初中七年级生物学教案：泌尿系统的结构与功能

初中七年级生物学教案：泌尿系统的结构与功能

一、教学内容分析

本节课隶属于“人体生理与健康”主题，是学生理解人体新陈代谢终产物排出、维持内环境稳定的关键节点。从《义务教育生物学课程标准（2022年版）》看，本节课需达成“概述尿液的形成和排出过程”这一具体内容要求，其深层价值在于引导学生建构“结构与功能相适应”、“系统协调维持稳态”的生命观念，并发展基于事实和模型进行推理的科学思维。知识图谱上，学生已学习血液循环系统，为本课理解肾的血液供应及滤过作用奠定了基础；后续将学习人体调节，为深入理解泌尿系统的神经体液调控埋下伏笔。核心概念链为：泌尿系统结构（肾单位）→尿液形成机制（滤过、重吸收）→排出与意义。其中，“肾单位的结构与尿液形成过程的动态对应关系”是串联知识的核心逻辑，亦是学生认知跃升的枢纽。

学情研判方面，七年级学生抽象逻辑思维正在发展，对微观、动态的生理过程想象存在困难。他们虽对“排尿”有生活体验，但普遍存在“尿就是血液直接变来的”、“肾脏只是过滤器”等前科学概念。部分学生空间想象能力强，能较快理解模型；另一部分则需借助更多可视化手段和动手活动。因此，教学需从宏观现象（如尿液化验单）切入，借助精细动画和物理模型，将微观过程宏观化、可视化。课堂中，将通过追问“为什么原尿和终尿成分不同？”、观察模型摆位是否正确、分析虚拟实验数据等形成性评价，即时诊断学生是将过程背下来还是真正理解其原理，并动态调整讲解节奏与示范深度，为有困难的学生提供“分步骤任务卡”和同伴互助机会。

二、教学目标

知识目标：学生能够准确指认泌尿系统的主要器官并说明其功能；能够阐述肾单位的基本结构，并以此为基础，连贯、逻辑清晰地解释尿液形成过程中滤过和重吸收两大核心步骤的发生部位、关键变化及生物学意义，最终形成对“尿液形成是肾单位选择性处理血液的过程”的整体性认知。

能力目标：学生能够通过解读尿常规化验单的主要数据，初步联系生理过程进行简单分析；能够利用提供的肾单位结构模型组件，小组合作组装并模拟讲解尿液形成路径，发展空间建模与口头表达能力；能够在教师引导的问题链驱动下，对“水、葡萄糖、蛋白质、尿素在肾单位中的去留”进行比较、推理和归纳。

情感态度与价值观目标：通过探讨泌尿系统疾病（如肾炎、肾衰竭）与生活习惯的关联，学生能认识到泌尿系统健康的重要性，初步形成珍爱生命、健康生活的责任意识；在小组模型构建与讲解活动中，体验科学合作的乐趣，培养严谨求实的科学态度。

科学（学科）思维目标：本节课重点发展“模型与建模”思维以及“结构与功能观”。学生将通过构建肾单位物理模型，将文字描述转化为空间结构理解；通过分析滤过和重吸收过程中各成分的变化，深入体会肾小球、肾小管结构与其筛分、选择重吸收功能的精密适配。

评价与元认知目标：在模型展示环节，引导学生依据“结构完整性、流程讲解清晰度、合作有效性”等量规进行小组互评；课程尾声，通过“绘制概念图”活动，引导学生反思自己对“尿液如何形成”这一核心问题的理解是否形成了清晰、有逻辑的网络，识别自己知识链条中的薄弱环节。

三、教学重点与难点

教学重点：尿液的形成过程，具体包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。确立依据在于，该过程是理解泌尿系统核心功能——排除代谢废物、调节内环境平衡——的基石，是课标明确要求“概述”的关键内容，也是学业水平考试中考查学生能否运用“结构与功能观”分析生命现象的高频考点。掌握此过程，方能真正理解尿液成分变化的根源，并为后续学习水盐平衡调节奠定坚实基础。

教学难点：理解肾小管的重吸收作用是一个“选择性”的主动过程，以及原尿与终尿在成分和量上的本质区别。难点成因在于，此过程涉及微观层面的物质转运，抽象性强；学生容易将重吸收误解为被动、全部吸收，难以理解为何葡萄糖被全部回收而尿素部分回收。突破方向在于，利用对比鲜明的数据表格（原尿与终尿成分对比），设计认知冲突问题（“原尿一天180升，我们一天排尿才1.5升，那178.5升去哪了？成分有何变化？”），并通过动画着重演示肾小管上皮细胞的主动运输过程，化抽象为具体。

四、教学准备清单

1.教师准备

1.1媒体与教具：泌尿系统结构挂图/PPT；肾单位微观结构高清动画（包含滤过、重吸收动态过程）；“尿液形成”交互式模拟软件或网页；自制大型肾单位剖面磁贴模型（用于黑板拼接）。

1.2实验与材料：尿常规化验单（正常与异常）复印资料；小组活动用“肾单位模型DIY套材”（包含代表肾小球、入球/出球小动脉、肾小囊、肾小管不同区段的彩色软管、泡沫小球代表血细胞、不同颜色小珠子代表水分子、葡萄糖、尿素、无机盐等）。

1.3文本资源：分层学习任务单；当堂巩固练习题（ABC三层）。

2.学生准备

预习教材，尝试画出泌尿系统简易图；思考“我们喝的水，最终是如何变成尿排出的？”

3.环境布置

教室桌椅调整为4-6人小组式；黑板预留区域用于粘贴大型模型和绘制概念图。

五、教学过程

第一、导入环节

1.情境创设与问题提出：

1.1（展示一张真实的尿常规化验单图片）“同学们，假如你是医生，看到这张化验单上‘尿蛋白++’、‘葡萄糖+’的指标，你的第一反应是什么？这个人的身体哪个系统可能出了问题？”（等待学生回答：肾脏、泌尿系统。）“非常好！看来大家都意识到，尿液是反映身体健康状况的一面‘镜子’。那么，这面‘镜子’是如何被制造出来的呢？一杯水喝下去，经历了怎样的‘奇幻旅程’才变成尿液？”

1.2“今天，我们就化身人体内部的探险家，一起深入泌尿系统这个‘净水工厂’，揭开尿液形成与排出的奥秘。我们的探索路线是：先认识工厂的全局（系统结构），再深入核心车间（肾单位），最后搞清楚它的生产流水线（尿液形成过程）。”

第二、新授环节

本环节采用“探究-建模-解释”的递进式任务驱动，引导学生主动建构知识。

任务一：探秘“净水工厂”——泌尿系统宏观图景

教师活动：首先，利用挂图或动画，直观展示泌尿系统的整体结构。“请大家找一找，人体的‘净水工厂’主要有哪些‘部门’？它们之间是如何连接的？”引导学生依次说出肾脏、输尿管、膀胱、尿道。强调肾脏是核心“生产车间”，其他是“输送和暂时仓储部门”。接着，出示肾脏剖面图：“车间内部是什么样？”引导学生观察皮质和髓质，并指出其基本功能单位是肾单位，为微观探索铺垫。

学生活动：观察图示，跟随教师引导指认结构，尝试描述尿液从肾脏产生到排出的体外路径。在笔记本上简要绘制泌尿系统示意图并标注名称。

即时评价标准：1.能否准确说出泌尿系统四大器官名称。2.能否在示意图上正确标注并描述尿液排出体外的顺序。

形成知识、思维、方法清单：

★泌尿系统的组成与功能：肾脏（形成尿液）、输尿管（输送尿液）、膀胱（暂时贮存尿液）、尿道（排出尿液）。这是一个连续的过程。

▲观察与联系：学习人体系统时，常从宏观结构入手，再深入微观功能单位，这是生物学研究的重要方法。

任务二：走进核心车间——初识肾单位模型

教师活动：分发小组DIY套材。“肾单位这个微型车间结构精巧，现在请各小组根据说明书和刚才的提示，尝试合作组装出一个肾单位模型。重点观察：它由哪几部分构成？哪些结构像‘过滤器’，哪些像‘精细加工流水线’？”巡视指导，对遇到困难的小组提示“从肾小球这个毛线团开始”。

学生活动：小组合作，根据对肾单位文字描述的理解，动手拼接模型组件。讨论各部分可能的功能，初步建立肾小球（滤过）、肾小囊（收集滤液）、肾小管（加工）的功能猜想。

即时评价标准：1.模型组装的结构顺序是否正确（肾小球→肾小囊→肾小管）。2.小组成员间是否有明确分工和有效交流。

形成知识、思维、方法清单：

★肾单位的基本结构：包括肾小球（毛细血管球）、肾小囊（双层壁包裹肾小球）、肾小管（细长迂回）。它是肾脏结构和功能的基本单位。

★模型构建法：通过动手构建物理模型，将抽象的文字描述转化为具体的空间结构，是理解复杂生物结构的有效手段。“大家看，我们把这一团毛线设想成毛细血管球，这个袋子套住它，就像肾小囊，接上这根长管子，就是肾小管，是不是直观多了？”

任务三：解密第一道工序——肾小球的滤过作用

教师活动：播放肾小球滤过动画。“请大家紧盯屏幕，血液流经肾小球这个‘筛子’时，发生了什么？哪些东西能穿过筛孔进入肾小囊？哪些不能？穿过去的液体我们给它起个名字叫‘原尿’。”引导学生总结滤过的特点：血细胞和大分子蛋白质不能滤过；水、无机盐、葡萄糖、尿素等小分子物质可以滤过。提问：“原尿和血液比，成分最大区别是什么？”

学生活动：观看动画，描述滤过现象。通过对比，得出原尿中不含血细胞和大分子蛋白质的结论。在任务单上完成血液与原尿成分对比表格的填写。

即时评价标准：1.能否准确说出能滤过和不能滤过的物质类别。2.能否理解“原尿”是血液经滤过形成的，成分已发生变化。

形成知识、思维、方法清单：

★肾小球的滤过作用：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、葡萄糖和尿素等物质，可通过滤过作用进入肾小囊腔，形成原尿。这是一个基于压力差的物理过程。

▲结构与功能相适应：肾小球毛细血管壁和肾小囊内壁都很薄，便于滤过；毛细血管血压较高，提供了滤过的动力。“这就好比一个精密的筛网，只允许小分子物质通过，把有用的血细胞和蛋白质宝贝留在血液里。”

任务四：剖析第二道工序——肾小管的重吸收作用

教师活动：提出核心认知冲突问题：“我们算一笔账：人体一天形成的原尿约180升，但排出的终尿只有约1.5升。那178.5升原尿去哪了？成分又发生了什么神奇变化？”展示原尿与终尿成分对比数据表。“大家对比一下，哪种物质几乎全部‘回归’血液了？（葡萄糖）哪种物质浓度大大增加了？（尿素）这说明了肾小管对原尿做了什么？”播放肾小管重吸收动画，重点展示上皮细胞主动运输葡萄糖、无机盐和大部分水的过程。

学生活动：分析数据，发现葡萄糖在终尿中为零，尿素浓度显著升高。观看动画，理解肾小管像“智能回收站”，将大部分水、全部葡萄糖、部分无机盐等有用物质重新吸收回血液，而尿素等废物则被浓缩。

即时评价标准：1.能否从数据对比中归纳出重吸收的选择性特点（全部重吸收、大部分重吸收、基本不重吸收）。2.能否用“重吸收”这一术语解释原尿与终尿在量和质上的差异。

形成知识、思维、方法清单：

★肾小管的重吸收作用：当原尿流经肾小管时，全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐等被肾小管重新吸收，回到包绕在肾小管外的毛细血管血液中。剩下的水、无机盐和尿素等则形成终尿。这是一个消耗能量的、选择性的主动运输过程。

▲数据分析与推理：生物学结论往往建立在数据分析之上。通过对比原尿与终尿成分，我们可以反向推理出肾小管的功能。“看，葡萄糖被‘抢购一空’，水被‘大力回收’，尿素被‘无情浓缩’，这就是身体节能高效的智慧！”

任务五：整合与表达——模拟尿液形成全流程

教师活动：邀请一个小组利用他们组装好的肾单位模型，结合动画关键帧截图，模拟讲解“一滴血的旅程”：从入球小动脉进入，经历滤过变成原尿，再经过重吸收变成终尿，最后汇集到收集管。“其他小组担任评审团，看看他们的讲解是否清晰、完整、科学。”

学生活动：展示小组边操作模型边讲解；其他小组倾听、观察，并根据评价要点（结构指认正确、过程描述连贯、关键点突出）进行评议和补充。

即时评价标准：1.讲解是否涵盖了滤过和重吸收两个关键步骤及其主要变化。2.模型操作与口头讲解是否能有效配合，逻辑清晰。

形成知识、思维、方法清单：

★尿液形成的两个连续阶段：肾小球的滤过作用（形成原尿）和肾小管的重吸收作用（形成终尿）。二者缺一不可，共同完成尿液的生成。

▲系统化表达：将零散的知识点整合成一个动态、连贯的过程并进行讲解，是对理解程度的深度检验，也锻炼了科学表达能力。

第三、当堂巩固训练

1.基础层（全体必做）：判断改错题。如：“尿液的形成主要经过肾小管的滤过作用和肾小球的重吸收作用。”（考查核心过程与结构的对应）。填空题：形成原尿的部位是______；重吸收大部分水的部位是______。

2.综合层（多数学生挑战）：情境分析题。提供一份简化的异常尿液化验单（如含葡萄糖），提问：“如果一个人的尿液中检测到葡萄糖，可能是肾单位的哪个结构出现了功能障碍？试说明理由。”（考查在具体情境中应用原理的能力）。

3.挑战层（学有余力选做）：拓展推理题。“大量出汗后，尿液量会减少，颜色变深。请尝试用本节课所学知识，推测肾小管对水的重吸收量可能发生了怎样的变化？这体现了人体怎样的调节能力？”（联系生活实际，指向稳态调节的初步思考）。

反馈机制：基础题通过集体口答快速核对；综合题请不同层次学生分享思路，教师点评关键推理步骤；挑战题作为思考题，请有想法的学生简要陈述，不追求统一答案，重在思维激发。

第四、课堂小结

“同学们，今天的‘净水工厂’之旅即将结束。现在，请大家不看书，用一分钟时间，在纸上以‘尿液如何形成’为中心，画出简易的概念图或流程图，看看你脑海里留下了哪些关键站点和事件。”随后请两位学生上台展示并讲解他们的总结图，教师进行补充和结构化提炼，强调“结构-功能-过程”三位一体的学习逻辑。最后布置分层作业，并预告下节课：“今天我们搞清楚了尿是怎么‘生产’出来的，下节课我们将探讨它是如何被‘排出’并调节的，以及如何爱护我们的泌尿系统。”

六、作业设计

1.基础性作业（必做）：绘制肾单位结构模式图，并用文字注解说明尿液形成的主要步骤。完成练习册上对应本节的基础练习题。

2.拓展性作业（建议完成）：以“一滴水的奇妙之旅”为题，写一篇短文，描述一滴水被吸收进入血液后，最终形成尿液排出体外可能经历的主要过程（需体现滤过和重吸收的关键环节）。

3.探究性/创造性作业（选做）：（1）查阅资料，了解“人工肾”（血液透析）的工作原理，思考它模拟了肾单位的哪些功能？又有哪些局限性？（2）设计一份简易的“健康饮水与肾脏保护”宣传小贴士。

七、本节知识清单、考点及拓展

★1.泌尿系统的组成及功能：肾脏（形成尿）、输尿管（输尿）、膀胱（贮尿）、尿道（排尿）。考点：判断各器官功能或排序。

★2.肾脏的基本结构和功能单位——肾单位：包括肾小球、肾小囊、肾小管。考点：识别肾单位结构图。

★3.肾小球的滤过作用：血液→（滤过）→原尿。滤出物：水、无机盐、葡萄糖、尿素等小分子；不能滤出：血细胞、大分子蛋白质。考点：区分血液、原尿成分；理解滤过本质。

★4.原尿：肾小囊腔内的液体，是血浆经肾小球滤过后的产物，不含大分子蛋白质和血细胞。

★5.肾小管的重吸收作用：原尿→（重吸收）→终尿。重吸收物质：全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐。意义：回收有用物质。考点：理解重吸收的选择性；分析原尿与终尿成分/量的变化原因。

★6.终尿：经肾小管重吸收后最终排出的液体，主要含水、无机盐、尿素等。

▲7.尿液形成过程的动态理解：两个连续步骤：滤过（在肾小球）和重吸收（在肾小管）。需在理解结构基础上串联过程。

▲8.尿液的排出：肾脏→输尿管→膀胱（暂时贮存）→尿道（排出）。受神经系统调节。

▲9.泌尿系统的意义：排出代谢废物（如尿素），调节体内水和无机盐的平衡，维持内环境稳定。

▲10.常见异常与疾病联系：蛋白尿（肾小球滤过异常）、糖尿（肾小管重吸收障碍或血糖过高）。考点：联系生活实例分析病因。

八、教学反思

本课设计紧紧围绕“尿液形成过程”这一核心，通过“宏观-微观-过程-整合”的认知逻辑展开，力求将“结构与功能观”、“模型与建模”等学科思维具象化为可操作的学习任务。从假设的教学实况推演，预计导入环节的“化验单”情境能有效激发求知欲，任务二（模型组装）与任务五（模拟讲解）的动手与表达活动能显著提升学生的参与度和空间理解力。

在目标达成度上，预计大多数学生能通过动画、模型和数据对比，突破对“重吸收选择性”这一难点的理解，形成相对完整的认知链条。形成性评价贯穿各任务，尤其是“即时评价标准”的设定，有助于教师及时把握学情，调整教学节奏。例如，在任务三中，若发现学生难以区分滤过物质，可即时插入一个“筛沙子”的类比演示。

对不同