七年级生物下册第五章人体废物的排出教学设计

七年级生物下册第五章人体废物的排出教学设计

一、课程背景与设计理念

本章内容隶属于初中生物课程“生物圈中的人”这一核心主题，是在学习了人体营养、呼吸、物质运输之后，对人体代谢废物处理系统的深入探究。本章不仅涉及人体生理结构的基础知识，更紧密联系健康生活、环境意识等现实议题。本教学设计以“生命观念”和“科学思维”为核心素养导向，遵循“结构与功能相适应”、“部分与整体相统一”的生物学思想，倡导探究性学习，通过模型建构、资料分析、生活链接等多种教学策略，将抽象生理过程具体化、生活化，旨在帮助学生构建完整的知识体系，并形成关注健康、保护环境的意识。设计中特别融入跨学科理念，结合化学的酸碱度检测、物理的过滤与扩散原理、体育的健康知识，拓宽学生视野，提升综合素养。

二、教学内容分析

本章是七年级下册的第五章，在教材中起着承上启下的作用。承上：承接了前四章关于人体营养、呼吸、血液循环等知识，理解废物是如何在全身细胞产生并运输到排泄器官的。启下：为后续学习人体对外界环境的感知、神经调节和激素调节打下基础，因为内环境的稳定依赖于排泄系统的正常运作。

本章主要内容包括：排泄的概念与途径、尿液的形成与排出过程、皮肤的结构与功能。其中，尿液的形成过程，特别是肾单位的结构与功能，是本章的核心，也是理解整个排泄过程的关键。

三、学情分析

七年级学生正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，对人体内部结构充满好奇，但对微观结构和生理过程的想象与理解存在一定困难。他们已具备人体八大系统的基本概念，学习了循环系统，对血液成分有了一定了解，这为学习肾单位的过滤作用奠定了基础。生活中的排尿现象是学生熟悉的，但对其背后的原理知之甚少。教学中应充分利用学生的前科学概念和生活经验，通过直观的教具、生动的比喻和动手操作，化难为易，引导学生主动建构知识。

四、教学目标设计

（一）生命观念

1.理解人体排出废物的过程是维持内环境稳定的重要机制，形成稳态与平衡的生命观念。【基础】

2.认同人体各系统（循环、呼吸、泌尿、皮肤）在废物排出过程中相互协调、相互配合的观点。【重要】

3.养成关注自身健康、热爱生命、保护环境的情感态度价值观。

（二）科学思维

1.通过观察肾单位结构示意图和模型，培养观察、比较和归纳的能力。

2.通过分析尿液中成分的变化，推断肾单位各结构的功能，培养逻辑推理和分析问题的能力。【核心】

3.运用结构与功能相适应的观点，解释肾单位的结构特点如何与其过滤和重吸收功能相匹配。【难点】

（三）科学探究

1.尝试制作肾单位结构模型，在动手实践中加深对复杂结构的理解。

2.能够收集有关肾透析、肾移植的资料，关注现代医学技术在社会生活中的应用。

（四）社会责任

1.能够运用所学知识解释尿常规化验单，初步形成关注健康的意识。【高频考点】

2.关注水资源的珍贵，形成节约用水、保护水资源的环保意识。

3.了解泌尿系统疾病的预防措施，养成健康的生活习惯。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

1.肾单位的结构及其功能。【基础】【重要】

2.尿液的形成过程，包括肾小球的过滤作用和肾小管的重吸收作用。【核心】【高频考点】

3.皮肤的结构与功能。

（二）教学难点

1.肾单位中滤过作用和重吸收作用的过程及其原理（涉及跨膜运输、浓度梯度等物理化学概念）。【难点】

2.血液、原尿、尿液三种液体成分的对比分析及差异原因。【难点】【热点】

3.排泄与排遗概念的辨析。

六、教学方法与准备

（一）教学方法

1.直观教学法：利用肾脏结构模型、肾单位模型、flash动画或3D演示视频，将微观结构直观化。

2.探究式教学法：通过设置问题串，引导学生层层深入，探究尿液的形成过程。

3.类比教学法：用“筛子筛米”、“滤纸过滤”、“工厂流水线”等生活化比喻，帮助学生理解抽象的生理过程。

4.跨学科融合教学：引入物理学中半透膜的选择透过性原理，解释滤过作用；引入化学试剂检测的方法，引导学生思考如何验证尿液成分。

（二）教学准备

多媒体课件（含高清图片、动画、微视频）、肾脏结构模型、肾单位模型、血液、原尿、尿液成分对比图表、导学案。

七、教学实施过程（核心环节）

（一）新课导入：创设情境，激趣引思（约5分钟）

【基础环节】

教师活动：展示一组生活图片或短视频。图片内容：运动后大汗淋漓、清晨卫生间、医院尿常规检查、透析治疗。提出问题：“同学们，我们每天都要吃饭、喝水，也会排尿、排汗。这些排出的物质来自哪里？它们对我们身体有何意义？为什么医生可以通过检查尿液来诊断疾病？”引导学生思考并尝试回答。

学生活动：观察图片，联系自身生活经验，产生疑问和好奇心，初步感知人体废物排出的普遍性和重要性。

设计意图：从学生最熟悉的生活场景入手，建立生物学概念与日常经验的联系，激发学习兴趣，并自然地引出本课主题——人体废物的排出。同时，通过尿常规检查和透析治疗两个情境，预设了两个重要的知识点和拓展方向。

（二）明确概念：排泄与排遗（约5分钟）

【基础】【重要】【易错点辨析】

教师活动：引导学生阅读教材，思考并讨论：“人体在生命活动中产生了哪些废物？”（二氧化碳、尿素、多余的水和无机盐等）。接着提问：“这些废物主要通过哪些途径排出体外？”（呼吸系统、泌尿系统、皮肤）。顺势明确两个核心概念：

1.排泄：人体将二氧化碳、尿素，以及多余的水和无机盐等代谢废物排出体外的过程。途径包括：呼吸系统（排出二氧化碳和少量水）、泌尿系统（排出绝大部分尿素、水、无机盐）、皮肤（排出水、无机盐、少量尿素）。

2.排遗：人体将食物消化后的残渣（粪便）排出体外的过程。

教师活动：通过对比分析，强调排泄与排遗的关键区别在于废物的来源不同——排泄物是细胞代谢产生的，而排遗物是未被消化吸收的食物残渣，未进入血液循环，未参与细胞代谢。【高频考点】

学生活动：在教材上划出关键词，对比记忆，通过教师提问巩固辨析。

设计意图：澄清易混淆概念，为深入学习排泄的具体途径扫清障碍，确立本章研究的范围。

（三）深入探究：尿的形成与排出（约40分钟，此为本节重中之重）

1.初识泌尿系统——宏观结构（约5分钟）

【基础】

教师活动：利用多媒体展示人体泌尿系统组成模式图，引导学生自上而下识别并说出泌尿系统的组成器官：肾脏、输尿管、膀胱、尿道。强调肾脏是形成尿液的器官，是本章研究的核心。用比喻帮助学生理解：肾脏是“处理废水的核心工厂”，输尿管是“输送管道”，膀胱是“临时储存罐”，尿道是“排出通道”。

学生活动：在图上标出各器官名称，结合自身身体轮廓，大致定位肾脏的位置（腰部脊柱两侧）。

设计意图：建立宏观系统的整体认识，为聚焦到微观结构做铺垫。

2.聚焦核心工厂——肾脏与肾单位（约15分钟）

【重要】【难点铺垫】

教师活动：展示肾脏的外部形态图（形似蚕豆）和肾脏的纵剖结构图（皮质、髓质、肾盂）。通过模型演示，引导学生观察肾脏的内部结构。接着提出问题：“构成肾脏结构和功能的基本单位是什么？”引出“肾单位”。

教师活动：利用高清3D动画或拆分式模型，详细展示一个肾单位的微观结构。引导学生认识肾单位的两大部分：肾小体和肾小管。肾小体又由肾小球（一个毛细血管球）和肾小囊（双层壁的囊状结构，内层紧贴肾小球）组成。【核心结构】

学生活动：分组观察肾单位模型，对照教材示意图，指认肾小球、肾小囊、肾小管等结构。尝试用黏土或橡皮泥制作一个简单的肾单位模型。

跨学科链接（物理）：此时教师可以适时引入“半透膜”的概念。简单解释肾小球毛细血管壁和肾小囊内壁都有一些小孔（滤过膜），就像筛子或滤纸一样，允许小分子物质通过，而大分子物质则被阻挡。这是物理学中的过滤原理在生物体内的应用。【热点融合】

设计意图：通过多模态教学（图、模型、动画、动手制作），帮助学生突破空间想象的障碍，清晰构建肾单位的立体结构，并初步渗透“结构决定功能”的思想。物理知识的引入，使抽象原理变得可理解。

3.揭秘生产过程——尿液的形成（约15分钟）

【核心】【难点】【高频考点】

教师活动：创设情境：“现在我们已经进入了‘尿液生产工厂’的核心车间——肾单位。那么，血液中的代谢废物是如何在这里被‘提取’出来，变成尿液的呢？”将尿液的形成过程分解为两个连续的关键步骤：肾小球的过滤作用和肾小管的重吸收作用。

【第一步：肾小球的过滤作用】

教师活动：动画演示血液流经肾小球的过程。展示对比表格（血液、肾小球滤过液）。引导学生观察并思考：

问题1：当血液流经肾小球时，哪些成分可以过滤到肾小囊腔中？（水、无机盐、葡萄糖、尿素等小分子物质）——形成原尿。

问题2：哪些成分不能被过滤？（血细胞和大分子蛋白质）为什么？（因为滤过膜的孔径限制）【基础】

学生活动：观察动画，记录原尿的成分。小组讨论，为什么健康人的尿液中不会出现血细胞和蛋白质？【热点】

【第二步：肾小管的重吸收作用】

教师活动：动画演示原尿流经肾小管的过程。提出问题：

问题1：原尿和尿液在成分上有什么巨大差异？（原尿有葡萄糖，尿液没有；尿液中尿素、无机盐的浓度远高于原尿）

问题2：每天形成的原尿约有180升，而每天排出的尿液只有1.5升左右，其余的水分去哪了？

引导学生思考并得出结论：当原尿流经肾小管时，其中对人体有用的物质，如全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐，被肾小管重新吸收回到包绕在肾小管外的毛细血管中，进入血液循环。剩余的物质（水、无机盐、尿素等）则形成尿液。【核心结论】

教师活动：进行类比：肾小管的重吸收作用好比“回收流水线”，将原尿中的有用物质“抓”回来，只留下“真正的废物”和水。

学生活动：小组合作，完成导学案上关于血液、原尿、尿液成分的对比表格，并尝试分析成分变化的原因。

设计意图：这是本章最核心的部分。通过问题驱动的动画演示，引导学生主动观察、比较、分析和推理，深刻理解尿液形成的两个过程及其作用。成分对比表格是检验和巩固理解的有效工具，也是考试中的高频考点。

4.最终产出——尿液的排出（约5分钟）

【基础】

教师活动：引导学生阅读教材，了解尿液从肾单位形成后，是如何排出体外的。路径：肾脏（形成尿液）→输尿管（输送尿液）→膀胱（暂时储存尿液）→尿道（排出体外）。

教师活动：解释膀胱的储尿功能及其与神经系统的关系（简单的反射活动）。引导学生讨论“憋尿”的危害，形成健康意识。

学生活动：复述尿液排出路径。分享自己关于憋尿的经历和感受，认识其危害。

设计意图：完整呈现废物排出的全过程，并联系实际生活，进行健康教育，体现知识的应用价值。

（四）拓展视野：皮肤的排泄功能（约10分钟）

【重要】【跨学科链接：体育与健康】

教师活动：引导学生回顾新课导入的“大汗淋漓”图片。提问：“汗液也是排泄物的一种，它来自哪里？又是如何形成的？”

教师活动：展示皮肤结构模式图（分层教学：重点介绍表皮、真皮和附属结构）。重点引导学生观察：

1.汗腺的位置：位于真皮和皮下组织。

2.汗腺的结构：包括分泌部和导管。分泌部盘曲成团，周围有毛细血管。血液中的水、无机盐、少量尿素等进入分泌部，形成汗液。

3.汗液的排出：汗液通过导管到达皮肤表面的毛孔排出。

教师活动：引导学生分析出汗的意义：（1）排出废物；（2）通过汗液蒸发带走热量，调节体温。【热点】

学生活动：对照皮肤结构图，指出汗腺的位置和结构。讨论：“在炎热的夏天或剧烈运动后，为什么要多喝淡盐水？”（因为汗液不仅排出水，还排出无机盐，需要及时补充。）

设计意图：简要介绍皮肤这一排泄途径，完善学生对“排泄”整体途径的认识。与体育健康知识结合，解释运动后补水的科学道理，体现知识的实用性和跨学科价值。

（五）归纳总结与知识建构（约5分钟）

【重要】

教师活动：引导学生以“思维导图”或“概念图”的形式，对本节课内容进行总结。中心词为“人体废物的排出”，向外辐射出“排泄”、“排遗”两个大分支。在“排泄”分支下，再分出“泌尿系统”和“皮肤”。“泌尿系统”下分出“结构”和“功能”，最后将“肾脏——肾单位——过滤作用——重吸收作用”等核心概念串联起来。

学生活动：在笔记本上绘制自己的知识结构图。部分学生可上台展示并讲解。

设计意图：帮助学生将碎片化的知识点系统化、网络化，形成完整的认知结构，提升综合思维能力。

（六）当堂检测与反馈（约5分钟）

【基础】【高频考点实战】

教师活动：呈现精心设计的几个选择题和简答题，即时检测学生掌握情况。

例题1：（基础）人体形成尿液的器官是（）A.输尿管B.膀胱C.肾脏D.尿道

例题2：（重要）与肾小囊相通的是（）A.肾小球B.肾小管C.集合管D.输尿管

例题3：（高频考点）某人的尿液化验单上显示有蛋白质和红细胞，请你推断，发生病变的可能部位是（）A.肾小管B.肾小球C.输尿管D.膀胱

例题4：（难点）请分析，一个健康人，血液、原尿、尿液三者中，葡萄糖含量为0的是哪一种液体？为什么？

学生活动：独立思考，举手回答，或利用答题器作答。

教师活动：根据学生反馈，进行针对性点评和查漏补缺，对共性错误进行集中讲解。

设计意图：即时评价教学效果，巩固核心知识，同时让学生提前感知考试题型和考点，提升应试能力。

（七）课后作业与拓展（课外）

【分层设计】

基础作业：完成课后练习题，并绘制本章概念图。

拓展作业（选做）：

1.资料搜集：通过网络或书籍，查阅关于“肾透析”或“肾移植”的相关资料，了解它们的工作原理和对肾衰竭患者的意义，并撰写一篇200字左右的科普短文。【社会责任】

2.社会实践：调查家庭或社区的用水情况，设计一份“家庭节水小方案”，并尝试执行一周。【跨学科：环保】

3.实验设计：尝试用鸡蛋壳内的薄膜、淀粉溶液和碘液，模拟肾小球的滤过作用。思考这个实验的原理和可能的结果。【科学探究】

八、教学板书设计（逻辑呈现）

七年级生物下册第五章人体废物的排出

一、概念辨析

排泄：代谢废物（CO2、尿素、水、无机盐）→呼吸、泌尿、皮肤

排遗：食物残渣→肛门

二、尿的形成与排出

（一）结构基础

1.泌尿系统：肾脏、输尿管、膀胱、尿道

2.肾脏的基本单位——