初中生物七年级下册基于核心素养的“人体内废物的排出”导学案设计

初中生物七年级下册基于核心素养的“人体内废物的排出”导学案设计

一、课标解读与教材分析

【课标要求】本节课对应《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。课标要求学生能够描述人体泌尿系统的组成，概述尿液的形成和排出过程，并能够认同养成良好的生活与卫生习惯，关注环境与人体健康的密切关系。具体而言，学生需要理解排泄对于维持人体内部稳定（内环境稳态）的核心意义，明确排泄与排遗的区别，掌握肾脏作为主要排泄器官的结构特点，并能够运用结构与功能相适应的观点解释尿液形成过程中的滤过与重吸收作用。

【核心素养落脚点】本节课是培养学生生物学核心素养的关键载体。【生命观念】方面，通过探究尿液的形成过程，帮助学生树立“人体是一个统一的整体”以及“结构与功能相适应”的观念，深刻理解内环境稳态的维持机制。【科学思维】方面，引导学生通过分析尿常规化验单、肾单位结构模型以及动态视频资料，运用比较、分析、综合、推理等方法，理性阐释尿液形成的过程，发展学生的批判性思维和逻辑推理能力。【探究实践】方面，鼓励学生通过小组合作构建肾单位物理模型或绘制尿液形成流程图，模拟肾小球滤过作用和肾小管重吸收作用，提升动手实践和团队协作能力。【态度责任】方面，通过对肾衰竭、血液透析、人工肾脏等知识的拓展，使学生感悟健康生活的重要性，形成关爱肾脏、珍惜生命的社会责任感，并能够向他人宣传合理饮食、适量饮水等健康理念。

【教材地位分析】本章内容属于《生物圈中的人》这一大单元的重要组成部分。在此之前，学生已经学习了人体的营养、呼吸、物质的运输（循环系统），了解了营养物质和氧气如何进入组织细胞。本节课则承接上述内容，重点探讨细胞代谢产生的废物（如尿素、二氧化碳、多余的水和无机盐）是如何被排出体外的。这不仅是对人体各大系统功能的进一步完善，更是揭示了人体作为一个开放系统，如何通过与外界环境进行物质交换，维持内部环境的相对稳定。因此，本章内容具有承上启下的作用，为后续学习人体对外界环境的感知、神经调节和激素调节等内容奠定了基础，最终使学生形成对“人体是一个统一的整体”的完整认知。

二、学情精准分析

【知识基础】七年级的学生已经掌握了食物中营养成分的吸收、呼吸作用产生二氧化碳、血液循环运输物质等知识，知道细胞生命活动会产生废物。但学生对“排泄”这一概念的认识可能模糊，容易与“排遗”混淆。对于肾脏的结构，尤其是微观的肾单位，学生缺乏直观认识和空间想象能力。对于尿液形成过程中的滤过和重吸收这两个抽象的动态生理过程，理解起来存在一定难度。

【认知能力与特点】七年级学生正处于形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段。他们对直观、生动的事物充满好奇心，乐于参与小组讨论和动手实践，但注意力持久性有待加强。因此，教学中需要充分利用模型、视频、动画等多媒体资源，创设生动的情境，设计层层递进的问题串，引导学生主动探究。同时，他们对自身健康较为关注，可以以此为切入点，激发其学习的内在动机。

【生活经验】学生每天都会排尿，对尿液的颜色、气味、尿量等有粗浅的生活体验，部分学生可能听说过“尿毒症”、“透析”等医学名词，但对其背后的科学原理知之甚少。这些生活经验既是宝贵的课程资源，也可能带来一些前科学概念的干扰，例如认为尿液就是“脏水”或“毒素”，教学中需要引导他们形成科学的认识。

三、教学目标设定

【基础目标】

1.通过阅读教材和观察泌尿系统模型，能够准确说出人体泌尿系统的组成器官及其主要功能，并按照废物排出的路径顺序进行描述。

2.通过观察肾单位结构示意图和立体模型，能够准确识别肾单位的两大核心组成部分——肾小体和肾小管，并说明肾小体（包括肾小球和肾小囊）的结构特点。

【核心目标】

1.【【非常重要】【高频考点】】通过观看尿液形成过程的动态演示和小组合作分析“尿的形成示意图”，能够运用“结构与功能相适应”的观点，分步骤（肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用）概述尿液的形成过程，并能够清晰区分原尿（肾小囊中的液体）和终尿（最终排出的尿液）在成分上的主要差异（如葡萄糖、蛋白质的有无）。

2.【【难点】【重点】】能够结合具体的生理数据（如肾小球、肾小囊、尿液中各种成分含量的对比），解释为什么健康人的尿液中不应该出现血细胞、大分子蛋白质和葡萄糖，从而深刻理解肾小球和肾小管的功能。

【拓展目标】

1.能够运用所学知识，尝试解读一份“尿常规化验单”中的关键指标（如尿蛋白、尿糖），初步判断可能存在的健康问题。

2.通过了解尿毒症及其治疗手段（如血液透析），形成珍爱生命、关注健康、关爱他人的意识，并能提出保护肾脏的合理化建议。

四、教学重难点确定

【教学重点】

1.泌尿系统的组成及功能。

2.肾单位的结构及其功能特点。

3.【【高频考点】】尿液的形成过程（肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用）。

【教学难点】

1.肾单位中肾小球、肾小囊壁、肾小管与相关血管（入球小动脉、出球小动脉、毛细血管网）的复杂位置关系和连通关系。

2.理解肾小管的重吸收作用是一个有选择性的、耗能的主动过程，以及其对维持人体水平衡和无机盐平衡的重要意义。

3.理解血液、原尿、终尿三者成分的动态变化及其原因。

五、教学实施过程（核心环节）

（一）创设情境，激趣导入（约5分钟）

【教师活动】展示一组生活情境图片：体育课后大汗淋漓的学生、清晨起床后急于上厕所的人、医院里正在排队做尿常规检查的人群。随后提出引导性问题：“同学们，我们每天都要喝水、吃饭，也会出汗和排尿。你们有没有想过，我们为什么要排尿？汗水和尿液里到底有什么？如果排不出尿，又会怎样？”通过这些问题，迅速聚焦学生的注意力，激发他们对自身生理现象的好奇心。

【学生活动】观察图片，结合自身体验，思考并尝试回答教师提出的问题。学生可能会说“排尿可以排出身体里的毒素”、“出汗能降温”等。

【设计意图】从学生熟悉的生活场景入手，将抽象的生物学概念与学生具身认知联系起来，营造宽松活跃的课堂氛围，为新知识的学习做好心理铺垫。

（二）初步感知，建构概念（约7分钟）

1.自主阅读，识别排泄与排遗

【教师活动】指导学生快速阅读教材第72页第一自然段，思考两个问题：什么是排泄？人体产生的废物有哪些？排泄的途径有几种？强调学生要圈画出关键信息，并与同桌交流。

【学生活动】阅读教材，提取关键信息，在教材上进行圈点勾画。与同桌互相复述排泄的概念和三条主要途径（呼吸、排汗、排尿）。

【教师活动】邀请一位学生回答，并在黑板上板书：“排泄：细胞代谢废物->排出体外”。同时提出一个辨析性问题：“有人说，排便也是在排泄废物。你认为这种说法对吗？为什么？”引导学生辨析“排泄”与“排遗”的本质区别。

【学生活动】思考并回答：排便排出的是未消化的食物残渣，不是细胞代谢的产物，所以不属于排泄，属于排遗。

【设计意图】培养学生的自主学习能力和信息提取能力。通过辨析“排泄”与“排遗”，精准构建核心概念，澄清学生容易混淆的认识，为后续深入学习清扫概念障碍。

（三）模型观察，建构结构（约12分钟）

1.泌尿系统的整体认知

【教师活动】展示人体泌尿系统组成模型或高清挂图，并下发分组模型（如有）。提出观察任务：“请同学们以小组为单位，观察泌尿系统的模型，按照从上到下的顺序，找出尿液从形成到排出的路径，分别经过了哪些器官？并尝试推测每个器官的功能。”

【学生活动】分组观察模型，用手依次指出肾脏、输尿管、膀胱、尿道的位置。小组讨论并推测：肾脏（形成尿的场所）、输尿管（输送尿液）、膀胱（暂时储存尿液）、尿道（排出尿液）。小组代表向全班汇报观察结果。

【教师活动】对学生的汇报给予肯定和补充，重点强调【【重要】】肾脏是形成尿液的主要器官，其他器官是输送、储存和排出的通道。板书：肾脏（形成尿液）->输尿管->膀胱->尿道。

2.肾单位的微观探秘

【教师活动】过渡：“既然肾脏是形成尿液的主要器官，那肾脏内部是什么样子的？为什么它能完成如此神奇的工作？”引导学生观察肾脏纵切面模型或图片，指出肾脏分为皮质、髓质和肾盂三部分。随后引出肾脏结构和功能的基本单位——【【非常重要】】肾单位。播放肾单位结构的3D动画，动态展示肾小体（肾小球和肾小囊）与肾小管的连接关系，以及出球小动脉再次分支形成的毛细血管网如何缠绕在肾小管周围。

【学生活动】观看动画，结合教材第73页的“肾单位结构模式图”，在自己的图纸上或组内模型中，识别并标记肾小球（一团毛细血管球）、肾小囊（套在肾小球外的双层杯状结构）、肾小管（弯曲细长）以及相连的血管。

【教师活动】走下讲台，指导学生重点观察肾小球毛细血管壁和肾小囊内壁的薄壁结构，引导学生思考：“这样的结构特点与它的功能有什么关系？”为下一步学习滤过作用埋下伏笔。板书：肾脏->肾单位（肾小体+肾小管）。

【设计意图】通过由宏观到微观、由整体到局部的观察路径，借助模型、挂图和3D动画，将抽象的微观结构直观化、立体化，有效突破“肾单位结构复杂”这一教学难点，并渗透“结构与功能相适应”的生命观念。

（四）探究合作，突破核心（约15分钟）

1.数据分析，初探滤过

【教师活动】展示一张精心设计的数据对比表（教材第74页“讨论”内容），表格列出血液（血浆）、肾小囊中液体（原尿）和尿液（终尿）中主要成分的含量（克/100毫升）。提出问题串：【【非常重要】【高频考点】】

（1）比较血液和肾小囊中的液体，在成分上有什么异同？什么成分没有了？什么成分变少了？这说明了什么？

（2）推测肾小球和肾小囊壁的作用是什么？什么样的物质可以滤过？什么样的物质不能滤过？

（3）比较肾小囊中的液体和尿液，成分上又发生了什么显著变化？哪些物质没有了？哪些物质大大增多了？这又说明了什么？

【学生活动】以四人小组为单位，对照数据表进行深度讨论、分析和推理。尝试得出初步结论：肾小球和肾小囊壁好像一个“筛子”，可以滤过小分子物质（如水、无机盐、尿素、葡萄糖），而大分子的蛋白质和血细胞不能滤过，形成原尿。肾小管可能将原尿中的一些有用物质（如全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐）重新吸收回了血液。

【教师活动】倾听各小组讨论，适时引导。邀请小组代表分享讨论成果，并在黑板上与学生一起提炼出尿液形成的关键词：【【热点】】“肾小球的滤过作用”和“肾小管的重吸收作用”。

2.动画演示，深化理解

【教师活动】播放尿液形成过程的完整动画，并配以简洁的解说。动画清晰地展示：血液流经肾小球时，因压力而滤过形成原尿；原尿流经肾小管时，营养物质被重吸收回周围的毛细血管，剩余的物质形成终尿。

【学生活动】观看动画，将刚才的抽象推理与直观的动态过程相结合，验证小组讨论得出的结论，并在脑海中构建起尿液形成的完整动态流程。

3.角色扮演，巩固内化

【教师活动】组织一个简短的“角色扮演”活动。请几位同学分别扮演血液中的“水”、“无机盐”、“葡萄糖”、“尿素”、“大分子蛋白质”和“血细胞”。另请两位同学手拉手围成一圈扮演“肾小球”，一位同学扮演“肾小囊壁”，一位曲折行走的同学扮演“肾小管”，还有几位同学手拉手扮演“肾小管周围的毛细血管”。模拟物质从血液经过肾小球滤过形成原尿，再经过肾小管重吸收的过程。

【学生活动】积极参与角色扮演，在欢快的氛围中，用身体语言表现物质分子的去留。例如，扮演“大分子蛋白质”和“血细胞”的同学被拦在“肾小球”外，而扮演“葡萄糖”的同学则在“肾小管”处被“毛细血管”拉走。

【设计意图】此环节是本课的核心。通过问题驱动下的数据分析，引导学生像科学家一样思考，经历“观察现象-提出问题-分析推理-得出结论”的科学探究过程。再通过动画验证和角色扮演，使抽象的生理过程变得生动、有趣、易懂，实现深度学习，有效达成核心教学目标。

（五）联系生活，拓展升华（约5分钟）

1.学以致用，解读化验单

【教师活动】展示一张真实的（已隐去个人信息）尿常规化验单，重点关注“蛋白质”、“葡萄糖”、“红细胞”等项目。提问：“假如这份化验单是一位成年人的，其中尿蛋白（PRO）显示为‘++’，尿糖（GLU）显示为‘+’，请你根据今天所学知识，推测这个人的肾脏可能哪个部位出现了问题？”

【学生活动】运用所学知识进行分析：尿蛋白出现“+”，说明肾小球的滤过作用可能出了问题，通透性增加，导致大分子蛋白质滤过到了原尿中，而又无法被重吸收。尿糖出现“+”，可能是肾小管的重吸收作用达到了极限（如血糖浓度过高），或者肾小管本身功能出现障碍。

【教师活动】对学生的分析给予高度评价，并简要介绍肾炎、糖尿病与肾脏的关系。

【设计意图】培养学生运用知识解决实际问题的能力，体会生物学的实用价值，完成知识从课堂到生活的迁移。

2.情感升华，关爱肾脏

【教师活动】展示尿毒症患者依靠血液透析（人工肾）维持生命的图片或简短视频。引导学生讨论：“为什么尿毒症会危及生命？血液透析的原理和我们学习的尿液形成有什么相似之处？为了保护我们的肾脏，我们在生活中应该注意什么？”

【学生活动】讨论并发言：尿毒症导致废物无法排出，毒害身体。血液透析模拟了肾小球的滤过作用。应该注意多喝水、不憋尿、少吃高盐高蛋白食物、慎用药物等。

【教师活动】总结学生的建议，号召大家养成良好的生活习惯，珍爱肾脏，关爱身边需要帮助的人。

【设计意图】将知识学习与情感教育融为一体，引导学生关注社会医学问题，形成健康生活的意识和关爱生命的社会责任感。

（六）课堂小结，构建网络（约3分钟）

【教师活动】引导学生回顾本节课所学的主要内容，以思维导图的形式，在黑板上逐步构建“人体内废物的排出”知识网络。从排泄途径开始，聚焦泌尿系统，再到肾脏，再到肾单位，最后落脚于尿液的形成过程（滤过和重吸收）。

【学生活动】跟随教师的引导，在笔记本上绘制自己的知识网络图，梳理本节课的逻辑脉络，查漏补缺。

【设计意图】帮助学生将零散的知识点串联成线、编织成网，形成系统化、结构化的认知体系，提升归纳总结能力。

（七）当堂检测，反馈调整（约3分钟）

【教师活动】呈现几道典型的、有梯度的当堂检测题。

基础题：泌尿系统的主要器官是（）。

【【高频考点】】提高题：下列物质中，既能被肾小球滤过，又能被肾