济南版初中七年级生物（下册）《人体内代谢废物的排出》单元复习教学设计

济南版初中七年级生物（下册）《人体内代谢废物的排出》单元复习教学设计

一、课标依据与单元核心概念分析

本复习教学设计以《义务教育生物学课程标准（2022年版）》为根本依据，紧扣“人体生理与健康”这一学习主题。课标明确要求：引导学生“描述人体泌尿系统的组成”“概述尿液的形成和排出过程”“说明排泄对维持人体内环境稳定的作用”。本章内容不仅是理解人体自我调节与稳态维持的关键，更是贯通“生物体的结构层次”“生物与环境”等大概念的枢纽节点。

本章的核心概念是“排泄”，即人体将代谢废物（如尿素、二氧化碳、多余的水和无机盐）排出体外的过程。复习需超越器官识记的层面，引导学生构建“系统—器官—组织—细胞”的多层级联系，理解排泄机制如何服务于细胞内环境稳定的终极目标。本章与呼吸系统、循环系统、皮肤调节等内容紧密关联，构成“人体内环境稳态维持”的完整逻辑闭环，是培养学生生命观念（如稳态与平衡观）、科学思维（如结构与功能观、模型建构）和社会责任（如健康生活方式、关爱肾功能障碍人群）的重要载体。

二、教材与学情深度分析

教材分析：济南版七年级下册第四章《人体内代谢废物的排出》教材编排逻辑清晰，通常依次呈现排泄的途径、泌尿系统的结构、尿的形成与排出，以及相关卫生保健知识。教材的亮点在于图文结合展示肾单位的结构，并通过流程图阐释尿的形成过程。然而，对于初学者而言，肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用抽象且微观，各排泄途径之间的联系与分工也易被割裂理解。复习课的任务在于，整合教材图文与活动栏目，将静态知识转化为动态的、相互关联的网络，并引导学生从生物学原理的层面进行深度理解。

学情分析：授课对象为七年级下学期学生。经过新授课的学习，他们已经具备以下基础：1.能识别泌尿系统的主要器官及其基本功能；2.初步了解尿液形成的大致步骤；3.知道出汗、呼吸也排出废物。但同时存在典型的认知障碍与误区：1.概念混淆：常混淆“排泄”与“排遗”（排便）；对二氧化碳作为代谢废物的认识不深。2.机制模糊：对肾小球滤过作用的动力（毛细血管血压）来源、滤过物质的特殊性（血细胞、大分子蛋白质不能滤过）理解不清；对肾小管重吸收的选择性（全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐）及其意义认识不足。3.系统孤立：难以将泌尿系统与循环系统（血液流经肾脏的变化）、呼吸系统（排出二氧化碳、水分）、皮肤（排汗调节体温和水盐）进行有机整合。4.应用迁移弱：难以运用所学解释生活中的现象，如大量出汗后尿量减少、肾炎患者的症状等。

学生思维活跃，对模型制作、角色扮演、探究性任务兴趣浓厚，但抽象逻辑思维和系统综合能力仍在发展中。复习设计需提供直观支架，创设真实问题情境，引导他们在解决问题中主动建构、深化理解。

三、复习目标设定（基于核心素养导向）

生命观念：

1.通过梳理代谢废物的来源与去路，形成“物质与能量观”，认识到生命活动伴随代谢废物的产生。

2.通过分析泌尿系统精密的结构如何适应其滤过、重吸收的功能，深化“结构与功能观”。

3.通过阐释排泄系统如何与循环、呼吸等系统协同维持水、无机盐、尿素等物质的平衡，建立“稳态与平衡观”。

科学思维：

1.能够利用思维导图等工具，自主构建本章知识网络，并清晰阐述各知识点间的逻辑关系。

2.能够运用比较、归纳的方法，区分三种排泄途径的异同，并说明其协同意义。

3.能够基于“肾单位”模型，进行推理分析，解释尿液成分变化与肾单位各部分功能的关系。

4.初步尝试设计简单的对照实验，探究影响尿液形成的因素（如饮水量的影响）。

探究实践：

1.能够动手制作简易的肾单位物理模型或绘制动态过程示意图，模拟并讲解尿液的形成过程。

2.能够分析给定的实验数据（如某人血浆、原尿、尿液成分对比表），得出合理结论，判断肾功能可能出现的障碍部位。

3.能够针对“为肾衰竭患者设计饮食方案”或“设计家庭节水循环利用微型系统（联系肾的重吸收）”等拓展性议题，进行小组合作探究与方案设计。

态度责任：

1.认同排泄系统对人体健康的重要性，自觉养成适量饮水、及时排尿等良好卫生习惯。

2.关注肾脏健康，了解肾炎、肾结石等常见疾病的成因与预防措施，形成珍爱生命、关爱健康的意识。

3.通过对人工肾（透析）原理的了解，体会生物科学技术对改善人类健康的价值，并激发对医学研究的兴趣与尊重。

四、复习重点与难点

复习重点：

1.泌尿系统的组成及各部分功能。

2.肾单位的结构特点及其与滤过、重吸收功能的适应性。

3.尿液形成的过程（滤过和重吸收）及其动态调节。

4.排泄的多种途径及其在维持内环境稳定中的协同作用。

复习难点：

1.肾小球滤过作用与肾小管重吸收作用的微观、动态过程及其生理意义。

2.血浆、原尿、尿液三者成分的定量比较与原因分析。

3.综合运用排泄、循环、调节等知识，解释复杂生命现象（如大量出汗、剧烈运动前后尿液的变化）。

五、复习策略与方法

为达成复习目标，突破重难点，本设计采用“大概念引领、情境驱动、任务探究、多元评价”的综合策略。

1.大概念统领：以“人体如何通过排泄维持内环境稳定”为核心问题贯穿始终，将零散知识点串联成有意义的整体。

2.情境化导入与驱动：创设“航天员在空间站的水循环利用”、“马拉松运动员的补水策略”、“体检报告单上的尿素氮指标”等真实或拟真情境，激发探究兴趣。

3.任务驱动与主动建构：设计“绘制排泄系统作战地图”、“扮演肾单位小导游”、“侦破尿液成分异常案”等系列挑战性任务，让学生在完成任务的实践中复习和深化知识。

4.模型化与可视化：鼓励学生利用橡皮泥、塑料管、滤纸等材料制作肾单位模型，或利用动画软件、流程图绘制工具动态演示尿液形成，化抽象为具体。

5.跨学科渗透：联系物理（渗透、滤过压力）、化学（尿素合成、物质成分分析）、工程学（人工肾设计）等视角，拓展思维广度。

6.合作学习与差异化支持：通过小组讨论、互教互学，兼顾不同层次学生需求，为理解有困难的学生提供“概念支架图”、“关键问题提示卡”等支持。

六、复习资源与环境准备

1.多媒体资源：精心剪辑的肾单位微观结构动画、尿液形成过程模拟视频、透析原理科普短片。

2.模型与教具：泌尿系统解剖模型、肾单位放大模型、自制滤过-重吸收演示装置（利用不同孔径的筛网和选择性吸收材料）。

3.学习工具包：包含彩色卡纸、记号笔、超轻粘土、塑料软管、纱布、烧杯、简易过滤装置等，供小组制作模型使用。

4.文本与数据资料：“人体排泄途径比较表”空白图、血浆/原尿/尿液典型成分数据表、若干与排泄相关的临床病例或生活现象描述卡片。

5.信息技术支持：平板电脑或可联网计算机，用于学生查找资料、使用互动式模拟软件或进行在线概念图协作绘制。

6.环境布置：教室桌椅布置成便于小组合作研讨的岛屿式。

七、复习教学过程实施（三课时，共计135分钟）

第一课时：体系重构——梳理排泄网络，辨析核心概念

环节一：情境锚定，问题导入（预计时间：10分钟）

展示一张未来火星基地的想象图，提出驱动性问题：“在封闭的火星基地内，宇航员的生存离不开高效的水和物质循环系统。我们的身体本身就是一个精妙的‘微型生态循环系统’。回顾第四章，人体的‘废物处理与循环中心’是如何工作的？它如何保障我们体内环境的清洁与稳定？”

引导学生快速回顾本章标题及主要内容，明确本节课的复习主题与核心目标。

环节二：概念廓清，途径比较（预计时间：20分钟）

1.挑战任务一：“排泄”与“排遗”辩论赛。教师抛出观点：“排便就是排泄的主要方式。”学生以小组为单位，利用课本和笔记，快速搜集证据支持或反驳。通过辩论，明确排泄（排出代谢废物）与排遗（排出未消化的食物残渣）的本质区别，巩固排泄的生物学定义。

2.挑战任务二：绘制“人体废物排放三联图”。小组合作，在一张海报纸上，用示意图和关键词分别呈现以呼吸系统、皮肤、泌尿系统为主的三种排泄途径。要求注明：排出的主要废物是什么？该途径还有什么其他重要功能？（如呼吸交换气体、皮肤调节体温）。随后进行画廊漫步，各组互评，最终师生共同总结归纳成清晰的对比表格。

排泄途径

主要排泄器官

排出废物形式

其他重要功能

调节特点

呼吸系统

肺

二氧化碳、少量水（水蒸气）

气体交换（吸入氧）

主要受呼吸运动调节

皮肤

汗腺

水、无机盐、少量尿素

调节体温

受体温和神经调节

泌尿系统

肾脏（核心）

水、无机盐、尿素等（以尿液形式）

调节水盐平衡、酸碱平衡

受神经和激素（如抗利尿激素）精细调节

环节三：聚焦核心，剖析泌尿系统结构（预计时间：15分钟）

1.快速抢答：利用泌尿系统模型或解剖图，进行器官名称与功能匹配的快速问答，巩固基础。

2.深入探究：肾脏的宏观到微观。发放肾脏冠状切面图和高倍镜下的肾单位图。任务：请以“肾脏建筑师”的身份，向参观者介绍肾脏的设计精妙之处。提示从“外部保护（皮质、髓质、肾盂）”、“基本功能单元（肾单位）的数量与分布”、“血液供应网络（肾动脉、肾静脉的进出与毛细血管球）”等方面阐述。重点引导学生关注肾单位作为结构和功能基本单位的重要性。

环节四：课时小结与任务布置（预计时间：5分钟）

1.教师引导学生用一句话概括本节课梳理的核心内容：“人体通过呼吸、排汗、排尿三大途径协同完成排泄，其中肾脏是形成尿液、精密调节内环境的核心器官。”

2.布置课后实践任务：利用身边材料，尝试制作一个简易的肾单位模型，重点表现肾小球（毛细血管球）、肾小囊和肾小管的结构关系，并思考如何用它来演示两个关键步骤。为下节课的深入探究做准备。

第二课时：机制探究——揭秘尿液形成，构建动态模型

环节一：模型展示，聚焦肾单位（预计时间：15分钟）

1.选取2-3个有代表性的学生自制肾单位模型进行简短展示和介绍。

2.教师播放一段高清3D动画，动态展示血液流经肾单位的全过程，并暂停在肾小球处，提出核心问题：“血液浩浩荡荡而来，哪些成分能进入肾小囊成为‘原尿’？为什么？哪些成分被‘拒之门外’？这体现了怎样的结构适应性？”

环节二：探究活动一：肾小球的“筛分”奥秘（预计时间：20分钟）

1.类比实验：教师演示或学生分组操作。用注射器（模拟血液流动压力）将混合有红墨水（模拟血细胞）、淀粉悬浊液（模拟大分子蛋白质）和食盐、葡萄糖溶液（模拟小分子物质）的液体，推过一层特定孔径的滤膜（模拟肾小球滤过膜）。观察滤出液（模拟原尿）与剩余液体的成分差异。

2.分析讨论：引导学生基于实验现象，总结肾小球滤过作用的特点：像一只“筛子”，基于物质分子大小进行筛选。血细胞和大分子蛋白质不能滤过，而水、无机盐、葡萄糖、尿素等小分子物质可以滤过。强调滤过的动力来自心脏收缩产生的毛细血管血压。

3.数据解读：给出标准数据表，比较血浆和原尿的成分浓度。学生分析得出结论：原尿中除蛋白质含量极微外，其他小分子物质浓度与血浆基本相同。

环节三：探究活动二：肾小管的“精挑细选”（预计时间：25分钟）

1.问题递进：“原尿每天生成约180升，但我们最终排出的尿液只有约1.5升。那178.5升的原尿和里面的有用物质去哪了？”引出肾小管的重吸收作用。

2.角色扮演与推理：假设每个小组是一个“肾小管上皮细胞运输队”。任务是根据“上级指令”（即人体稳态需求），决定从流经的原尿中重新回收哪些物质、回收多少、不回收哪些。提供物质列表：水、葡萄糖、钠离子、钾离子、氯离子、尿素。小组讨论并做出决策，说明理由。

3.对比科学事实：各小组陈述方案后，教师呈现真实的肾小管重吸收数据：100%的葡萄糖、大部分水、大部分钠离子等被主动或被动重吸收回血液；尿素部分重吸收，肌酐完全不吸收。

4.深化理解：讨论为何要几乎全部重吸收葡萄糖？（能量物质，避免浪费）为何是“大部分”水而不是全部？（需要排出溶解的废物）为何尿素部分重吸收？（维持髓质渗透梯度，利于后续尿液浓缩）。此环节渗透“结构与功能相适应”、“物质守恒与能量利用效率”等观念。

5.动态流程图绘制：学生在笔记本或平板电脑上，绘制尿液形成的动态流程图，用不同颜色箭头标注滤过和重吸收的路径与物质，并标注关键数据（如滤过量、重吸收比例、终尿量）。

环节四：课时小结与延伸思考（预计时间：10分钟）

1.总结尿液形成的两个核心步骤：肾小球的滤过（形成原尿，血细胞、蛋白质不外漏）和肾小管的重吸收（回收有用物质，浓缩废物形成终尿）。

2.提出思考题，为下节课铺垫：1)如果肾小球滤过膜受损（如肾炎），尿液成分会如何变化？（可能出现蛋白质、血细胞）。2)如果肾小管重吸收功能受损，又会如何？（可能出现糖尿、尿量异常增多）。3)大量饮水后和大量出汗后，尿量如何变化？这主要是通过调节哪个环节实现的？（重吸收水量，涉及抗利尿激素）。

第三课时：整合迁移——维系内环境稳定，担当健康责任

环节一：案例诊断，学以致用（预计时间：20分钟）

1.呈现“病例”：出示几张“异常尿液化验单”和简要病史（如A：尿液中出现蛋白质和红细胞；B：尿糖阳性；C：尿量大增且颜色极浅；D：尿量极少且颜色深黄）。

2.小组会诊：各小组化身“肾脏健康侦探”，根据化验单数据和病史，结合尿液形成过程的知识，分析推断患者可能的病变部位（肾小球？肾小管？）及原因。要求写出简单的诊断推理报告。

3.全班会诊与释疑：各组汇报诊断结论及依据，教师进行点评和总结，强化知识应用。例如，A可能为肾小球肾炎（滤过膜通透性增大）；B可能为糖尿病或肾小管病变（葡萄糖重吸收障碍）；C可能为饮水过多或抗利尿激素分泌不足（水重吸收减少）；D可能为大量出汗、失水或抗利尿激素分泌过多（水重吸收增加）。

环节二：系统整合，稳态视角（预计时间：15分钟）

1.绘制概念关系图：以“维持内环境稳定”为中心，引导学生用箭头和关键词，将本章的泌尿系统与之前学过的循环系统（为肾脏带来废物和氧气，带走重吸收的物质）、呼吸系统（排出二氧化碳、参与酸碱平衡）、神经系统和内分泌系统（调节尿量、感受渗透压变化）联系起来。形成一幅人体自我调节的网络图。

2.解释复杂现象：运用上述网络图，分组讨论并完整解释：“一位同学在烈日下长时间打篮球后，为何会感到口渴、尿量减少且尿液颜色加深？”（出汗失水→血浆渗透压升高→下丘脑渗透压感受器兴奋→垂体释放抗利尿激素增加→肾小管重吸收水增加→尿量减少、尿液浓缩；同时产生渴觉主动饮水）。

环节三：社会责任与科技前沿（预计时间：20分钟）

1.健康生活我倡议：小组讨论，基于对泌尿系统尤其是肾脏重要性的理解，提出三条具体的“护肾健康生活行动倡议”，如“足量饮水，不憋尿”、“饮食清淡，不过量摄入盐分和蛋白质”、“慎用对肾脏有损害的药物”、“定期体检，关注尿常规”。制作成简易宣传海报或电子标语。

2.科技之光：人工肾与器官捐献：简要介绍血液透析（人工肾）的基本原理（模仿肾小球的滤过功能），播放相关科普短片。引导学生思考科学技术如何帮助肾功能衰竭患者延续生命，并由此引出关于器官捐献的伦理讨论（尊重生命、无私奉献）。强调预防肾脏疾病的重要性。

3.拓展项目式学习（PBL）选题预览（供学有余力学生选择）：(1)设计一个家庭灰水（如洗菜水）简易净化循环用于冲厕的模型，类比肾的重吸收与排泄理念。(2)调查市场上不同功能饮料的成分，从维持水盐平衡的角度评价其运动后饮用的合理性。(3)撰写一篇科普短文，向小学生解释“我们为什么要上厕所”。

环节四：单元总结与评价反馈（预计时间：10分钟）

1.知识树构建：师生共同在黑板上或使用思维导图软件，构建本章完整的知识体系树，从核心概念“排泄”出发，延伸到三大途径、泌尿系统结构、尿液形成机制、调节整合及健康意义。

2.目标回顾与自我评估：回顾本单元复习开始时设定的核心素养目标，学生进行简单的自我评估（如“我能否清晰说出尿液形成的两个步骤和区别？”“我能否用所学解释一种与排泄相关的健康现象？”）。

3.布置综合性的复习作业（见下文）。

八、复习作业设计（分层、弹性）

基础巩固层（必做）：

1.完成本章知识结构图的梳理（可参考课堂构建的“知识树”）。

2.完成同步练习册中关于泌尿系统结构、尿液形成过程基础知识的精选习题。

3.列举人体三种排泄途径，并各用一句话说明其主要排泄物和意义。

能力提升层（选做至少一项）：

1.案例分析：分析一份提供的更详细的“肾功能检查报告单”，尝试解读其中肌酐清除率、尿比重等指标的意义。

2.模型/图示优化：改进你制作的肾单位模型或绘制的尿液形成过程示意图，使其更能体现滤过的选择性和重吸收的主动性，并录制一段2分钟的讲解视频。

3.实验设计：设计一个探究“不同饮水量对尿量影响”的简易家庭实验方案（需考虑变量控制、数据记录方法）。

拓展创新层（自主选择，鼓励合作）：

从第三课时环节三的PBL选题中选择一项，进行初步的资料搜集和方案构思。

九、板书设计（动态生成式）

板书在复习教学过程中动态生成，最终形成如下结构：

第四章复习：人体内代谢废物的排出——维系生命内部的清洁与平衡

一、排泄网络：三路协同

肺→CO₂+H₂O（气）|呼吸

皮肤→H₂O+无机盐+尿素（汗）|调温

肾脏（核心）→尿液（H₂O+尿素+无机盐…）|精密调节

二、泌尿系统：结构与功能

肾脏（形成尿）→输尿管（输送）→膀胱（贮存）→尿道（排出）

【核心】肾单位：肾小球（滤过屏障）→肾小囊（原尿）→肾小管（重吸收与分泌）

三、尿液形成：两步精制

1.滤过（肾小球）：血→原尿（动力：血压；选择：大小分子）

成分变：大分子蛋白质、血细胞留下

2.重吸收（肾小管）：原尿→终尿（选择性、主动性）

成分与量变：有用物质（葡萄糖等）全部/大部分回收；水大部分回收；废物浓缩。

四、整合与稳态：并非孤岛

与循环系统（运输物质）

与呼吸系统（排出CO₂，酸碱平衡）

与神经-内分泌调节（抗利尿激素等，调节尿量）

五、健康责任：关爱肾脏，珍视生命

十、复习评价设计

本复习采用过程性评价与终结性评价相结合、定性评价与定量评价相结合的方式。

1.过程性评价（权重40%）：

1.2.课堂参与度（10%）：包括提问、讨论、辩论、角色扮演中的积极程度与思维质量。

2.3.小组合作表现（10%）：在模型制作、任务探究、病例分析中的分工协作、贡献度。

3.4.实践作品/任务单（20%）：对“排泄三联图”、肾单位模型、尿液形成流程图、病例诊断报告等任务完成情况进行等级评价（如优秀、良好、合格），重点关注科学性、创新性和逻辑性。

5.终结性评价（权重60%）：

1.6.单元复习测试（40%）：设计一份涵盖本章核心概念、重点知识与能力