初中生物七年级下册第五章 人体内废物的排出教学设计

初中生物七年级下册第五章人体内废物的排出教学设计

一、教材与学情分析

（一）教材分析

本章内容隶属于《义务教育生物学课程标准（2022年版）》中“人体生理与健康”这一学习主题。课程标准对本部分的具体要求是：描述人体泌尿系统的组成，概述尿液的形成和排出过程，并强调养成良好的生活与卫生习惯的重要性。本章内容在教材体系中具有承上启下的关键地位。承上，它紧密联系了第四章“人体内物质的运输”（血液循环系统），因为尿的形成必须以血液循环为依托，血液流经肾脏是起点；同时，也联系了第二章“人体的营养”和第四章中关于血液成分的知识，特别是血浆在物质运输中的作用。启下，它涉及人体对外界环境的感知与调节，因为尿液的排出受到神经系统的调节，为后续学习神经调节和激素调节奠定基础。本章的核心在于构建“人体是一个统一的整体”这一基本生命观念，引导学生理解人体通过泌尿系统以及皮肤，将代谢终产物排出体外，从而维持内部环境的稳定。从知识结构上看，本章清晰地分为“尿的形成和排出”与“汗液的形成和排出”两部分，其中尿的形成过程和肾单位的结构是核心知识，也是教学的重点和难点所在。

（二）学情分析

七年级学生正处于青春期初期，思维活跃，好奇心强，具备了一定的观察、分析和逻辑推理能力，但对微观结构和抽象生理过程的理解仍有较大困难。在知识储备上，学生已经学习了食物中的营养物质、营养物质的吸收、血液循环以及血液的成分，特别是血浆的功能，这些为本节课理解尿的形成过程提供了必要的知识基础。同时，学生对自身排尿、出汗等生理现象有直接的感性体验，但对其中的科学原理缺乏深入了解，容易产生误解（例如认为尿液是“脏东西”直接由食物残渣形成）。在教学过程中，需要充分利用学生的生活经验和已有知识，创设问题情境，引导他们从感性认识上升到理性思考。此外，本阶段学生开始关注自身健康，是培养健康生活习惯（如适量饮水、及时排尿、注意个人卫生）的良好时机，教学中应适时渗透健康教育，落实核心素养中的“社会责任”担当。

二、教学目标

基于课程理念与核心素养要求，设定以下教学目标：

1.生命观念：通过分析尿的形成和排出过程，理解人体通过泌尿系统、皮肤等途径排出废物，是维持内环境稳定、保证生命活动正常进行的基础，初步建立稳态与平衡观。认同泌尿系统、皮肤等器官系统的结构与其功能相适应。

2.科学思维：运用归纳、概括、演绎等方法，分析肾单位的结构与尿液形成过程（滤过和重吸收）的关系。能够通过模型、图解或文字，准确、清晰地描述尿液的形成和排出路径，培养逻辑思维和图文转换能力。能运用所学知识解释尿常规化验单中异常指标的可能原因。

3.探究实践：通过观察肾脏和肾单位的模型、示意图，或观看尿液形成过程的动态视频，提高观察能力和获取信息的能力。尝试制作肾单位的结构模型，培养动手实践能力和团队协作精神。设计并实施“饮水与排尿”的调查或记录活动，培养数据分析能力。

4.态度责任：形成关注自身泌尿系统和其他排泄器官健康的意识，认同养成良好的生活与卫生习惯（如适量饮水、及时排尿、注意尿道口卫生）的重要性。理解器官捐献的意义，培养珍爱生命、关爱他人的情感和社会责任感。

三、教学重点与难点

1.教学重点：

1.2.泌尿系统的组成及各部分的功能。【基础】【重要】

2.3.肾单位的结构及其与功能的关系。【基础】【核心】

3.4.尿液的形成过程，特别是肾小球和肾小囊内壁的滤过作用及肾小管的重吸收作用。【高频考点】【非常重要】

5.教学难点：

1.6.肾单位的结构，尤其是入球小动脉、出球小动脉、肾小球、肾小囊和肾小管的空间位置关系。【难点】

2.7.理解尿液形成过程中，血液、原尿和尿液成分的变化及原因，并能分析血浆、原尿、尿液的成分差异。【难点】【高频考点】

3.8.将尿液的形成过程与血液循环路径有机结合，建立动态的、系统的生理过程概念。【难点】

四、教学准备

1.教师准备：多媒体课件（包含肾脏解剖、肾单位结构高清图、尿液形成动画、血液透析原理视频等），肾脏纵切模型，肾单位结构模型，人体泌尿系统模型。准备相关资料，如尿常规化验单样本、关于肾脏疾病的科普文章或新闻。

2.学生准备：预习教材内容，复习第四章血液循环的相关知识（特别是体循环和肺循环）。以小组为单位，准备彩色橡皮泥或粘土等材料，用于制作肾单位模型。

五、教学实施过程

（一）创设情境，导入新课

教师活动：展示一张尿常规化验单，并向学生提出问题：同学们，体检时我们经常要做尿常规检查。为什么医生能从一杯尿液中看出身体的健康状况呢？这小小的尿液里究竟隐藏着哪些关于我们身体机能的秘密？今天，就让我们一起走进第五章“人体内废物的排出”，来一场探索“尿液诞生记”的奇妙旅程，揭开人体的清洁系统是如何工作的。

学生活动：观察化验单，产生好奇心和求知欲，积极思考教师提出的问题，进入学习状态。

设计意图：从学生熟悉的体检情境入手，利用尿常规化验单这一真实载体，迅速拉近学生与新知识的距离，激发探究欲望，明确本节课的学习任务和意义。

（二）排泄的概念与途径

教师活动：引导学生思考，人体在生命活动中会产生哪些废物？这些废物不及时排出会有什么后果？进而引出“排泄”的概念，并清晰区分“排泄”与“排遗”。【基础】【重要】

教师讲解：人体在物质代谢过程中会产生许多废物，如二氧化碳、尿素、多余的水和无机盐等。这些废物在体内积累过多，会破坏内环境的稳定，影响生命活动的正常进行，甚至危及生命。因此，它们必须被及时、有序地排出体外，这个过程就是排泄。需要特别强调的是，排泄不同于排遗。排遗是指将食物消化后的残渣（粪便）排出体外的过程，粪便并未进入过细胞内部，不属于代谢产物。而排泄的废物是细胞代谢产生的。

教师提问：人体排出废物的途径有哪些呢？

学生活动：回顾生活经验，尝试回答：呼吸、出汗、排尿。

教师总结并板书：人体排泄的主要途径有三条：

1.呼吸系统：通过呼气排出二氧化碳和少量水。【基础】

2.皮肤：通过汗液分泌排出一部分水、少量无机盐和尿素。【基础】【重要】

3.泌尿系统：以尿液的形式排出绝大部分的水、无机盐和尿素，这是最主要的排泄途径。【核心】【非常重要】

设计意图：通过师生互动，帮助学生建立清晰的概念体系，明确排泄的生理意义，为后续深入学习泌尿系统做好铺垫。

（三）探索一：泌尿系统的组成

教师活动：展示人体内部结构示意图或泌尿系统模型，引导学生观察并自主学习。

教师提问：请大家结合教材插图，观察并找出泌尿系统由哪些器官组成？尝试用手指在身体上比划一下它们的大致位置。这些器官各自有什么功能？

学生活动：观察图示或模型，阅读教材，进行小组讨论，归纳总结泌尿系统的组成和功能。

师生互动，共同总结（教师引导，学生描述，教师精讲）：

1.肾脏：【非常重要】【核心】形成尿液的器官。位于脊柱两侧，腰部后方，左右各一个，形似菜豆。肾脏是泌尿系统的核心，结构复杂而精细，我们待会要重点研究。

2.输尿管：【基础】是一对细长的管道，功能是输送尿液，将肾脏形成的尿液不断运送到膀胱。可以形象地比喻为“输尿管道”。

3.膀胱：【基础】是一个囊状结构，位于盆腔内，有暂时贮存尿液的功能。它的壁很薄，但有一定的伸缩性，当尿液贮存到一定量时，就会产生尿意。可比喻为“贮尿仓库”。

4.尿道：【基础】是尿液排出体外的通道，与膀胱相连。尿道内口有括约肌控制，其功能是排出尿液。可比喻为“排尿阀门”。

设计意图：利用直观教具和自主学习，使学生对泌尿系统形成宏观的整体认识，明确各器官的功能，并为后续学习肾脏内部结构铺设“地形图”。

（四）探索二：肾脏的微观结构——肾单位

教师活动：过渡语——我们已经知道肾脏是形成尿液的场所，那么它内部是什么样的结构才能承担如此精妙的功能呢？让我们像剥洋葱一样，一层层揭开肾脏的神秘面纱。

教师讲解：展示肾脏纵切模型和结构图，介绍肾脏的宏观结构：皮质、髓质和肾盂。【基础】

1.皮质：位于肾脏的浅层，颜色较深，富含毛细血管。

2.髓质：位于肾脏的深层，颜色较浅，主要由肾锥体构成。

3.肾盂：位于肾脏的中央，是一个漏斗状的腔，与输尿管相通，负责收集尿液。

教师引导：尿液的形成，正是在肾脏中无数个微观结构单位中完成的，这个单位就是——肾单位。【核心】【非常重要】

教师活动：展示肾单位高清结构图或播放3D动画，引导学生逐层观察肾单位的组成。同时，分发肾单位模型，让学生分组触摸、观察。

学生活动：分组观察肾单位模型，对照结构图，尝试说出肾单位的各部分名称。

教师精讲，师生共同构建肾单位的概念：

4.肾单位的组成：每个肾单位由肾小体和肾小管两部分组成。【基础】

5.肾小体的结构：【难点】【高频考点】

（1）肾小球：是一个由入球小动脉分出的数十条毛细血管弯曲盘绕而成的血管球，这些毛细血管的另一端又汇集成出球小动脉。【非常重要】强调：入球小动脉比出球小动脉粗，这使得肾小球内形成较高的血压，有利于滤过。

（2）肾小囊：是肾小管的盲端膨大部分凹陷形成的双层杯状结构，内层紧贴肾小球，外层与肾小管相连。肾小囊内层与肾小球毛细血管壁共同构成滤过膜。肾小囊腔与肾小管腔相通。【基础】

6.肾小管：【重要】是一条细长而曲折的管道，周围缠绕着丰富的毛细血管（由出球小动脉分支形成）。出球小动脉离开肾小球后，再次分支形成毛细血管网，缠绕在肾小管周围，这对于肾小管的重吸收至关重要。【非常重要】

设计意图：从宏观到微观，层层递进，通过模型、动画等多种手段，化抽象为具体，帮助学生突破肾单位结构这一难点，理解其结构特点与功能的适应性。特别是强调肾小球毛细血管网和肾小管周围毛细血管网的关系，为理解尿液形成过程打下坚实基础。

（五）探索三：尿的形成过程（核心环节）

教师活动：过渡语——了解了肾单位的精妙结构，我们现在就来揭示尿液诞生的全过程。这个过程主要包括两个连续的关键步骤：肾小球和肾小囊内壁的滤过作用，以及肾小管的重吸收作用。【非常重要】【高频考点】

1.第一步：肾小球和肾小囊内壁的滤过作用

（1）过程描述：当血液流经肾小球时，除了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，都可以通过肾小球毛细血管壁和肾小囊内壁（即滤过膜），滤过到肾小囊腔内，形成原尿。【核心】

（2）关键点分析：

1.2.【非常重要】滤过的动力：肾小球内较高的血压。

2.3.【非常重要】滤过膜的透过性：允许小分子物质（如水、无机盐、葡萄糖、尿素）通过，不允许大分子物质（如蛋白质、血细胞）通过。这是理解原尿成分与血液成分差异的关键。

3.4.【基础】原尿的成分：水、无机盐、尿素、葡萄糖等，但不含血细胞和大分子蛋白质。原尿实质上就是去除了血细胞和蛋白质的血浆。

（3）类比分析：可以将其比喻为“筛子”，血液流过“筛子”，小颗粒物质漏下去形成原尿，大颗粒物质被截留下来继续在血液中流动。

5.第二步：肾小管的重吸收作用

（1）过程描述：原尿流经肾小管时，其中对人体有用的物质，如全部的葡萄糖、大部分的水和部分无机盐等，被肾小管重新吸收回包绕在它周围的毛细血管中，送回到血液中。【核心】

（2）关键点分析：

1.6.【非常重要】重吸收的物质：全部葡萄糖（主动运输）、大部分水（被动扩散和主动运输）、部分无机盐。

2.7.【非常重要】重吸收后的剩余物质：剩下的物质如一部分水、一部分无机盐、尿素等，就形成了尿液，流向肾盂。

3.8.【难点】重吸收的意义：确保了人体有用的物质不被浪费，维持了水和无机盐的平衡。而尿素等废物则被浓缩并排出。

（3）类比分析：原尿是含有“宝贝”（葡萄糖、水）的初级产品，经过肾小管这个“回收站”，将“宝贝”重新回收利用，剩下的“废品”（尿液）被最终丢弃。

9.师生互动，归纳总结尿液形成过程：

（1）教师利用板书或动画，动态演示从血液到尿液的全过程。

（2）引导学生口头复述尿液形成过程。

（3）引导学生分析血液、原尿、尿液三者的成分差异。【高频考点】【非常重要】

教师展示一份表格（以板书或PPT形式），引导学生填充并分析：

学生活动：在教师引导下，分析并填写以下内容（不作为表格呈现，以文字描述）：

血浆的成分：水、蛋白质、葡萄糖、无机盐、尿素。

原尿的成分：水、葡萄糖、无机盐、尿素。无蛋白质。

尿液的成分：水、无机盐、尿素。无蛋白质、无葡萄糖。

教师精讲分析：

（1）为什么原尿中没有蛋白质？【基础】因为蛋白质是大分子物质，正常情况下不能通过滤过膜。

（2）为什么尿液中没有葡萄糖？【非常重要】因为原尿中的葡萄糖被肾小管全部重吸收回血液。

（3）为什么尿液中尿素的浓度远高于血浆和原尿？【基础】因为大部分水被重吸收，而尿素不被重吸收，所以被浓缩了。

（4）如果尿常规化验单上显示尿液中有蛋白质或红细胞，可能是什么部位发生了病变？【高频考点】【热点】引导学生推断，这可能是肾小球发生了病变，导致滤过膜的通透性增大，使得大分子的蛋白质和血细胞滤过到了原尿中。

（5）如果尿液中有葡萄糖，可能是什么原因？【高频考点】【热点】引导学生推断，可能是肾小管发生了病变，无法重吸收全部葡萄糖；也可能是胰岛素分泌不足，导致血糖浓度过高，超过了肾小管重吸收葡萄糖的极限（即肾糖阈）。

设计意图：此环节是本节课的核心和灵魂。通过层层递进的问题链、类比分析、动态演示和成分分析，引导学生深度思考，主动构建知识体系。特别是对三者的成分差异进行对比分析，并联系临床实际（化验单异常），既巩固了核心知识，又培养了学生运用科学知识解释生活现象、解决实际问题的能力，实现了从知识到素养的升华。

（六）探索四：尿液的排出

教师活动：过渡语——尿液在肾单位中形成后，又是如何被排出体外的呢？这就涉及到尿液的排出路径。

教师提问：请同学们根据泌尿系统的组成，思考尿液排出体外的路径。

学生活动：阅读教材，结合模型，描述尿液排出路径。

师生共同总结：尿液排出路径：肾脏（形成尿液）→肾盂→输尿管（输送尿液）→膀胱（暂时贮存尿液）→尿道（排出尿液）。【基础】【重要】

教师深入讲解排尿的调节机制：【拓展提升】

教师讲解：尿液的排出不是简单的被动过程，它受到神经系统的调节。当膀胱内尿液积存到一定量（约300-500毫升）时，膀胱壁的压力感受器受到刺激，产生神经冲动，传入脊髓和大脑皮层，产生尿意。在适宜的环境下，大脑皮层发出指令，通过传出神经使膀胱壁收缩，尿道括约肌舒张，尿液就被排出体外。【难点】【与神经调节联系】

学生讨论：为什么我们要养成及时排尿的习惯？

教师引导讨论，学生发言，教师总结：如果尿液贮存时间过长，膀胱过度膨胀，会降低膀胱壁的弹性，影响排尿功能。同时，尿液中的有害物质可能被身体重新吸收，损害健康。所以，我们要养成定时饮水和及时排尿的好习惯。【重要】【健康素养】

设计意图：将尿液的形成与排出联系起来，构建完整的知识链条。引入神经调节机制，体现了人体是一个统一整体的生命观念。通过讨论及时排尿的重要性，将知识内化为健康习惯，落实核心素养。

（七）拓展延伸：汗液的形成和排出

教师活动：过渡语——除了尿液，汗液也是人体排出废物的重要形式。特别是夏天，我们会出很多汗。那么，汗液又是如何形成的呢？

教师讲解：引导学生阅读教材，了解皮肤的结构和功能。【基础】

1.皮肤的结构：分为表皮和真皮两层。表皮又分为角质层和生发层。真皮内含有丰富的血管、神经末梢、汗腺和皮脂腺等。【基础】

2.汗腺的结构与功能：【重要】

（1）分泌部：位于真皮或皮下组织，由盘曲成团的细管构成，周围缠绕着毛细血管。血液中的水、无机盐、尿素等物质进入分泌部，形成汗液。

（2）导管：是一条细长的管道，将汗液从分泌部引导到皮肤表面。

3.汗液的形成与排出：【基础】

（1）形成：当环境温度较高或剧烈运动时，汗腺周围的毛细血管扩张，血流量增加，汗腺分泌部从血液中吸收水、无机盐、尿素等物质，形成汗液。

（2）排出：汗液通过导管被运送到皮肤表面，以汗珠的形式排出体外。

教师讲解汗液排出的意义：【重要】

（1）排出废物：排出少量尿素、无机盐。

（2）调节体温：汗液蒸发会带走大量的热量，是人体调节体温的重要方式。

设计意图：补充皮肤排泄的知识点，完成对人体废物排出途径的完整认识。将汗液的形成与尿液的形成进行类比，巩固对排泄过程的理解，并强调汗液排泄在调节体温方面的独特作用，体现结构与功能相适应、人体与环境相适应的生命观念。

（八）知识建构与总结

教师活动：引导学生回顾本节课所学内容，构建知识网络图。

1.排泄的途径：呼吸、皮肤（汗液）、泌尿系统（尿液）——其中泌尿系统最主要。

2.泌尿系统：由肾脏（形成尿液）、输尿管（输送尿液）、膀胱（贮存尿液）、尿道（排出尿液）组成。

3.肾脏的结构：皮质、髓质、肾盂→肾单位（结构和功能的基本单位）→肾小体（肾小球、肾小囊）和肾小管。

4.尿液的形成：滤过作用（肾小球和肾小囊内壁）→原尿；重吸收作用（肾小管）→尿液。

5.尿液的排出：受神经系统调节，养成及时排尿的习惯。

6.汗液的形成：由汗腺分泌，排出废物、调节体温。

设计意图：帮助学生将零散的知识点整合成一个系统化、结构化的知识网络，深化对“人体内废物的排出”这一主题的整体理解，形成完整的知识体系。

（九）作业与实践活动

1.基础性作业（必做）：

（1）绘制一幅“尿液形成过程”的概念图或流程图，要求包含肾单位结构、滤过、重吸收等关键环节。

（2）完成课后练习题，特别是关于血液、原尿、尿液成分比较的题目。

2.探究性作业（选做）：

（1）小组合作，利用橡皮泥等材料制作一个肾单位的结构模型，并附上各部分名称和功能的简要说明。

（2）调查与访谈：采访身边的医护人员或查阅资料，了解常见的肾脏疾病（如肾小球肾炎、肾衰竭）的病因、症状及治疗方法（如透析、肾移植）。写一篇300字左右的调查报告或心得体会。

3.跨学科实践（项目式学习）：

主题：设计一份“健康饮水与排尿”的宣传海报或手册。

要求：运用生物学知识解释为什么每天要保证充足的饮水和及时排尿，结合数学知识统计一天的饮水量和排尿次数，结合美术设计制作图文并茂、富有吸引力的宣传品，并面向低年级同学或社区居民进行宣讲。

设计意图：通过分层次