核心素养视域下初中生物七年级下册“肾脏的结构与泌尿系统组成”大单元第一课时导学案

核心素养视域下初中生物七年级下册“肾脏的结构与泌尿系统组成”大单元第一课时导学案

一、大单元整体设计思想与课时定位

本设计隶属于“人体生理与健康”大单元之“人体健康的守护者——肾脏”主题单元。基于《义务教育生物学课程标准（2022年版）》“5.4人体主要通过泌尿系统排出代谢废物和多余的水”这一重要概念，本课时聚焦于次位概念“泌尿系统包括肾脏、输尿管、膀胱和尿道，肾脏由肾单位构成”。设计彻底打破传统单课时孤立讲授的模式，将本节内容置于整个体内废物排泄体系以及人体系统协调统一的整体观念下进行重构。从“结构与功能相适应”的生命观念出发，以“肾脏——精密的血液净化工厂”为微观教学主线，以大单元视角统摄消化、循环、呼吸、泌尿四大代谢相关系统的横向联系，为后续“尿液的形成与排出”奠定不可动摇的认知基座。本课时不仅是对器官水平的认知，更是对学生科学思维、探究实践能力的系统性锻造，体现教学评一体化的深度实施。

二、课时学习目标（素养导向）

1.通过真实情境创设与资料分析，能够准确说出泌尿系统的组成及各器官功能，在人体结构模型指认中建立宏观的空间位置观念，形成生物体是统一整体的生命观念。【一般】【基础认知】

2.通过小组合作解剖（或观察高清实物标本）猪肾，运用多种感官描述肾的外部形态与内部结构，能够准确区分皮质、髓质、肾盂，并通过比较推理归纳出“肾是泌尿系统的主要器官”这一核心结论，培养实事求是的科学观察态度和实证意识。【重要】【观察与实证】

3.通过显微图像识别与3D建模软件的动态拆解，精准描述肾单位的结构组成（肾小球、肾小囊、肾小管）及其位置毗邻关系，构建微观结构的空间脑图，形成显微视野下的精细辨识能力。【非常重要】【难点】【高频考点】

4.通过“跨学科实践：简易肾单位功能模拟装置”的局部建构与原理推测，初步理解肾小球毛细血管网与出球小动脉的特殊性，在动手实践中渗透物质与能量观，发展模型与建模的科学思维，认同肾脏结构设计的精妙性。【重要】【创新实践】【素养提升】

三、教学重难点的创新破解策略

【重点】1.肾是泌尿系统的主要器官（宏观结构与功能定位）。2.肾单位的构成（微观结构的空间逻辑）。

【难点】肾单位中血管关系（入球小动脉、肾小球、出球小动脉、肾小管毛细血管网）与尿路管道的并行关系及血液成分变化逻辑起点。

【破解策略】不采用机械识记，而是引入“双路并进”认知模型——血路与尿路。借助动态血流流向动画，让学生亲眼看见血液从粗血管进入、经毛细血管球、再从细血管流出的“反常”现象（一般器官静脉更粗，此处出球小动脉仍为动脉且更细），制造认知冲突，从而深度理解滤过压产生的结构前提。

四、教学准备与跨学科资源整合

1.真实标本：新鲜猪肾（每小组1个，附带完整输尿管起始部）、一次性解剖盘、解剖针、乳胶手套。

2.数字化资源：4D交互人体解剖APP（可逐层剥离显示肾位置及毗邻）、光学显微镜下肾单位真实切片扫描电镜图、血液流经肾单位3D动画。

3.跨学科教具：湿地生态系统净化模拟装置示意图（地理学科关联）、自制教具“肾单位功能模拟器”升级版——利用输液管、红墨水、注射器、微小孔径海绵体模拟滤过效应【参考最新创新实验成果】。

4.前置学习任务单（课前一晚发布）：观看微课《尿毒症患者的透析与肾移植》，撰写100字感言，并思考“透析机模拟了肾脏的哪个部分”。

五、教学实施过程（核心环节深度展开）

本过程采用“总—分—总”螺旋上升结构，全程约45分钟，遵循“宏观整体认知→微观精细剖析→模型化抽象→回归整体与生活”的认知规律。

（一）课前情感浸润与问题爆发（3分钟）

师生互致问候后，教师不急于板书课题，而是大屏展示一组对比照片：左侧是鲜活的红润肾器官实物图，右侧是布满囊肿的萎缩肾标本图，中间醒目打出问句：“当这个器官停止工作，人体将会怎样？”学生基于前置学习任务单的感言，迅速提取出“尿毒症”“透析”“肾移植”等关键词。教师选取一名学生朗读其感言节选，营造严肃而温情的生命关怀氛围。此环节绝非单纯导入，而是旨在确立本节学习的意义感——我们不仅在学习一个器官，而是在理解生命维持的核心机密。随即教师指出：肾脏虽小，血流量却占心输出量的四分之一，它是人体内最繁忙的“滤过工厂”。今天，我们将以生物学家的视角，对这个工厂进行结构拆解与功能推测。【非常重要】【情感态度价值观渗透】

（二）宏观系统建构：泌尿系统的“地图”测绘（7分钟）

1.空间位置感的建立。教师关闭投影，引导学生双手掐腰向后摸，触摸第十二肋骨附近的位置，告诉学生左右两颗肾脏就安静地躺在这里，后方有坚强的肌肉骨骼保护，前方被肠管覆盖。随即使用4D交互解剖APP，从人体体表皮肤开始，逐层剥离肌肉、脂肪、肠管，最终显露位于腹膜后壁脊柱两侧的蚕豆状器官。这种由浅入深的视觉冲击，远胜于平面挂图的效果。学生惊呼声中，肾脏的位置深深烙印在脑海。【高频考点】肾脏位于腹腔背面、脊柱两侧。

2.系统全貌的拼图建模。教师下发泌尿系统拼图卡（各器官轮廓图），要求学生以小组为单位，根据刚才的观察及教材P74图11-1，将输尿管、膀胱、尿道拼贴在正确位置，并用箭头标注尿液的流向。请一组代表利用希沃白板的拖拽功能在全班演示。教师追问：“仅仅把尿排出去就完成任务了吗？如果膀胱只是暂时储存，那么谁是真正的‘功臣’？”学生齐答：肾脏。教师顺势板书核心概念：肾——尿液形成的器官；其余通道——尿液输送与排出的器官。至此，宏观系统的组成与功能对应关系清晰建立。【重要】输尿管输送尿液、膀胱暂时贮存尿液、尿道排出尿液的独立功能及易错点（膀胱无重吸收功能）在此环节精准植入。

（三）真实实验探究：肾脏剖面的“考古发现”（10分钟）

这是本课时的第一个思维高潮。每小组领取新鲜猪肾标本（保留肾门处的输尿管残端及肾动静脉断端）。教师发布“考古任务”：请为这枚肾脏绘制一份剖面结构图，并标记出你认为承担不同角色的区域，陈述证据。

1.外部观察。学生戴手套触摸，描述手感：饱满、柔软、有韧性；观察颜色：新鲜肾呈红褐色；嗅闻气味：具有特殊的尿腥味（这是学生印象极深的感官记忆点）。教师提示：这种特殊气味本身就暗示了这个器官处理的物质类型。【一般】

2.纵剖观察。教师巡回指导使用解剖刀沿肾外侧缘向肾门做纵切。学生第一次清晰看到：外侧缘颜色深红褐（皮质），内侧近肾门处颜色浅呈条纹状（髓质），以及中央空腔（肾盂）。教师提供标准命名贴纸，学生对照教材进行命名粘贴。此时教师提出一个极具思辨性的问题：“为什么皮质颜色比髓质深？这说明了什么？”引导学生从“颜色深浅与血液含量相关”的生活经验迁移，推断皮质血供极其丰富，是进行主要滤过工作的核心区域。学生自然而然得出结论：肾的结构与其承担的功能是相适应的。【非常重要】【生命观念】【高频考点】皮质与髓质的辨识及功能推测。

3.结构与功能的初次关联。教师展示肾动脉铸型标本（血管灌注塑料后腐蚀组织），学生惊讶地看到肾内的血管树状分布极其茂密，尤其是皮质区血管团密集如柳絮。至此，“肾是泌尿系统主要器官”已不是教材上的一句话，而是学生通过亲自剖、亲自看、亲自想得出的不可辩驳的实证结论。整个过程严格遵循“观察—描述—比较—推理”的科学思维路径。

（四）显微尺度下潜：肾单位的空间折叠（12分钟）

此环节为全课时的【难点】与【高频考点】巅峰，采用“虚拟电镜—动态血流—实物建模”三步进阶。

1.虚拟电镜观察。教师播放电子显微镜下肾小体的真实扫描图像。学生看到一团盘曲缠绕的毛细血管球（肾小球）被一个透明的双层杯（肾小囊）包裹。教师提问：“这个杯口是敞开的还是封闭的？毛细血管球是动脉端还是静脉端？”引导学生发现肾小囊内层紧贴毛细血管，外层延续为肾小管；肾小球两端连接的血管口径相似，且均为较厚的管壁（动脉）。

2.动态血流可视化演绎。播放3D动画：红细胞从粗壮的入球小动脉冲入肾小球毛细血管球，速度减缓，大量细小物质被挤压出血管壁，进入肾小囊腔；血液未停止流动，而是汇集进入更细的出球小动脉，继续奔腾。教师按下暂停键，连续追问三连击：[1]入球小动脉与出球小动脉内流的分别是什么血？（均是动脉血——这是与全身其他毛细血管床静脉端回流的巨大差异，学生极易在此处跌跤，须反复强化）[2]为什么流出球的血管反而更细？（制造阻力，提高滤过压）[3]血液从这里流出去之后，是直接回心脏了吗？从而引出出球小动脉再次分支形成肾小管周围的毛细血管网——这是第二次缠绕，为下一节课的重吸收埋下伏笔，本节课只要求学生知道肾单位拥有两套毛细血管网且功能不同。【高频考点】【难点】入球小动脉与出球小动脉均为小动脉，流的均是动脉血；肾小球是毛细血管球。

3.立体模型建构与纠错。各小组利用超轻黏土、红色毛线（动脉血）、蓝色毛线（静脉血，此处出球小动脉仍为红色，肾小管毛细血管网可设为动静脉混合色）、塑料杯剪成的肾小囊、吸管等材料，现场快速构建肾单位模型。教师巡导，拍摄典型错误模型（如将肾小囊画成实心杯、肾小球直接连静脉、遗漏肾小管等）投屏，由学生互评纠错。在修正模型的动态过程中，肾单位的三维空间关系被深度内化。【非常重要】【探究实践】

（五）跨学科迁移与功能模拟初探（6分钟）

1.地理视角的类比思维。展示湿地生态系统净化污水示意图，引出“地球之肾”的生物学隐喻。湿地通过基质过滤、水生植物吸收、微生物分解净化水质；肾脏通过滤过、重吸收、分泌净化血液。学生惊叹于自然界在原理层面的高度统一。这一跨学科迁移，使学生在更高的哲学层面理解了“净化”这一生命现象的本质，极大拓宽了思维格局。【一般】【跨学科视野】

2.功能模拟器的局部演示。教师演示升级版“肾单位功能模拟实验”——用内含酚酞的碱性红色溶液模拟血液，注入缠绕成球状且布满微孔的输液管（肾小球），下方漏斗覆浸酸纱布（模拟肾小囊壁）。学生清晰看到：红色液体流经毛细血管球时，大量无色液滴滴入漏斗（模拟滤出原尿），而球内红色液体继续流动进入出球导管并再次缠绕。当无色液滴滴到浸酸纱布上时，立即显现淡黄色（酸碱反应显色，模拟原尿颜色）。学生发出惊叹：生物学原理可以用化学实验如此直观地外显！此环节虽然并未深入滤过作用机制，但通过视觉冲击，学生牢固建立了“肾脏是个过滤器，血液进去，分离成两部分出来”的整体概念，为第二节课程的重难点突破搭建了认知脚手架。【重要】【创新实验】

（六）回归系统整体与生命责任（5分钟）

1.系统功能再审视。再次展示开头的人体全息图，请学生将今天所学的“肾脏”和“肾单位”放回到泌尿系统乃至整个人体的大背景中。教师追问：如果泌尿系统是一座城市，肾是自来水厂，那么输尿管是？膀胱是？尿道是？（主输水干管、蓄水池、排水闸门）。轻松幽默的类比中，学生系统观牢固建立。

2.健康态度责任落地。展示一张“人体膀胱容量压力图”及“每日建议饮水量1.5-2.0L”的数据。请学生结合本节课所学，解释为什么“憋尿”对身体有害？（膀胱壁过度伸张，弹性下降；尿液反流风险）。学生恍然大悟：原来健康习惯的背后是有严谨的生物学原理支撑的。这不是简单的说教，而是基于事实的逻辑推导。【态度责任】【高频生活点】

3.课堂结语。教师语速放缓：今天我们只是推开了一扇门，窥见了肾脏结构的冰山一角。这枚小小的器官里，每天有180升的原始滤液产生，但最终排出的仅有1.5升。那消失的178.5升去了哪里？是什么力量让有用的物质全部回收，有毒的物质精准排出？肾单位中的另一条路——肾小管，将是我们下一节课要探索的秘境。留下悬念，余味无穷。

六、板书内容架构（纲要式，同步生成）

左侧板块：宏观系统——泌尿系统的组成（图形式板书，画简笔画轮廓）

肾脏（形成尿液）【核心】【高频】

输尿管（输送尿液）

膀胱（暂时贮存）【易混】

尿道（排出通道）

右侧板块：微观工厂——肾脏的内部结构

肾脏纵剖：皮质（深色、富血）→髓质（浅色、条纹）→肾盂（漏斗）【重要】

肾单位：肾小体——肾小球（毛细血管球）【高频】【难点】——肾小囊（双层）

肾小管（细长、曲折）【下节课伏笔】

血路特色：入球小动脉（粗）→肾小球→出球小动脉（细）均流动脉血【必考】

七、课时作业设计（素养分层）

1.基础性作业（思维导图巩固）：以“肾脏”为中心词，绘制包含泌尿系统组成、肾脏结构、肾单位构成的思维导图。要求体现结构与功能相适应的关键词。【一般】

2.探究性作业（跨学科实践）：参考课堂演示实验，利用家庭可获取的材料（矿泉水瓶、纱布、细沙、红墨水等），设计并制作一个“模拟肾单位滤过”的简易装置。拍摄视频或照片，解说设计思路，重点说明你的装置是如何模拟入球小动脉、肾小球毛细血管壁和出球小动脉的。【非常重要】【创新】【跨学科】

3.拓展性作业（社会性科学议题）：资料显示，我国慢性肾脏病患病率高达10.8%，但知晓率仅12.5%。请结合本节课所学，为社区设计一则关于“保护肾脏，从饮水开始”的宣传海报或100字以内的科普短文。要求运用至少2个本节课的专业术语，并配以简洁的图示。【态度责任】【素养外化】

八、教学反思与评价设计（嵌入式）

本设计彻底摒弃了传统的“先讲组成、再认结构、最后刷题”的线性模式，采用了“真实标本实证—数字孪生拆解—物理模型建构—化学实验模拟”的多模态认知路径。最大亮点在于将静态的陈述性知识（泌尿系统有哪些器官）全部转化为学生在探究活动中主动生成的程序性知识。特别值得强调的是，本节并未因强调核心素养而弱化知识点，反而通过【高频考点】【难点】【重要】的隐性标记，