七年级生物下册第五章人体内废物的排出创新教学设计

七年级生物下册第五章人体内废物的排出创新教学设计

一、课程基本信息与目标定位

（一）课题全称

七年级生物下册第五章人体内废物的排出创新教学设计

（二）授课对象

初中一年级（七年级）学生

（三）课时安排

计划2课时（每课时45分钟），第一课时侧重结构与生理机制建构，第二课时深化过程理解并拓展健康与STS教育。

（四）教材版本

人教版义务教育教科书《生物学》七年级下册

（五）设计理念

深度融合2022年版义务教育生物学课程标准核心素养导向，以大概念教学为统领，通过构建“体内物质运输与交换后的净化系统”这一核心概念，引导学生从系统与模型视角探究生命活动的有序性。强调探究实践与科学思维，将生命教育与健康生活理念贯穿始终，实现知识、能力与情感态度的多维发展。

（六）教学目标设定

【生命观念】能够运用结构与功能观，阐释泌尿系统各组成部分在废物排出过程中的适应与协作；认同人体通过调节维持内环境稳定的必要性，形成稳态与平衡的生命观念。

【科学思维】通过分析尿液的成分数据、构建肾单位模型、推理尿液形成过程，培养基于证据进行归纳、概括、建模和批判性思维的能力。【非常重要】

【探究实践】能够设计并实施“观察猪肾（或模型）”的探究活动，提升观察与动手能力；通过小组合作构建肾单位物理模型或绘制概念图，发展合作与表达能力。

【态度责任】关注泌尿系统的卫生保健，认同健康生活方式对维持排泄功能的重要性，形成珍爱生命、保护环境的意识，并能解释相关疾病（如肾炎、尿毒症）的成因与预防。【热点】

二、教学内容深度解析与重构

（一）【核心概念】人体通过泌尿系统、皮肤和呼吸系统等途径排出代谢废物，其中泌尿系统在维持内环境稳定中起关键作用。

（二）【重要概念】

1.人体的排泄途径主要包括呼吸（排出二氧化碳、少量水）、排汗（排出水、无机盐、少量尿素）和排尿（排出绝大部分水、无机盐、尿素）。【基础】

2.泌尿系统由肾脏、输尿管、膀胱、尿道组成，其中肾脏是形成尿液的器官。【非常重要】【高频考点】

3.肾单位是肾脏结构和功能的基本单位，由肾小球、肾小囊和肾小管构成。【非常重要】【高频考点】

4.尿的形成主要包括肾小球和肾小囊内壁的过滤作用以及肾小管的重吸收作用两个连续过程。【非常重要】【高频考点】【难点】

5.排尿不仅起到排出废物的作用，还调节了体内水和无机盐的平衡，维持组织细胞的正常生理功能。

（三）教材处理与资源整合

1.教材逻辑：从“为什么要排出废物”引入，依次介绍排泄途径、泌尿系统的组成、尿液的形成与排出过程，最后升华至健康生活。

2.整合策略：引入模拟实验（如用滤纸和漏斗模拟过滤）、数据分析（比较血浆、原尿、尿液成分表）、动画演示（动态展示尿液形成）、医学影像资料（B超、CT中的肾脏形态），将微观抽象过程宏观化、形象化。

3.跨学科链接：结合物理学（过滤原理）、化学（物质鉴定、浓度比较）、健康教育学（疾病预防），提升综合素养。

三、学情精准研判与教学对策

（一）知识基础

学生已学习过细胞的生活需要物质和能量，以及人体的营养和呼吸，对血液循环系统有初步了解，知道细胞代谢会产生废物，但对废物具体去向、排泄系统的具体结构与工作机制缺乏系统认知。

（二）能力水平

七年级学生具备一定的观察、比较和分析能力，好奇心强，乐于参与小组活动，但对于微观生理过程的抽象推理和模型建构能力尚在发展中，需要借助直观教具和递进式问题引导。【非常重要】

（三）情感态度

学生对自身健康较为关注，但对内部器官（如肾脏）的功能和保健知识了解有限，容易忽视不良生活习惯对排泄系统的危害，是渗透生命教育的良好契机。

（四）教学对策

1.基于前概念，从学生熟悉的排汗、呼吸等现象入手，建立新旧知识联系。

2.将微观结构可视化，利用模型、动画突破结构与功能匹配的难点。

3.设计分层问题链，引导学生由浅入深进行科学推理，理解滤过与重吸收过程。

4.创设真实情境（如尿常规化验单解读），引发认知冲突，激发探究欲望。

四、教学重难点与突破策略

（一）【非常重要】教学重点

1.泌尿系统的组成及功能。

2.肾单位的结构及其与功能的关系。

3.尿液的形成过程（过滤与重吸收）。

（二）【难点】教学难点

4.准确理解肾小球和肾小囊内壁的过滤作用及其限度（为什么大分子蛋白质和血细胞不能滤过？）。

5.正确理解肾小管的重吸收作用及其选择性（为什么重吸收全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐？）。

6.区分血浆、原尿、尿液三种液体成分的差异及其原因。

（三）突破策略

7.模型演示法：利用可拆卸的肾单位立体模型，直观展示各部分结构及其空间位置关系。

8.类比推理法：将肾小球滤过作用类比为“筛子筛粮食”，引导学生思考筛孔大小对分离物质种类的影响；将肾小管重吸收类比为“工厂回收有用原料”，强调其选择性和高效性。

9.数据分析法：提供标准的血浆、原尿、尿液成分表（克/100毫升），组织学生进行对比分析，找出数据差异，并尝试用结构与功能观解释原因。【高频考点】

10.动态板书法：在黑板上边讲解边绘制尿液形成过程的动态流程图，用不同颜色粉笔标注滤过与重吸收路径及关键物质去向，强化过程性理解。

11.角色扮演法：让学生扮演“肾单位小卫士”，模拟营养物质如何被“挽留”（重吸收），废物如何被“放行”（形成尿液），在活动中深化理解。

五、教学准备

（一）教师准备

1.制作多媒体课件（PPT），包含高清解剖图、尿液形成3D动画、相关视频资料（如肾脏透析原理简介）。

2.准备实验器材：新鲜猪肾（或羊肾）、解剖盘、解剖剪、镊子、放大镜、肾单位模型、过滤装置（漏斗、滤纸、烧杯、混有小米和黄豆的悬浊液模拟血液）。

3.印制学习任务单：包含课前预习检测、课堂探究问题链、小组活动记录表、课后拓展任务。

4.搜集临床案例：尿常规化验单（匿名化处理）、肾炎、尿毒症相关科普资料。

（二）学生准备

1.预习教材第五章内容，初步了解排泄途径和泌尿系统组成。

2.分组（4-6人一组），选定组长、记录员、发言人。

3.准备彩色画笔、橡皮泥或轻粘土（用于制作肾单位模型，可选）。

六、【核心环节】教学实施过程

第一课时探秘“净化工厂”——泌尿系统的结构与功能初探

（一）创设情境，导入新课（约5分钟）

【环节目标】激活思维，聚焦问题，引出课题。

教师活动：

1.展示情境：播放一段运动员在剧烈运动后大汗淋漓的视频片段，以及一个人正常呼吸时玻璃片上有水雾的实验图片。

2.引发思考：同学们，我们在剧烈运动后会出汗，呼吸时会在玻璃上留下水雾，这说明了什么？这些汗液和水雾，以及我们每天都要去洗手间排出的尿液，它们都来自哪里？里面都含有什么物质？

3.提出核心问题：细胞生命活动每时每刻都在进行，会产生二氧化碳、尿素、多余的水和无机盐等废物。这些废物如果堆积在体内，会有什么后果？人体这座精密的“大厦”是如何进行日常“保洁”和“废物处理”的呢？

学生活动：

观察、思考、联系生活经验，尝试回答问题（出汗是为了散热，呼吸会产生水汽，尿液是身体里的废水等）。初步认识到人体需要排出一些物质。

教师总结并板书：对，人体需要将生命活动中产生的废物排出体外，这个过程就是排泄。今天，我们就一起走进人体的“净化工厂”，探索人体内废物的排出之谜。（板书课题：第五章人体内废物的排出）

（二）任务驱动，初识排泄途径（约8分钟）

【环节目标】明确排泄概念，区分排泄与排遗，列举主要途径。【基础】

教师活动：

1.指导学生快速阅读教材P72-73，并完成学习任务单第一部分“预习检测”：什么是排泄？人体排泄的废物有哪些？主要通过哪些途径排出？

2.组织小组内交流答案，并派代表回答。

3.追问辨析：排便是否属于排泄？（引导学生思考排便排出的是未被消化的食物残渣，并非细胞代谢产生的废物，因此属于排遗，而非排泄。）【重要】

学生活动：

阅读教材，勾画关键信息，完成任务单。小组交流，统一认识。代表回答：排泄是体内物质分解时产生的废物排出体外的过程。主要途径有：呼吸系统（排出二氧化碳、少量水）、皮肤（排出水、无机盐、少量尿素）、泌尿系统（排出大部分水、无机盐、尿素）。排便属于排遗。

教师强化：非常好！大家要明确区分排泄和排遗。其中，泌尿系统承担了绝大部分废物处理任务，是我们今天探究的重点。

（三）宏观探秘，观察泌尿系统组成（约12分钟）

【环节目标】识别泌尿系统的组成器官，概述其功能，重点认识肾脏的重要性与宏观形态。【非常重要】

教师活动：

1.展示人体模型或高清解剖挂图，引导学生依次指认肾脏、输尿管、膀胱、尿道的位置。

2.播放肾脏B超影像或展示正常肾脏与病变肾脏对比图，引导学生观察其形态、颜色，感受其重要性。

3.小组活动：分发新鲜的猪肾（每小组一个），指导学生按照解剖盘、从外到内、借助放大镜进行有序观察。提示学生观察肾的外形（像蚕豆）、颜色（红褐色）、以及内侧凹陷处的肾门（血管、输尿管等出入之处）。【探究实践】

4.指导学生用解剖剪轻轻剖开肾脏，观察内部结构：颜色较深的皮质、颜色较浅的髓质以及空腔状的肾盂。

学生活动：

在挂图上指认器官名称及位置。触摸、观察、闻（正常气味）新鲜猪肾，讨论其外形特征，推测其功能。在教师指导下剖开肾脏，辨别皮质、髓质和肾盂。

教师小结并板书：泌尿系统由肾脏（形成尿液）、输尿管（输送尿液）、膀胱（暂时储存尿液）、尿道（排出尿液）组成。肾脏是“净化工厂”的核心车间，结构和功能的基本单位是——肾单位。

（四）微观建构，模型化解构肾单位（约15分钟）

【环节目标】掌握肾单位的组成结构，建立结构与功能相适应的初步观念。【非常重要】【高频考点】

教师活动：

1.展示精美的肾单位3D动画或大型立体模型，动态展示肾小球（一团毛细血管球）、肾小囊（套在肾小球外的杯状结构）和肾小管（细长、弯曲）三者是如何连接在一起的。强调肾单位是由这两部分共同构成的。

2.板书绘制肾单位结构简图，一边画一边讲解各部分名称及特点：入球小动脉（较粗）→肾小球（毛细血管球）→出球小动脉（较细）→包绕在肾小管外的毛细血管网。肾小囊壁紧贴肾小球，囊腔与肾小管相通。【难点】

3.指导学生分组，利用橡皮泥或提供的拼图模型，合作构建一个肾单位模型。要求区分出肾小球、肾小囊、肾小管，并用箭头标出血液流动方向。【探究实践】

4.巡视指导，选取优秀模型进行展示，并由学生代表讲解其构建思路。

学生活动：

观看动画和模型，跟随教师板书画出结构，初步建立空间概念。小组合作动手构建模型，加深对结构位置关系的理解。观察入球小动脉和出球小动脉的粗细差异，思考其可能的意义（可能有利于形成较高的过滤压力）。

教师设疑，承上启下：我们看到血液流经肾小球时，血管很特别，压力也大，接下来会发生什么奇妙的变化呢？下节课我们将深入探究“尿液诞生记”。

第二课时解密“尿液诞生记”——尿液的形成与排出及健康生活

（一）复习导入，唤醒旧知（约5分钟）

【环节目标】回顾泌尿系统与肾单位结构，为新课学习铺路。

教师活动：

1.利用多媒体展示空白泌尿系统及肾单位结构图，随机点名请学生上台拖拽或填写器官/结构名称及功能。

2.简要回顾肾脏作为“核心车间”的地位，引出本课核心问题：这个车间究竟是如何生产出“尿液”这种产品的？

学生活动：

回忆并准确说出各部分名称及功能。积极思考，准备进入新的探究。

（二）模拟探究，初识过滤作用（约10分钟）

【环节目标】通过模拟实验，直观理解肾小球的过滤作用及其限度。【重要】

教师活动：

1.提出问题：血液在肾小球里会发生什么？我们可以通过一个模拟实验来寻找线索。

2.演示模拟实验：将混有小米（模拟血细胞）、黄豆（模拟大分子蛋白质）和水的悬浊液（模拟血液）倒入垫有滤纸的漏斗中。引导学生观察：什么物质流到了烧杯中（水和更细小的微粒）？什么物质留在了滤纸上（小米和黄豆）？

3.引导学生类比：在这个实验中，漏斗和滤纸模拟了什么？（肾小球和肾小囊内壁）流到烧杯中的液体模拟了什么？（原尿）留在滤纸上的模拟了什么？（血液中的大分子物质和血细胞）【非常重要】

4.追问：如果滤纸破了（模拟肾小球病变），流到烧杯中的液体成分会发生什么变化？（可能会出现小米、黄豆，即模拟血细胞、大分子蛋白质进入原尿）

学生活动：

仔细观察实验现象，积极思考类比关系。认识到肾小球和肾小囊内壁就像一个精密的滤过器，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、尿素等都可以滤过到肾小囊腔中，形成原尿。

教师归纳板书：这就是尿液形成的第一步——肾小球和肾小囊内壁的过滤作用。

（三）数据分析，揭秘重吸收作用（约15分钟）

【环节目标】通过对比分析数据，理解肾小管重吸收作用的过程和意义。【非常重要】【高频考点】【难点】

教师活动：

1.呈现核心材料：展示学习任务单上的“血浆、原尿、尿液成分比较表（克/100毫升）”。

主要成分|血浆中|原尿中|尿液中

水|90-93|99|95-97

蛋白质|8.0|0.0|0.0

葡萄糖|0.1|0.1|0.0

无机盐|0.9|0.9|1.6

尿素|0.03|0.03|2.0

2.问题链驱动小组探究：

（1）比较血浆和原尿的成分，你发现了什么主要差异？（蛋白质含量）为什么蛋白质在血浆中有，在原尿中却为0？这说明了什么？（验证了滤过作用，大分子蛋白质不能滤过）

（2）比较原尿和尿液的成分，你发现了哪些惊人变化？（葡萄糖消失了，无机盐和尿素浓度显著增加，水也变少了）【核心问题】

（3）如果每天形成180升原尿，但每天只排出1.5升尿液，其余的水和有用的物质（如葡萄糖）去哪了？这需要泌尿系统具备什么神奇的功能？【引发认知冲突】

学生活动：

分小组对表格数据进行细致比较、计算和讨论。针对核心问题展开热烈交流。尝试得出结论：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）被重新吸收回血液（肾小管外包绕的毛细血管），同时，肾小管还能分泌一些废物（如尿酸、多余的无机盐）进入尿液。这就是尿液形成的第二步——肾小管的重吸收作用。

教师精讲并升华：

3.肯定学生的推理发现，系统讲解重吸收过程，并强调其选择性和巨大意义：重吸收作用保证了人体内有用物质不会白白流失，同时对尿量、尿液的成分进行精细调节，是维持内环境稳定的关键环节。【重要】

4.总结尿液形成过程，形成完整流程图：血液（入球小动脉）→肾小球（过滤）→形成原尿→肾小管（重吸收）→形成尿液（同时，肾小管还能分泌）→收集管→肾盂。

（四）模型完善，贯通全过程（约5分钟）

【环节目标】完善对尿液形成过程的整体认识。

教师活动：

1.播放完整的尿液形成3D动画，将过滤、重吸收、分泌三个过程连贯展示。

2.引导学生完善第一课时构建的肾单位橡皮泥模型，用不同颜色的箭头标出原尿形成路径和重吸收路径，并尝试解释路径上物质成分的变化。

学生活动：

观看动画，完善模型，派小组代表上台，边展示模型边讲解尿液形成的全过程，锻炼语言表达能力。

（五）延伸生活，关注健康（约7分钟）

【环节目标】运用所学知识解释生活现象，树立健康意识。【热点】【态度责任】

教师活动：

1.呈现一份真实的（匿名）尿常规化验单，上面显示“蛋白质+”、“红细胞+”等异常指标。提问：这位患者可能泌尿系统的哪个部位发生了病变？为什么？【学以致用】

2.引导学生讨论：哪些不良生活习惯会损害肾脏？（如长期憋尿、饮水过少、摄入过多盐分、滥用药物等）【联系生活】

3.介绍如果肾脏功能严重衰竭，无法完成净化任务时，现代医学有什么办法？（血液透析、腹膜透析、肾移植）简要介绍其原理，渗透科技发展挽救生命的观念，同时引导学生珍爱健康，并尊重和关爱尿毒症患者。

学生活动：

运用所学知识分析化验单，判断可能是肾小球发生了病变（滤过作用受损）。结合生活经验，讨论不良习惯的危害，分享自己的护肾小妙招。聆听讲解，感受科技与生命的关系。

教师寄语：肾脏是我们体内默默无闻的“清洁工”，我们要善待它，用健康的生活方式守护它的健康，也就是守护我们自己的健康。

（六）课堂小结与作业布置（约3分钟）

【环节目标】构建知识网络，拓展实践能力。

1.知识小结：引导学生绘制本章节概念图，梳理排泄途径、泌尿系统、肾单位、尿液形成过程、排尿意义及健康保护之间的逻辑关系。

2.分层作业：

基础性作业：完成课后练习题，熟记核心概念。

探究性作业：制作一份“肾脏的说明书”，向低年级同学介绍肾脏的功能与保护方法，形式可以是手抄报、小册子或短视频。

拓展性作业（选做）：查阅资料，了解人工肾（血液透析机）的工作原理，并与人体肾脏进行功能比较，撰写一篇200字左右的科普小短文。

七、板书设计（框架式，动态生成）

（一）第一课时板书

第五章人体内废物的排出

一、排泄途径：呼吸、排汗、排尿（主要）

二、泌尿系统的组成

肾脏（形成尿液）——核心车间

输尿管（输送尿液）

膀胱（储存尿液）

尿道（排出尿液）

三、肾脏的结构

1.宏观：皮质、髓质、肾盂

2.微观：肾单位（结构和功能的基本单位）

结构：肾小球（毛细血管球）

肾小囊（双层壁，囊腔）

肾小管（细长弯曲）

（二）第二课时板书

四、尿的形成

1.肾小球和肾小囊内壁的过滤作用

血液——（除血细胞、大蛋白）→原尿（150升/天）

【类比：筛子】

2.肾小管的重吸收作用

原尿——（全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐）→血液

——（剩余物质）→尿液（1.5升/天）

【类比：回收】

（分泌作用补充）

五、排尿的意义与健康

3.排出废物，调节水盐平衡

4.泌尿系统健康保护

八、教学评价设计

（一）过程性评价

1.课堂观察：关注学生在观察实验、小组讨论、模型构建中的参与度、合作情况、思维深度和表达的清晰度。

2.任务单评价：检查学习任务单的完成质量，特别是数据分析、概念图绘制的准确性和逻辑性。

3.模型评价：从结构完整性、准确性、创意性等方面，对各小组构建的肾单位模型进行评价和展示。

（二）终结性评价

4.纸笔测试：设计涵盖泌尿系统结构、肾单位组成、尿液形成过程、成分分析等基础与综合题目，检测知识掌握水平。【高频考点】

典型题例：

（1）选择题：尿液形成过程中，葡萄糖被重吸收的部位是（）A.肾小球B.肾小囊C.肾小管D.收