北师大版初中七年级生物下册第十三章人体代谢废物的排出期末复习教案

北师大版初中七年级生物下册第十三章人体代谢废物的排出期末复习教案

一、教学背景分析

（一）教材分析

本章节选自北京师范大学出版社《生物学》七年级下册第四单元“生物圈中的人”中的第十三章《人体代谢废物的排出》。该章节在教材体系中起着承上启下的关键作用。

1.知识承继性：本章内容紧密建立在学生对“人体的营养”、“人体的呼吸”、“人体内物质的运输”等前序章节深入理解的基础之上。代谢废物（二氧化碳、尿素、多余的水和无机盐）正是人体进行新陈代谢（物质与能量转换）的终产物，其产生、运输与排出构成了一个完整的人体生理活动闭环。复习本章，实质上是对“新陈代谢”这一核心生命观念的一次综合贯通与深化。

2.核心概念地位：“排泄”是生物学核心概念之一。本章以泌尿系统为核心，系统阐述了人体最主要的排泄途径。其中，“肾单位的结构与功能相适应”是结构与功能观的具体体现；“尿液的形成过程（滤过和重吸收）”则动态展示了人体维持内环境稳定的调节机制，是稳态与平衡观的重要教学载体。准确理解本章知识，对于学生构建“人体是一个统一整体”的认知模型至关重要。

3.跨学科联系与实践价值：本章知识与物理学（滤过压、扩散原理）、化学（物质成分检测、尿素合成）、健康医学（尿液常规化验、肾脏疾病预防、健康饮水）等紧密相连。复习过程可有效融合科学探究与实践，引导学生运用多学科知识解决真实情境中的生物学问题。

（二）学情分析

经过新授课学习，七年级下学期的学生已具备一定的基础，但在期末复习阶段仍面临如下典型状态：

1.认知基础：学生已初步了解泌尿系统的组成、肾单位的结构以及尿液形成的大致过程。能够识别肾脏、输尿管、膀胱、尿道等器官，并能简单描述其功能。

2.认知障碍：

1.3.概念混淆：普遍存在将“排泄”与“排遗”混淆的问题，未能从生物学本质（代谢产物vs.未消化吸收的食物残渣）上区分二者。

2.4.结构模糊：对肾单位微观结构的空间想象存在困难，尤其是肾小球、肾小囊、肾小管三者的位置关系以及血管网的包绕情况记忆不清。

3.5.过程动态理解不足：对尿液形成过程中“滤过”和“重吸收”两个关键步骤的物质变化（何种物质穿过、去往何处）理解机械化、静态化，缺乏对血液、原尿、终尿三者成分连续动态变化的整体把握。

4.6.联系与应用薄弱：知识孤立，难以将泌尿系统的功能与循环系统、呼吸系统、皮肤等的功能进行整合，解释复杂生命现象（如大量出汗后尿量变化）的能力不足；将生物学原理应用于日常生活保健的意识与能力有待提高。

7.心理与发展特征：该阶段学生抽象逻辑思维开始加速发展，乐于参与探究和动手操作，但系统性梳理与深度思考的耐性有待加强。复习课需避免简单重复，应以“解惑”、“构建”、“应用”为导向，设计富有挑战性和成就感的任务。

二、教学目标

依据《义务教育生物学课程标准（2022年版）》核心素养导向，结合本章复习定位，制定如下教学目标：

1.生命观念

1.2.通过对排泄概念的内涵辨析与外延比较，进一步确立“物质与能量观”。

2.3.通过剖析肾单位精巧的结构，深入理解“结构与功能相适应”的普遍规律。

3.4.通过动态分析尿液形成及排泄调节，初步建立“稳态与平衡”的生命观念，认识人体自我调节以维持内环境稳定的意义。

5.科学思维

1.6.能够运用比较与分类的方法，清晰区分排泄与排遗，辨析不同排泄途径的特点。

2.7.能够通过解读图表、模型，分析和推断尿液形成过程中各阶段液体成分的变化。

3.8.能够基于生物学事实，运用归纳与概括、演绎与推理，解释与泌尿系统相关的生命现象（如糖尿病患者的尿液特点、大量饮水后的生理变化等），发展批判性思维和解决问题的能力。

9.探究实践

1.10.能够模拟“尿液成分的初步分析”实验，掌握基本的生物检测方法（如班氏试剂检测葡萄糖）。

2.11.能够尝试制作简易的肾单位物理模型或动态示意图，提升动手操作和模型建构能力。

3.12.能够基于真实或模拟的“尿液化验单”，分析数据，得出合理结论，体验科学探究与社会实践的结合。

13.态度责任

1.14.通过对肾脏工作原理的学习，认同人体结构的精巧与生命活动的协调，增强珍爱生命、健康生活的意识。

2.15.关注肾脏健康，养成科学饮水、合理饮食、谨慎用药的良好生活习惯，并能够向他人宣传相关健康知识。

3.16.认识到科学技术（如透析、肾移植）在维护人类健康方面的巨大作用，激发对生命科学研究的兴趣与社会责任感。

三、教学重难点

1.教学重点：

1.2.排泄的概念及人体主要的排泄途径。

2.3.肾单位的结构及其与功能相适应的特点。

3.4.尿液形成的过程（肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用）。

5.教学难点：

1.6.肾单位微观结构的空间想象与理解。

2.7.尿液形成过程中，血液、原尿、终尿成分的动态分析与比较。

3.8.泌尿系统与其他系统协调配合，共同维持内环境稳定的综合应用。

四、教学准备

1.教师准备：

1.2.多媒体课件：包含优化后的知识结构图、肾单位三维动态剖析动画、尿液形成过程交互式示意图、典型例题与生活情境案例。

2.3.自制或购买的肾单位放大结构模型。

3.4.实验材料（用于演示或学生分组）：模拟血浆、原尿、终尿的溶液（配置不同浓度的尿素、葡萄糖、蛋白质、无机盐）、滤纸、漏斗、烧杯、滴管、班氏试剂、酒精灯、试管夹等。

4.5.打印材料：“人体代谢废物排出途径”比较表、“尿液形成过程”思维导图模板、模拟“尿常规化验单”若干份。

5.6.评价工具：课堂即时反馈系统（如答题器或互动白板软件）、小组活动评价量表。

7.学生准备：

1.8.复习教材第十三章，梳理出自己存在的疑问。

2.9.预习“排泄与排遗概念辨析”任务单。

3.10.准备彩笔、橡皮泥或超轻黏土（用于模型制作环节）。

五、教学过程

第一课时：廓清概念，构建体系——代谢废物与排泄途径

【环节一：情境导入，聚焦核心问题】（预计时间：8分钟）

呈现情境：展示两份医学报告摘要。

报告A：患者，男，55岁，因水肿、乏力就诊。实验室检查显示：血肌酐、尿素氮显著升高；尿蛋白（+++）。

报告B：患者，女，12岁，急性肠胃炎后腹泻、呕吐严重。体检显示：皮肤干燥，眼窝凹陷，尿量明显减少。

教师提问：“这两份报告都反映了患者身体哪方面的功能可能出现了问题？代谢废物在体内蓄积会带来什么后果？人体有哪些‘清洁工’负责将这些废物运出体外？”

设计意图：从真实医学情境切入，迅速引发学生对“代谢废物排出”重要性的认知，激发复习兴趣，并自然引出本章核心主题。

【环节二：概念辨析——排泄vs.排遗】（预计时间：12分钟）

1.小组辩论活动：将学生分为正反两方。正方观点：排便（排遗）属于排泄。反方观点：排便不属于排泄。给予3分钟小组讨论，搜集证据（从产物来源、成分、排出意义等角度）。

2.观点交锋与教师精讲：双方代表简短陈述后，教师引导全班共同构建比较表格。

比较项目

排泄

排遗

排出物

代谢废物（CO₂、尿素、多余水、无机盐）

食物残渣（未被消化吸收的残渣）

来源

细胞代谢产生

消化道（主要在大肠）

主要途径

呼吸系统（肺）、泌尿系统（肾）、皮肤（汗腺）

消化系统（肛门）

生物学意义

排出代谢废物，调节水盐平衡，维持内环境稳定

排出未被利用的物质

核心概念

新陈代谢的终产物处理

消化吸收的后续环节

3.巩固判断：判断下列现象是否属于排泄：①出汗②呼出二氧化碳③吐出痰液④流出眼泪⑤排出尿液。

设计意图：通过辩论这种高参与度的形式，深度碰撞思维，彻底解决这一顽固性概念混淆问题。表格归纳使对比一目了然，逻辑清晰。

【环节三：系统梳理——人体排泄的三条主航道】（预计时间：15分钟）

1.自主构建概念图：学生以“人体代谢废物的排出”为中心词，尝试自主绘制概念图，梳理三条主要排泄途径（呼吸系统、泌尿系统、皮肤）及其排出的主要废物。

2.展示与优化：选取具有代表性的学生作品进行投影展示，师生共同点评、补充和完善。最终形成系统化的知识网络图，强调泌尿系统是排出种类最多、量最大的代谢废物的最主要途径。

3.深度追问：

1.4.“皮肤以汗液形式排出的废物成分与尿液有何相似与不同？”（相似：水、无机盐、尿素；不同：汗液不含尿酸、肌酐，且尿素浓度远低于尿液）。

2.5.“剧烈运动时，呼吸和排汗都会加剧，这如何体现了各系统在排泄功能上的协作？”

设计意图：变教师灌输为学生主动建构，培养学生知识结构化、系统化的能力。深度追问引导学生思考不同排泄途径间的联系与区别，为后续聚焦泌尿系统做铺垫。

【环节四：初探核心——泌尿系统的“司令部”：肾脏】（预计时间：5分钟）

展示肾脏解剖图（冠状剖面）。引导学生观察并描述：

1.外形像什么？（蚕豆）

2.外侧是什么颜色？（深红，富含毛细血管）

3.剖面可见哪几个主要区域？（皮质：颜色较深，在外周；髓质：颜色较浅，有条纹状，在内侧；肾盂：漏斗状空腔）

提问：“为什么血液是红色的，而流经肾脏形成的尿液通常是淡黄色的？这个颜色转变的秘密，就藏在肾脏的基本功能单位——‘肾单位’之中。下节课我们将揭开这个微观世界的奥秘。”

设计意图：从宏观到微观，自然过渡。设置悬念，激发学生对下一课时核心内容（肾单位）的探究期待。

第二课时：揭秘微观，动态解析——肾单位与尿液形成

【环节一：模型解构，探秘肾单位】（预计时间：15分钟）

1.观察与指认：教师利用三维动画，动态拆解一个肾单位。学生同步观察手中的肾单位结构模型或教材插图。明确：每个肾单位包括肾小球（毛细血管球）、肾小囊（双层壁的杯状囊）、肾小管（细长弯曲的管道）。

2.“我说你找”游戏：教师描述结构特点，学生迅速在模型或图上指出。

1.3.“这里是入球小动脉和出球小动脉，它们包裹形成毛细血管球。”（肾小球）

2.4.“这里的内壁细胞紧贴毛细血管，外壁与肾小管相连，内外壁之间的腔隙是原尿的‘临时收集站’。”（肾小囊腔）

3.5.“这条管道很长，外面缠绕着丰富的毛细血管网。”（肾小管）

6.绘制与标注：学生在学案上绘制一个肾单位的简化示意图，并标注关键结构名称及血液流动方向（入球小动脉→肾小球毛细血管网→出球小动脉→肾小管周围毛细血管网→肾静脉属支）。

7.结构与功能对应分析：分组讨论以下结构特点如何适应其功能：

1.8.肾小球毛细血管壁薄、孔径大、血压高→利于滤过。

2.9.肾小囊内壁细胞（足细胞）有裂隙→构成滤过屏障，控制大分子物质通过。

3.10.肾小管长且弯曲，外绕丰富毛细血管→增加重吸收面积，提高重吸收效率。

设计意图：通过多感官参与（看、听、指、画、说），攻克肾单位微观结构的认知难点。功能与结构对应的分析，将核心素养“结构与功能观”落到实处。

【环节二：模拟探究，追踪“尿液的诞生”】（预计时间：20分钟）

这是本节课的核心与高潮，采用“模拟实验+数据分析”双线并行的方式。

1.实验模拟一：滤过作用

1.2.装置：漏斗内铺双层滤纸，模拟肾小球滤过膜。将模拟“血浆”（含一定浓度蛋白质、葡萄糖、尿素、无机盐的混合溶液）缓慢倒入漏斗。

2.3.观察：滤下的液体（模拟“原尿”）与滤纸上残留物。

3.4.问题：“原尿”中是否含有血细胞和大分子蛋白质？为什么？（回顾滤过屏障的选择性）。

5.实验模拟二：重吸收作用

1.6.操作：将模拟“原尿”倒入一个特制装置（或比喻为一段漫长的、有选择性吸收功能的管道，即肾小管）。

2.7.讲解配合动画：展示在此“管道”中，绝大部分水、全部葡萄糖、部分无机盐被周围的“毛细血管”（模拟肾小管外毛细血管网）重新吸收回血液。

3.8.结果：最终流出的少量液体即为模拟“终尿”。

9.数据分析与图表解读

1.10.呈现经典数据表：对比血浆、原尿、终尿中主要成分的含量（g/100mL）。

成分

血浆

原尿

终尿

水

90-93

约99

约95

蛋白质

7-9

微量

0

葡萄糖

0.1

0.1

0

尿素

0.03

0.03

2.0

尿酸

0.004

0.004

0.05

无机盐

0.72

0.72

1.6

2.11.小组合作任务：

（1）找出原尿与血浆成分的相同点（葡萄糖、尿素、尿酸、无机盐浓度相近）和关键不同点（蛋白质含量极低）。结论：肾小球的滤过作用是选择性的滤过，形成原尿。

（2）找出终尿与原尿成分的巨大差异（葡萄糖为0，尿素、尿酸、无机盐浓度大幅升高，水含量减少）。结论：肾小管的重吸收作用是选择性的重吸收，并分泌部分物质（如氨），最终形成终尿。

（3）计算：尿素在终尿中的浓度大约是血浆中的多少倍？这说明了什么？（约66倍，说明肾脏具有强大的浓缩能力，高效排出废物）。

设计意图：将抽象、动态的生理过程转化为可视、可操作的模拟实验和可分析的数据，极大降低了理解难度。数据驱动的分析任务，培养了学生的科学思维和证据意识。

【环节三：流程图建构，固化认知】（预计时间：5分钟）

学生个人或两人小组，根据以上学习，用文字和箭头绘制“尿液形成过程”的流程图。要求体现两个关键步骤及物质的主要去向。

示例：血液（流经肾小球）→滤过（形成原尿，含：水、无机盐、尿素、葡萄糖等小分子）→重吸收（肾小管将大部分水、全部葡萄糖、部分无机盐收回血液）+分泌（肾小管上皮细胞向管腔分泌少量废物如氨）→终尿（含水、大量尿素、尿酸、部分无机盐等）。

设计意图：将零散知识系统化、过程化，形成稳固的认知图式。

第三课时：整合迁移，素养提升——调节、关联与应用

【环节一：稳态调节——尿量是如何被调控的？】（预计时间：12分钟）

1.情境分析：

1.2.案例1：短时间内大量饮用清水。

2.3.案例2：在沙漠中徒步，饮水严重不足。

3.4.案例3：因外伤大量失血。

4.5.案例4：摄入过咸的食物。

5.6.提出问题：在上述情况下，人体的尿量预计会如何变化？为什么？

7.原理探析：引导学生将上述变化与以下调节机制关联：

1.8.神经调节：例如，大量失血导致血压下降，通过神经调节减少尿量以维持血容量。

2.9.激素调节（核心）：重点介绍抗利尿激素（ADH）。

1.3.10.分泌部位：下丘脑合成，垂体后叶释放。

2.4.11.作用靶点：肾小管和集合管。

3.5.12.作用机制：增加其对水的通透性，促进水分重吸收。

4.6.13.调节规律：当体内水分过多（如大量饮水）→血浆渗透压下降→ADH分泌减少→肾小管重吸收水减少→尿量增加（排出多余水）。反之亦然。

7.14.其他激素：提及醛固酮（保钠排钾）对无机盐平衡和尿量也有影响。

15.模型解释：尝试用“刺激-调节-反应”的模式解释案例1和案例2。

设计意图：将泌尿系统功能置于人体稳态调节的大背景下，使学生理解其并非孤立工作，而是受神经-体液精密调控，深化“稳态与平衡观”。

【环节二：跨系统关联——人体内的“物流与环保”大协作】（预计时间：10分钟）

开展小组协作活动：“绘制人体代谢废物处理全流程图”。

1.每组获得一张绘有人体轮廓的空白海报。

2.任务：用不同颜色箭头，标注出：

1.3.氧和养料（来自消化、呼吸系统）如何通过循环系统运送到全身组织细胞。

2.4.细胞代谢产生的二氧化碳、尿素等废物如何进入血液。

3.5.这些废物分别通过哪些途径（肺、肾、皮肤）排出体外。

6.各组展示海报，重点讲解泌尿系统在其中的核心地位及其与循环系统的紧密配合（肾动脉送入“脏血”，肾静脉送出“净血”）。

设计意图：打破章节壁垒，实现大单元整合复习。通过动手绘制，让学生直观感受人体各系统如何协同完成物质运输、能量转换和废物清除，构建“人体是统一整体”的系统思维。

【环节三：学以致用——健康生活与社会责任】（预计时间：18分钟）

1.“小小化验员”：分发模拟的“尿常规化验单”，上面有尿糖、尿蛋白、潜血、尿比重等项目的检测结果（设定不同情景，如正常、疑似糖尿病、疑似肾炎）。学生小组合作，分析化验单，判断可能存在的问题及生理学原理。

2.健康论坛：

1.3.话题1：为什么医生常嘱咐肾病患者要“低盐、低蛋白、限水”饮食？

2.4.话题2：“憋尿”有哪些危害？（膀胱过度膨胀、尿液反流引发肾盂肾炎、长期可能影响膀胱和肾脏功能）。

3.5.话题3：哪些不良习惯会伤肾？（滥用止痛药等药物、长期高盐高蛋白饮食、饮水过少、长期熬夜等）。

4.6.话题4：你如何理解“血液透析”（人工肾）的工作原理？它模拟了肾脏的哪些功能？（滤过，但无法完全模拟重吸收和分泌的内环境调节）。

7.创意宣传：以小组为单位，设计一句保护肾脏、健康生活的公益广告语或一幅简笔画。

设计意图：将生物学知识紧密联系生活实际和医学应用，培养学生运用知识解决实际问题的能力，强化健康生活的态度与责任，体现学科育人价值。

六、板书设计

板书采用“概念图+流程图”的复合形式，随教学进程动态生成。

人体代谢废物的排出（泌尿系统为核心）

一、概念界定

排泄≠排遗（对比表格核心要点）

二、排泄途径

1.呼吸系统：CO₂、少量水

2.泌尿系统（最主要）：尿素、多余水、无机盐等

3.皮肤：部分水、无机盐、少量尿素

三、泌尿系统——肾脏——肾单位（结构功能观）

肾小球（滤过膜）→肾小囊（收集原尿）→肾小管（重吸收+分泌）

四、尿液形成（动态过程）

血液→滤过（肾小球）→原尿（水、小分子溶质）→重吸收+分泌（肾小管）→终尿

五、调节与联系（稳态与系统观）

1.调节：神经调节、激素调节（ADH核心）

2.联系：与循环、呼吸、消化等系统协同

六、应用与责任

1.健康：科学饮水、合理饮食、勿憋尿、慎用药

2.科技：透析、移植

七、作业设计（分层）

A层（基础巩固）：

1.绘制本章