初中生物七年级下册《人体内废物的排出》单元教学设计

初中生物七年级下册《人体内废物的排出》单元教学设计

一、教学背景与核心定位

（一）教材分析

本单元隶属于人教版初中生物七年级下册第四单元“生物圈中的人”第五章，是承接“人体的营养”“呼吸”“血液循环”之后，完整呈现人体物质代谢终末端的重要环节。教材以“人体内废物的排出”为线索，系统阐述了排泄的概念、泌尿系统的结构与功能、尿的形成过程、尿的排出路径以及其他排泄途径。本节内容在课程体系中占据承上启下的核心地位：既是对前面三大系统功能的总结与延伸，又为后续学习“人体对外界环境的感知”“激素调节”以及高中“稳态与环境”模块奠定结构与功能观、信息流与物质流相统一的基础。教材编排采用“宏观—微观—宏观”的逻辑链，从肾脏整体入手深入肾单位，再回归排泄系统的整体意义，充分体现了生命观念的层级性和科学探究的方法性。

（二）学情分析

本课教学对象为七年级学生，平均年龄13—14岁。学生在生理上正处于青春发育期，对自身排尿、排汗等生理现象有直观体验但缺乏系统认知。在知识储备方面，已学习了细胞的生活需要物质和能量、血液循环运输物质、呼吸系统完成气体交换，初步形成“代谢废物产生—运输—排出”的链条意识，但尚未将各系统进行跨章节整合。在认知特点上，七年级学生形象思维占主导，对器官实物图、动态过程动画有强烈的探究兴趣，但微观结构（肾单位、滤过与重吸收）的抽象机制是其认知难点。在能力水平上，具备基础的观察、绘图、信息提取能力，但模型建构、因果推理、稳态与调节等科学思维尚处于萌芽阶段。因此本单元教学必须架设“经验—模型—原理”的认知阶梯，强化直观教学与过程推演。

二、教学目标与学科核心素养

（一）生命观念

通过分析人体内废物排出的多种途径，认同人体是一个通过各系统协调配合完成代谢废物净化、维持内环境稳定的统一整体；确立“结构与功能相适应”的生命观念，理解肾单位精致结构对高效滤过与重吸收的意义。

（二）科学思维

运用比较法区分排泄与排遗；运用归纳与演绎的方法从肾单位的结构推测尿形成的过程；基于血浆、原尿、尿液的成分对比表格，运用数据分析与逻辑推理阐明肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用，培养证据意识和推理能力。

（三）探究实践

通过观察猪肾实物或高清模型，掌握解剖观察与有序描述的方法；尝试制作肾单位结构模型或模拟滤过装置，在动手实践中深化对抽象原理的理解；运用所学知识设计针对泌尿系统健康的宣传海报，提升问题解决与社会责任感。

（四）态度责任

认同良好的生活习惯（饮水、排尿、卫生）对泌尿系统健康的重要性；关注肾炎、尿毒症等常见疾病，尊重和关爱透析患者，珍视生命；初步形成环保意识，理解人体代谢废物处理对个人卫生及公共卫生的双重意义。

三、教学重难点界定

（一）核心重点

1.肾单位的结构与功能【非常重要】【高频考点】

2.尿液的形成过程：肾小球的滤过作用与肾小管的重吸收作用【非常重要】【高频考点】【热点】

（二）教学难点

3.区分滤过作用与重吸收作用的实质及发生部位【难点】

4.原尿与血浆、尿液在成分上的数量差异及其原因【难点】

5.将泌尿系统与其他系统建立代谢废物全路径模型【整合难点】

四、教学策略与媒体资源

本单元采用“情境—建模—迁移”的探究教学范式。核心策略包括：直观演示策略（实物肾脏分层解剖、动态3D课件）；问题链驱动策略（递进式追问将宏观现象引向微观机制）；类比建模策略（用筛子、滤纸模拟滤过，用回收装置模拟重吸收）；比较分析策略（三液体成分数据判读）。媒体资源：高清猪肾或羊肾解剖视频、肾单位3D交互课件、血浆/原尿/尿液成分比较表、滤过与重吸收动画微课、尿常规化验单样本。

五、教学实施过程（核心环节，详案呈现）

本单元建议安排2课时，第一课时完成泌尿系统的宏观认知与肾单位结构；第二课时聚焦尿的形成机制、排出路径及全章整合。以下按2课时进行完整教学实施过程设计，总篇幅占比超过全案85%。

（一）第一课时：宏观结构与微观奠基

1.导入阶段——从生活经验走向科学问题

【环节目标】激活前概念，建立“废物排出”的广义认识，明确排泄的本质。

【教师行为】投影展示三幅生活场景：长跑后大汗淋漓的同学、早晨起床后排尿、深深呼出一口气在镜片上起雾。提问：“这三种现象有什么共同点？它们排出的分别是什么物质？”引导学生意识到汗液、尿液、呼出气体均含有来自体内的代谢废物。随即追问：“食物消化后的残渣——粪便，是否也是这一类现象？”通过认知冲突引出排泄与排遗的本质区别。

【学生活动】独立思考后小组交流，派代表发言，初步归纳排泄的定义。

【设计意图】从具身经验出发，借助冲突性问题精准界定排泄内涵。【基础】【热点——中考常以辨析题形式出现】教师同步板书构建“排泄三条途径”概念框架。

2.观察与建模——泌尿系统的宏观定位

【环节目标】识别泌尿系统的组成器官，描述肾脏形态、位置及功能。

【教师行为】出示人体模型，指认肾、输尿管、膀胱、尿道的位置。播放新鲜猪肾解剖视频，引导学生观察肾脏外形（蚕豆状、红褐色）、肾门（血管、输尿管出入处）。分发肾脏纵切模型或高清剖面图，指导学生辨认皮质、髓质、肾盂。设问：“为什么肾脏的皮质颜色深、髓质颜色浅？”引导学生推测血供差异与功能关系。

【学生活动】分组观察模型，完成学案中的“肾脏结构填图”，尝试用语言描述血液进出肾脏的路径。

【设计意图】运用直观教具建立宏观印象，渗透结构与功能观。标注【重要】——肾脏是形成尿液的器官，此结论需反复强化。

3.微观探秘——肾单位：结构与功能的核心单元

【环节目标】精准建构肾单位的三维结构模型，厘清各部分的名称、连接关系与血管分布。

【教师行为】利用3D交互课件分层展示肾单位：首先突出肾小体（肾小球与肾小囊），其次拉远显示与之相连的肾小管（近曲、髓袢、远曲），再叠加出球小动脉、毛细血管网。板书绘制肾单位简笔画，边画边讲解血流方向与原尿流向。特别强调：肾小球是毛细血管球，两端分别连入球小动脉和出球小动脉；肾小囊内层紧贴肾小球；肾小管周围缠绕毛细血管。

【学生活动】跟随教师板书在自己的学案上同步绘制肾单位结构图，并用箭头标注血液、原尿的流动方向。小组内相互复述“一个肾单位包含哪几部分”。

【设计意图】绘图是内化结构的重要策略。【非常重要】【高频考点】——肾单位结构图默写及部件功能对应是各省市中考必考内容。通过绘图强化精细认知，为滤过与重吸收埋下伏笔。

4.巩固与延伸

【教师行为】呈现练习题：根据肾单位局部图判断血管名称、肾小囊位置。预留课后任务：利用超轻黏土、毛线等材料制作肾单位立体模型，下节课展示。

【学生活动】完成课堂即时反馈练习，记录模型制作任务。

【设计意图】及时反馈，手脑并用，实现从平面记忆向立体建构的跨越。

（二）第二课时：尿的形成、排出与整合

1.温故启新——模型展示与成分悬念

【环节目标】回顾肾单位结构，引入尿液成分的探究动机。

【教师行为】邀请3名学生展示自制肾单位模型，师生共同评价结构完整性、科学性。展示课前收集的一份真实尿常规化验单（隐去个人信息），引导学生关注化验单上的项目：蛋白质、葡萄糖、红细胞、白细胞等。设问：“为什么正常的尿液中检测不到蛋白质和葡萄糖？这些物质在血液里是否存在？”学生根据生活常识推测，产生强烈认知冲突——血液中明明有蛋白质和葡萄糖，为何尿液中几乎没有？

【学生活动】观察化验单，提出自己的假设。

【设计意图】真实医疗文书引入课堂，赋予学习现场感和应用性，激发深度思维。【热点】——真实情境命题趋势。

2.核心攻坚一：肾小球的滤过作用——血液的初次净化

【环节目标】理解滤过作用的部位、方向、滤液成分及特点。

【教师行为】播放滤过作用3D动画，展示血液流经肾小球时，水、无机盐、尿素、葡萄糖等小分子物质通过滤过膜进入肾小囊腔，而血细胞、大分子蛋白质不能通过。板书构建“血浆—肾小球滤过—原尿”的路径模型。呈现经典数据表——血浆、原尿主要成分比较（克/100毫升），引导学生计算各种成分的滤过比率。

【学生活动】解读数据表，发现：原尿中除蛋白质极微量、血细胞无外，葡萄糖、尿素、无机盐浓度与血浆基本一致。小组讨论：“为什么蛋白质几乎不能滤过？”联系滤过膜的机械屏障与电荷屏障。

【设计意图】数据实证是科学思维的核心。【非常重要】【高频考点】【难点】学生往往混淆滤过与重吸收的发生顺序，本环节务必通过动画时序和数据分析确立“先滤过后重吸收”的逻辑序列。教师在此处强化标记：滤过作用发生于肾小球，动力来自血压，产物是原尿（每天约180升）。

3.核心攻坚二：肾小管的重吸收作用——精密的回收工程

【环节目标】阐明重吸收的部位、主要物质、选择性特点及意义。

【教师行为】承接原尿量180升与终尿量1.5升的巨大反差，引发学生思考“多余的水和有用的物质去哪了”。播放肾小管重吸收动画：原尿流经肾小管，葡萄糖、氨基酸几乎全部被重吸收；水和无机盐大部分被重吸收；尿素小部分被重吸收，大部分随尿液排出。强调重吸收的“选择性”——对身体有用或需要的物质被保留，废物则继续前行。展示尿液成分表，与原尿对比，学生发现尿液中无葡萄糖，尿素浓度急剧升高。

【学生活动】小组合作完成“血浆—原尿—尿液”三列成分对比分析，得出结论：肾小管重吸收葡萄糖能力是有限的（当血糖浓度超标，尿糖出现），此结论为后续糖尿病埋下伏笔。学生尝试用“回收工厂”比喻肾小管。

【设计意图】比喻建模降低抽象度。【非常重要】【高频考点】【热点】——中考必以成分表分析题考查滤过与重吸收的判别。教师引导学生总结：尿的形成=滤过+重吸收。

4.动态整合——尿的排出路径与意义

【环节目标】梳理尿液从肾脏到体外的通路，理解排尿的反射调节及意义。

【教师行为】动态演示尿液经肾盂→输尿管（蠕动推进）→膀胱（暂时储存）→尿道（排出）的全过程。提问：“为什么膀胱能储存一定量尿液而不会持续漏尿？”引导学生关注尿道括约肌的作用及脊髓反射中枢。简要介绍排尿反射，强调大脑皮层对排尿的随意控制（幼儿尿床、憋尿的生理机制）。

【学生活动】在自己身体上指出肾区、输尿管走行区、膀胱区，强化空间感知。讨论“大量饮水后尿量增加的意义”——调节水平衡、排出多余废物。

【设计意图】将微观机制回归宏观功能，构建完整的“废物排出系统”工作模型。【基础】——尿液排出顺序选择题常考点。

5.拓宽视野——其他排泄途径及系统协作

【环节目标】完善排泄全路径，建立多系统协同的稳态观。

【教师行为】回顾导入时的三条途径，补充皮肤（汗液成分：水、无机盐、少量尿素）、呼吸系统（二氧化碳、少量水）的排泄贡献。引导学生画出“人体细胞产生废物→血液运输→各排泄器官排出”的概念流程图，整合循环系统、呼吸系统、泌尿系统、皮肤。展示剧烈运动时呼吸急促、大汗淋漓与尿液减少的关系图，请学生用整体原理解释。

【学生活动】绘制概念图并相互点评。举例说明某系统功能障碍对其他排泄途径的代偿影响（如肾衰竭患者汗液中有尿味）。

【设计意图】突破单一系统本位，实现跨章节大概念统整。【重要】【热点】——新课标跨学科实践及生命健康教育倾向。

6.应用提升——健康生活与疾病预防

【环节目标】运用泌尿系统知识解释常见检验指标，认同健康生活方式。

【教师行为】呈现一份异常尿常规化验单（含蛋白质、红细胞或葡萄糖），引导学生以“肾内科医生”身份做出初步推断——是滤过膜受损（肾小球肾炎）还是重吸收功能缺陷（肾小管病变）或是其他代谢问题（糖尿病）？讨论憋尿、饮水不足、过量摄入高盐高蛋白对肾脏的负担。播放简短的血液透析原理视频，让学生理解人工肾模拟的是滤过作用。

【学生活动】分组模拟“义诊咨询”，为虚拟患者提供生活建议。书写肾脏保护倡议书要点。

【设计意图】学以致用，培养社会责任。【热点】——与健康中国战略高度契合。

（三）本单元教学实施过程中的师生互动细节与关键追问

为确保核心素养落地，全单元教学嵌入若干标志性师生对话及追问，以下以实录形式呈现重要节点，体现教学深度。

1.追问滤过的限度：在分析滤过膜时，教师追问：“如果某位患者血压突然升高，尿液中可能会出现什么异常？为什么？”引导学生推测血压过高可能导致红细胞或蛋白质滤出，衔接物理损伤概念。

2.追问重吸收的饱和性：教师展示糖尿病患者尿糖的成因图，追问：“肾小管能力是无限的还是有限的？”学生联系载体蛋白数量，初探饱和现象，为高中载体概念做铺垫。

3.追问排泄系统的整体性：教师展示脱水状态下尿液颜色深、量少，同时汗液分泌减少，追问：“这是人体哪个调节中枢发挥的作用？”学生联想到下丘脑、抗利尿激素（此处不要求深入激素名词，但可渗透调节概念）。

以上追问均分布在教学流程相应环节，意在将课堂思维水平从记忆提升至分析、评价层级。

（四）板书设计同步建构

板书采用“思维渐进式生成”策略，不在课前全部写好，而是伴随学生探究分步呈现。第一课时主板书左侧呈现泌尿系统全图箭头流程（肾脏—输尿管—膀胱—尿道），右侧放大绘制肾单位结构图，并用红蓝粉笔区分动脉血与静脉血、原尿。第二课时主板书核心区采用三列对比表（成分对照），下方以数学符号“→”串联三过程：血液（肾小球）滤过→原尿（肾小管）重吸收→尿液；右侧副板书区域记录学生提出的生活疑问及专业名词。全课结束前，利用彩色粉笔将三条排泄途径以放射状汇入“人体内废物排出”中心圆，形成板书全貌。

六、学习评价与作业设计

（一）过程性评价

观察学生肾单位绘图准确性；记录小组讨论中对原尿、尿液成分判断的正误；评价自制模型的科学性与创造性；随堂练习采用iPad投票或举牌选择即时反馈；对提出高质量追问的学生予以记录。

（二）分层作业设计

1.基础保底作业：绘制泌尿系统及肾单位结构模式图，标注所有结构名称，并填写肾单位各结构功能表。【基础】

2.综合运用