初中生物七年级下册《尿的形成与排出》单元复习教学设计

初中生物七年级下册《尿的形成与排出》单元复习教学设计

一、课标依据与单元地位分析

（一）课程标准对接

本课内容主要对应《义务教育生物学课程标准（2022年版）》中“生物圈中的人”这一主题下的具体概念：“人体通过排泄系统排出代谢废物，维持内环境的稳定”。课标要求学生能够：

1.描述人体泌尿系统的组成。

2.概述尿液的生成和排出过程。

3.阐明排泄对于维持人体内环境稳态的意义。

4.形成健康生活的态度，关注泌尿系统的卫生与保健。

（二）单元知识结构定位

“尿的形成和排出”是“人体生命活动的能量供应”逻辑链条的终端环节，与“消化与吸收”、“血液循环”、“呼吸”等内容构成一个完整的人体新陈代谢知识体系。它位于物质变化与能量转换的终点，是理解人体作为开放系统、维持内环境动态平衡的关键节点。复习本课，旨在帮助学生构建“结构与功能相适应”、“局部与整体相统一”、“稳态与平衡”等生命观念，并为后续学习“人体生命活动的调节”奠定基础。

二、学情分析与复习目标

（一）学情分析

经过新课学习，七年级学生已初步了解肾脏的结构、肾单位的基本组成以及尿形成的大致过程。但普遍存在以下认知难点和迷思概念：

1.空间结构抽象：对肾单位（肾小球、肾小囊、肾小管）的微观三维结构及空间关系理解模糊，难以将平面图与立体功能相联系。

2.过程动态性理解困难：将尿的形成（滤过、重吸收、分泌）视为静态、割裂的步骤，而非连续、同步进行的动态过程。

3.物质转移路径混淆：对血液、原尿、终尿中成分及浓度变化的实质（哪些物质被滤出、哪些被重吸收、比例如何）掌握不清，常混淆葡萄糖、蛋白质、尿素、尿酸等物质的去向。

4.稳态意义的理解表面化：对排泄在维持水、无机盐平衡及内环境稳态中的作用认识不足，难以与生活实际（如多喝水、少憋尿）建立深刻联系。

5.跨学科知识迁移不足：未能主动运用物理学中的“滤过压”、“扩散原理”，化学中的“溶液浓度”、“废物鉴定”等知识来深化对生物学过程的理解。

（二）复习目标

基于课标与学情，确立以下三维复习目标：

1.生命观念

1.结构与功能观：通过模型分析与重构，深入阐释肾单位各组成部分（肾小球毛细血管壁、肾小囊内壁、肾小管壁）的特殊结构如何与其滤过、重吸收、分泌功能高度适应。

2.物质与能量观：梳理从消化吸收到尿液排出的物质流全景，理解排泄是机体物质代谢的终末环节，明确能量利用伴随废物产生的必然性。

3.稳态与平衡观：深刻论述泌尿系统通过调节尿量、尿成分，在维持机体水、无机盐平衡及内环境理化性质相对稳定中的核心作用。

2.科学思维

1.模型与建模：能够解读、评价并尝试构建物理或概念模型，动态模拟尿的形成过程，提升空间想象与系统思维能力。

2.归纳与概括：通过对比分析血液、原尿、终尿成分表的数据，归纳总结肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用的特点与选择。

3.演绎与推理：能够根据已知的生理原理（如滤过膜的通透性、肾小管的重吸收能力），推测在不同生理或病理状态下（如大量饮水、注射葡萄糖、肾炎）可能出现的尿液变化，并进行合理解释。

4.批判性思维：辨析生活中关于肾脏保健的常见说法（如“吃肾补肾”、“多喝水加重肾负担”），形成基于科学证据的判断。

3.探究实践

1.模拟实验设计：能够设计简易模拟实验（如利用不同孔径滤网、半透膜等）类比肾小球的滤过作用，理解滤过的选择性和限度。

2.数据分析：能够解读真实的尿常规化验单，将各项指标（如蛋白质、葡萄糖、潜血）与泌尿系统的可能功能异常相联系，建立生物学知识与健康生活的桥梁。

4.态度责任

1.健康生活：自觉认同并践行合理饮水、及时排尿、注意泌尿卫生等健康生活方式，理解其对保护肾脏健康、预防泌尿系统疾病的重要性。

2.社会责任：关注肾脏疾病的危害及器官捐献的意义，培养珍爱生命、关怀他人的社会责任感。

三、教学重点与难点

1.教学重点：

1.2.肾单位的结构与功能对应关系。

2.3.尿液形成的动态连续过程（滤过、重吸收、分泌）及其物质变化实质。

3.4.排泄对维持内环境稳态的意义。

5.教学难点：

1.6.肾小球的滤过作用与肾小管的重吸收作用在微观、动态层面的具体机制。

2.7.运用“结构与功能观”、“稳态与平衡观”综合分析泌尿系统在人体整体代谢中的地位与作用。

3.8.基于原理对异常生理现象（如糖尿病、蛋白尿）进行科学推理与解释。

四、复习策略与资源准备

（一）核心复习策略

1.“情境-问题-探究-应用”链式驱动：创设贯穿始终的真实问题情境（如“一份异常的尿检报告”），通过环环相扣的探究任务，驱动学生主动回顾、整合、深化知识。

2.“宏观-微观-符号”三重表征建构：利用实物模型、3D动画呈现宏观泌尿系统与微观肾单位结构；通过示意图、流程图展示生理过程；运用化学符号、数据表格解析物质变化，促进学生对知识的多维度理解。

3.“概念图-思维导图”自主建构：引导学生以“尿的形成与排出”为中心，自主绘制涵盖结构、过程、功能、意义及联系的概念网络图，实现知识的结构化与系统化。

4.跨学科融合渗透：有机融入物理学（压力与滤过）、化学（溶液与渗透）、医学（临床诊断）等相关知识，拓宽视野，深化理解。

（二）教学资源准备

1.多媒体资源：

1.2.3D交互式动画：展示肾单位的立体结构、血液流动路径、尿形成的动态过程。

2.3.微课视频：浓缩复习精华，重点突破滤过与重吸收的机制。

3.4.虚拟仿真实验平台：提供调节血压、血浆浓度等参数，观察对尿生成影响的模拟环境。

5.模型与教具：

1.6.肾脏及肾单位放大物理模型。

2.7.自制滤过-重吸收模拟装置（如：注射器代表入球小动脉，特定孔径滤网代表滤过膜，收集瓶代表肾小囊，带有选择性吸附材料的管道代表肾小管等）。

3.8.成分变化磁性贴板：用不同颜色和数量的磁贴代表水、葡萄糖、尿素、无机盐等物质在血液、原尿、终尿中的相对量。

9.文本与数据资料：

1.10.设计精巧的“复习任务单”（含图表分析、推理题、概念图框架）。

2.11.真实的（匿名）尿常规化验单案例若干。

3.12.不同生理状态下（正常、大量饮水后、剧烈运动后）的尿液成分对比数据表。

13.评价工具：

1.14.课堂即时反馈系统（如答题器、在线互动平台）。

2.15.分层形成性评价练习题组。

3.16.小组合作探究评价量规。

五、教学实施过程（详细展开，共两课时，90分钟）

第一课时：透析结构奥秘，揭秘形成机制（45分钟）

环节一：情境导入，悬疑激趣（5分钟）

【教师活动】

呈现一份“问题”尿常规化验单影像，重点圈出“尿糖（++）”、“尿蛋白（±）”等异常指标。

【学生活动】

观察、思考，初步判断这可能指示身体哪个系统出现了问题。

【师生互动与设计意图】

教师提问：“这份报告像一份来自身体的‘警报’，它想告诉我们什么？要精准‘破译’这份警报，我们需要哪些‘密码’？”引导学生迅速聚焦泌尿系统，明确复习目标。真实情境瞬间激发探究欲，建立复习的必要性与价值感。

环节二：宏观回顾，系统梳理（8分钟）

【教师活动】

展示人体泌尿系统全貌图（去除标注），启动“快速抢答”互动。

【学生活动】

依次抢答说出图中各器官名称（肾脏、输尿管、膀胱、尿道），并简述其核心功能。一位学生上台，在交互白板上拖动标签完成标注。

【师生互动与设计意图】

教师追问：“肾脏是核心，它外观像豆子，内部结构却极为精巧。哪位同学能描述一下肾脏纵剖面的主要结构？”引导学生回忆皮质、髓质、肾盂。此环节旨在快速激活旧知，构建宏观框架，并通过互动调动课堂气氛。

环节三：微观探究，模型解构（20分钟）——本课时核心

任务一：肾单位——结构与功能的完美统一

1.模型观察与指认：学生分组观察肾单位物理模型和3D旋转动画。教师提出引导性问题：“请找出血液进入和离开肾单位的路径。”“识别肾小球、肾小囊、肾小管（近曲小管、髓袢、远曲小管）三部分，推测它们各自可能承担什么功能？”

2.聚焦滤过屏障：利用高倍显微图像和示意图，重点解析肾小球毛细血管壁（有孔内皮）、肾小囊内层细胞（足细胞）及其间的基膜，共同构成滤过膜。跨学科链接：类比物理学中的“分子筛”，强调其孔径大小决定了滤过的选择性（允许水、小分子物质通过，阻挡血细胞和大分子蛋白质）。

3.功能模拟活动：使用“自制滤过模拟装置”。学生动手操作：将模拟血浆（含红墨水颗粒代表血细胞、葡萄糖水、少量淀粉溶液代表大分子蛋白质）推注入装置，观察从“滤过膜”（特定孔径滤网）流出的“原尿”与残留“血液”成分差异。记录并讨论：什么被滤出了？什么被留住了？为什么？

任务二：动态追踪——尿液形成的三部曲

1.概念辨析：厘清“滤过（形成原尿）”、“重吸收（形成终尿的关键）”、“分泌（补充）”三个概念。强调这是一个在肾单位不同部位同时发生、连续进行的动态过程。

2.数据推理探究：发放“血液、原尿、终尿主要成分对比表”。学生小组合作分析：

1.3.对比血浆和原尿：成分相似，但原尿无大分子蛋白质。结论：肾小球发挥滤过作用，形成原尿。

2.4.对比原尿和终尿：终尿中无葡萄糖，尿素、尿酸浓度显著升高，水、无机盐比例大幅减少。结论：肾小管发挥重吸收作用（重吸收全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐）和分泌作用（分泌少量肌酐、氢离子等）。

3.5.定量计算：原尿每天约180L，终尿仅1.5L左右，重吸收率高达99%。体会肾小管工作的“高效”与“精准”。

6.磁性贴板演示：请学生小组代表使用磁性贴板，动态展示一份“血液样本”流经肾单位时，各成分数量在血液、原尿、终尿“容器”中的变化过程，并同步进行解说。

【设计意图】此环节通过“观察模型-模拟实验-数据分析-动态演示”的层层递进，将抽象的微观结构与动态过程转化为可视、可操作、可推理的探究活动。重点突破了肾小球滤过的选择性、肾小管重吸收的选择性与高效性这两个核心难点，深化了“结构与功能相适应”的生命观念。

环节四：初步整合，图示归纳（10分钟）

【教师活动】

提供不完整的尿形成过程概念图框架（仅有关键词节点，如：血液、肾小球、滤过、原尿、肾小管、重吸收、分泌、终尿等）。

【学生活动】

小组合作，用箭头和连接词完善概念图，要求清晰体现过程顺序、发生部位、核心变化及物质流向。完成后进行小组间展示与互评。

【师生互动与设计意图】

教师巡视指导，鼓励学生创造性地表达（如用不同颜色、粗细箭头表示物质流、信息流或重要性）。此活动旨在引导学生对前半课时所学进行即时梳理、整合与可视化表达，锻炼归纳概括能力，为下节课的深化应用做好铺垫。展示互评促进思维碰撞。

环节五：课末悬念，承上启下（2分钟）

教师总结：“今天我们成功‘破译’了尿液形成的精密机制。回到课初的化验单，现在你能初步推测‘尿糖’和‘尿蛋白’的异常，可能分别是哪个环节出了问题吗？更重要的是，身体为什么需要如此精密地调控尿液的产生与排出？下节课，我们将从‘稳态守卫者’的高度，继续探索泌尿系统的深层意义，并学习如何守护它的健康。”

第二课时：洞察稳态调控，践行健康生活（45分钟）

环节一：温故知新，诊断推理（10分钟）

【教师活动】

回顾上节课概念图。再次呈现导入时的异常尿检单，并增加两个新案例：案例二（大量饮水后，尿量多、颜色淡）；案例三（剧烈运动后，尿量少、颜色深、可能有微量蛋白）。

【学生活动】

分组讨论，利用尿形成原理进行推理诊断：

1.案例一（尿糖++）：可能原因？（胰岛素不足导致血糖过高，超出肾小管重吸收能力——提示糖尿病；或肾小管病变致重吸收障碍）。

2.案例一（尿蛋白±）：可能原因？（肾小球滤过膜受损，通透性增大——提示肾炎等）。

3.案例二与案例三：分析尿量、颜色差异的原因（与机体水平衡调节相关）。

【师生互动与设计意图】

教师引导学生将病理异常（蛋白尿、糖尿）精准定位到滤过或重吸收的功能障碍，初步体会排泄与全身状态（血糖、血压）的关联。通过对比生理性变化，自然引出“排泄如何参与维持内环境稳态”的核心议题。实现从知识理解到初步应用的跨越。

环节二：稳态探秘，意义升华（20分钟）——本课时核心

任务一：泌尿系统——机体“清道夫”与“调解员”

1.排出代谢废物：强调尿素、尿酸、肌酐等是蛋白质、核酸代谢产生的“毒性”废物，必须及时排出，否则会破坏内环境稳定（联系“尿毒症”危害）。

2.调节水盐平衡：

1.3.水平衡：播放“抗利尿激素（ADH）调节尿量”的动画。引导学生理解：当体内缺水→血浆渗透压升高→下丘脑感受→垂体释放ADH增加→肾小管重吸收水增多→尿量减少、浓度升高。反之亦然。跨学科链接：渗透压的化学概念。

2.4.无机盐平衡：简述肾小管对Na+、K+、Ca2+等的重吸收与分泌受激素（醛固酮等）调节，维持血浆离子浓度稳定。

5.维持酸碱平衡：简述肾小管能分泌H+、重吸收HCO3-，参与调节血液pH。

任务二：虚拟实验——影响尿生成的因素

学生登录虚拟实验平台，分组探究：

1.调节“入球小动脉血压”（升高/降低），观察对尿生成速率的影响。（理解肾小球滤过的动力来源）

2.调节“血浆葡萄糖浓度”（模拟进食后），观察尿糖出现的“肾糖阈”。（深化对重吸收限度的理解）

3.调节“抗利尿激素水平”，观察对尿量和尿浓度的影响。（可视化负反馈调节过程）

各组分享实验“数据”和结论，教师总结升华：泌尿系统绝非被动“管道”，而是在神经和体液调节下，高度智能化、动态响应的内环境稳态核心调节器。

【设计意图】此环节将排泄的意义从简单的“排出废物”提升到“维持水、盐、酸碱及内环境稳态”的高度。通过动画解析机制、虚拟实验探究因素，将抽象的调节过程具体化、探究化。深刻建立了泌尿系统与循环系统、内分泌系统、神经系统的联系，体现了“人体是一个统一整体”的生物学观点。

环节三：回归生活，健康导行（10分钟）

【教师活动】

组织“肾脏健康卫士”主题讨论。

【学生活动】

小组结合所学知识，讨论并形成建议清单：

1.应该做的：为什么应足量饮水、及时排尿、注意个人卫生、预防感染、谨慎用药（尤其是肾毒性药物）？

2.需要辨析的：针对“以形补形（吃肾补肾）”、“多喝水加重肾负担”等流行说法，进行科学辨析。

3.拓展责任：了解慢性肾病的高危害性与隐匿性，理解定期体检（尿检）的重要性。简要探讨器官捐献的意义。

每组派代表分享一条最想提醒大家的“护肾金句”，并阐述科学依据。

【师生互动与设计意图】将生物学知识转化为切实的健康素养和社会责任感。通过辨析流言，培养学生批判性思维。使教学从课堂走向生活，体现生物学的应用价值。

环节四：体系建构，单元统整（7分钟）

【教师活动】

展示一张涵盖“消化、呼吸、循环、泌尿”四大系统的核心物质与能量流动全景图（草图），但关键连接缺失。

【学生活动】

以“一份水分子（或一个葡萄糖分子）的体内旅程”为题，进行接力叙述或集体填空。描述其从口腔进入，经过吸收进入血液，通过循环运输到组织细胞被利用产生能量和废物（CO2、尿素），废物再分别通过呼吸系统和泌尿系统排出的全过程。

【师生互动与设计意图】此活动是复习课的“画龙点睛”之笔。它将本单元复习置于人体新陈代谢的宏大背景中，帮助学生清晰地看到“尿的形成和排出”是整个物质能量流不可或缺的终章，实现了单元内知识的深度融合与结构化，构建了完整的知识体系。

环节五：总结评价，布置任务（3分钟）

教师用精炼语言总结本单元两大核心：“精密工厂”（尿的形成机制）与“智慧管家”（稳态调节意义）。发布分层课后任务：

1.基础巩固层：完成复习任务单上的经典题型（结构识图、过程排序、成分对比）。

2.能力提升层：选择一项完成：①绘制一幅富有创意的泌尿系统及功能宣传画；②撰写一篇科普短文，向家人解释“为什么要多喝水、不憋尿”；③设计一个更优的肾单位物理或概念模型方案。

3.拓展挑战层：查阅资料，了解“人工肾”（血液透析）的工作原理，并与真实肾脏功能进行对比分析。

六、板书设计（理念式、动态生成）

《尿的形成与排出》复习

一、核心结构：肾单位（功能单位）

肾小球→滤过膜（筛子）→形成原尿（180L/天）

肾小囊→囊腔（收集）

肾小管→重吸收（高效、选择）+分泌→形成终尿（1.5L/天）

二、动态过程：滤过→重吸收+分泌（连续、同步）

三、核心功能：维持内环境稳态

1.排出废物（尿素、尿酸等）

2.调节平衡：

*水平衡→ADH调节

*盐平衡→激素调节

*酸碱平衡→H⁺/HCO₃⁻调节

四、健康承诺：足量饮水、及时排尿、关注体检

（板书在教学中随讲解逐步生成，重点用彩色粉笔标注，如用红色箭头强调物质流，用蓝色标注关键调节机制。）

七、教学评价设计

1.过程性评价：

1.2.课堂观察：记录