方向，不作为统一要求。第四、课堂小结

引导学生进行自主总结与反思。“同学们，今天的‘市政考察’即将结束。请大家用一分钟时间，在脑海或草稿纸上快速梳理：我们这节课探索的主线是什么？你收获最大的一个知识点或一种思考方法是什么？”随后邀请几位学生分享。教师最后进行结构化总结：“我们从宏观系统定位，到微观结构解密，再到动态过程剖析，最后整合联系生活，完整地理解了人体如何精巧地处理废物。核心就在于把握肾单位的结构与尿液形成的两个步骤。这其中贯穿的‘结构与功能相适应’的观点，是我们学习生物学的一把金钥匙。”布置分层作业：“必做作业：完善并订正课堂绘制的肾单位结构及尿液形成示意图。选做作业（二选一）：1.查阅资料，了解‘人工肾’（血液透析）的工作原理，并与真实肾脏的工作进行对比。2.设计一份‘关爱肾脏健康’的简易宣传小贴士。”六、作业设计基础性作业（必做）：1.绘制肾单位结构模式图，并标注肾小球、肾小囊、肾小管。2.用文字和箭头简要描述尿液形成的主要过程（滤过、重吸收）。3.完成练习册中与本课核心概念相关的选择题和填空题。拓展性作业（建议大部分学生完成）：4.情境应用题：小明运动后大量出汗，但一段时间内并未大量饮水。请你结合本节所学，推测他此时的尿量可能会发生什么变化？并尝试解释原因。（提示：考虑体内水平衡调节）5.模型制作：利用身边易得材料（如不同粗细的吸管、毛线团、纱布、颜料水等），制作一个简易的肾单位工作原理展示模型，并录制1分钟解说视频。探究性/创造性作业（学有余力学生选做）：6.跨学科探究：肾脏的重吸收功能需要消耗能量。请从能量转换的角度，解释肾脏为何是人体内代谢率最高的器官之一。可查阅资料，撰写一份不超过300字的简要分析报告。7.社会议题调研：调查我国慢性肾脏病的发病率及主要诱因，从生活方式角度，提出三条预防建议，形成一份调研简报。七、本节知识清单及拓展1.★排泄概念：人体将细胞代谢产生的尿素、二氧化碳、多余的水和无机盐等废物排出体外的过程。教学提示：注意与“排遗”（排出食物残渣）相区分。2.★排泄的主要途径：(1)泌尿系统（以尿液形式，排出大部分水、无机盐、尿素等）;(2)呼吸系统（以气体形式，排出二氧化碳、少量水）;(3)皮肤（以汗液形式，排出部分水、无机盐、尿素）。3.★泌尿系统的组成：肾脏（形成尿液）→输尿管（输送尿液）→膀胱（贮存尿液）→尿道（排出尿液）。4.★肾脏的结构与功能：肾脏是形成尿液的器官。外层为皮质，内层为髓质，中央有空腔为肾盂。核心功能单位是肾单位。5.★肾单位的结构：肾单位是肾脏结构和功能的基本单位，由肾小球（毛细血管球）、肾小囊（包裹肾小球的双层杯状囊）、肾小管（细长迂曲的管道）组成。肾小管外缠绕毛细血管网。6.★尿液形成的两个核心步骤：(1)肾小球的滤过作用：当血液流经肾小球时，除血细胞和大分子蛋白质外，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖、尿素等物质滤过到肾小囊腔中，形成原尿。(2)肾小管的重吸收作用：原尿流经肾小管时，全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐等被重新吸收回血液。7.★原尿与终尿（尿液）的区别：原尿含有葡萄糖；终尿不含葡萄糖，尿素、尿酸浓度显著增高。易错点：原尿不是尿液，需经肾小管处理后才成为终尿。8.★肾小球滤过作用的原理：依赖于毛细血管壁和肾小囊内壁的滤过膜，以及肾小球毛细血管内的血压。拓展：若滤过膜受损（如肾炎），则大分子蛋白质甚至血细胞可能漏出，形成蛋白尿或血尿。9.★肾小管重吸收作用的特点：选择性重吸收。对人体有用的物质（如葡萄糖）全部或大部分被重吸收，废物（如尿素）少量被重吸收或不吸收。教学提示：此处是理解尿液成分浓缩的关键。10.▲肾单位中的物质流动方向：血液（入球小动脉→肾小球→出球小动脉/包绕肾小管的毛细血管→静脉）;滤出液/尿液（肾小囊→肾小管→收集管→肾盂…）。思维训练：理清两条“管道”（血管和肾小管）的物质交换关系。11.▲排尿的意义：排出废物；调节体内水和无机盐的平衡；维持组织细胞的正常生理功能。健康观念：不要憋尿。12.▲泌尿系统与其他系统的联系：(1)与循环系统：血液运输废物至肾脏，处理后的血液返回循环；(2)与神经系统：控制膀胱的排尿反射。大单元视角：体现人体是一个统一整体。13.▲常见相关疾病线索：蛋白尿/血尿→可能肾小球病变；糖尿（尿中含葡萄糖）→可能胰岛功能问题（糖尿病）或肾小管重吸收障碍。应用提示：学会将异常症状与可能的生理结构部位关联。14.★结构与功能观实例——肾小球：毛细血管球，表面积大、血压高，利于滤过。肾小囊内壁薄，利于物质滤出。15.★结构与功能观实例——肾小管：长而弯曲，外绕毛细血管网，增大了重吸收面积，利于物质交换。16.▲科学方法：模型构建：利用实物模型、示意图、流程图等将抽象的微观结构和生理过程可视化，是学习生物学的重要方法。实践建议：鼓励学生自己动手画图、制作简易模型。八、教学反思

本教学设计旨在通过结构化任务链、差异化支持与素养导向活动，实现一轮复习课从“知识覆盖”到“认知建构”与“素养提升”的转变。假设课堂实施后，可从以下几方面进行反思：（一）教学目标达成度分析：预计知识目标通过前测对比后测（如巩固练习正确率）可得量化证据，重点观察“尿液形成流程图”绘制的完整性与准确性。能力目标可通过学生分析病例时的口头推理和小组概念图的逻辑性进行评估。情感与思维目标虽难量化，但可通过课堂观察学生惊叹于肾单位精巧结构的表情、讨论时的投入程度及提出的问题质量来间接判断。（二）核心教学环节有效性评估：任务三（动态解析）作为重难点突破环节，其有效性是关键。磁贴演示和动画结合的“双通道”输入预计能显著降低认知负荷，但需反思是否给予了学生足够的时间进行内部消化和同伴互讲。小组绘制流程图环节，教师巡视时是否精准捕捉到了共性错误（如将葡萄糖重吸收画在肾小球），并及时进行集中点拨？任务五（整合建构）作为升华环节，其时间安排是否充足？部分小组是否因纠结绘图美观而忽略