以作業(yè)為主線進行“人體內(nèi)廢物的排出”的教學設計

霍文靜

(內(nèi)蒙古呼和浩特市實驗中學 010010)

1 教材分析

“人體內(nèi)廢物的排出”是人教版生物學教材七年級下冊第5章的內(nèi)容。學生通過前3章的學習已經(jīng)知道人體消化系統(tǒng)消化和吸收的簡單營養(yǎng)物質(zhì)，以及人體呼吸系統(tǒng)獲得的氧通過循環(huán)系統(tǒng)運輸?shù)浇M織細胞并利用的過程。人體代謝后的廢物又是如何排出體外的呢？對該內(nèi)容的教學計劃由2課時完成：第1課時主要講述泌尿系統(tǒng)的組成和功能以及腎單位的結(jié)構(gòu)和功能；第2課時主要講述尿液的形成、排出及排尿的意義。其中，泌尿系統(tǒng)的組成、腎單位的結(jié)構(gòu)及功能，以及尿液的形成過程是教學重點；腎臟的結(jié)構(gòu)及功能是教學難點。第1課時是第2課時的基礎，第2課時是第一課時的升華。兩者內(nèi)容層層遞進，問題逐級升級，促使學生利用所學解釋問題，建構(gòu)重要概念的思維過程。

2 教學目標

2.1 知識目標 描述人體泌尿系統(tǒng)的組成；理解腎單位的結(jié)構(gòu)和功能；概述尿液的形成和排出過程。

2.2 能力目標 通過對圖片的觀察和討論，培養(yǎng)自主學習能力和推理判斷能力；通過“腎單位的結(jié)構(gòu)”的探究和“尿的形成”的作業(yè)，培養(yǎng)合作交流的能力和發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力。

2.3 情感態(tài)度與價值觀目標 認同腎臟的結(jié)構(gòu)與它承擔的功能相適應的觀點。

3 教學過程

3.1 復習舊知，引入新知 引領學生回顧已學知識，進而引入“排泄”：細胞代謝產(chǎn)生的廢物排出體外的過程稱為排泄(強調(diào)排泄和排遺的區(qū)別)。明確指出排泄的主要途徑是以尿液的形式排出的，尿液的形成和排出通過泌尿系統(tǒng)完成的。通過復習舊知，建構(gòu)新知。

3.2 泌尿系統(tǒng)的組成 學生自主學習教材中“泌尿系統(tǒng)組成”插圖，完成作業(yè)(1)：泌尿系統(tǒng)是由哪些器官組成的？這些器官的主要功能是什么？教師展示教具并引導：輸卵管、膀胱和尿道與輸送、暫時儲存和排出尿液息息相關，那尿液來自哪里？得出結(jié)論：腎臟是形成尿液的器官。通過自主學習，培養(yǎng)學生識圖能力和合理的推理判斷能力。

3.3 腎臟的結(jié)構(gòu)——腎臟外部形態(tài) 教師質(zhì)疑：尿液在腎臟中是怎樣形成的？同時展示腎臟的外部形態(tài)示意圖和血液循環(huán)示意圖，讓學生感知腎臟的外部形態(tài)特征并在認識人腎臟3根“管子”的同時完成作業(yè)(2)：與腎臟相連的血管有哪些？血液是怎樣進出腎臟的？結(jié)合腎臟顏色，推測腎臟里的血管是分布怎樣的？腎臟是形成尿液的器官，又是血液循環(huán)必經(jīng)器官，說明腎臟內(nèi)兩條通路(尿液的形成通路和血液循環(huán)通路)，這兩條通路有關聯(lián)嗎？

結(jié)合血液循環(huán)圖形，引導學生聯(lián)想整個血液循環(huán)中血液流經(jīng)腎臟的過程，由此提出新的作業(yè)：血液流經(jīng)腎臟時尿是如何形成的？

3.4 腎臟的結(jié)構(gòu)——腎臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探究 教師質(zhì)疑：腎臟是如何從血液中“過濾”廢物形成尿液的呢？學生根據(jù)提示完成探究作業(yè)(3)：腎臟完成從血液中“過濾”代謝廢物的功能，要有什么樣的結(jié)構(gòu)與其相適應呢？教師提示，引導學生，不斷質(zhì)疑，師生一起建構(gòu)“腎單位”。

(1)腎臟內(nèi)有兩條通路，分別是尿液的形成通路和血液循環(huán)的通路：讓學生根據(jù)提示畫出兩條相對獨立的線路(圖1)。

圖1 腎臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式圖1

圖2 腎臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式圖2

(2)小分子代謝廢物要從血液中過濾出來進入尿路里，對血管有要求嗎？讓學生根據(jù)提示，知道腎臟內(nèi)分布著豐富的毛細血管，毛細血管管壁薄，只有一層細胞，利于物質(zhì)通過。

(3)一條毛細血管能高效地完成過濾血液中的廢物嗎？或怎樣才能高效地完成從血液中過濾出廢物的功能呢？讓學生根據(jù)引導，將血液循環(huán)的通路改成毛細血管網(wǎng)(圖2)。

(4)毛細血管壁薄，小分子的代謝廢物能過濾出來，那簡單的小分子營養(yǎng)物質(zhì)葡萄糖等能否一起被過濾出來？

學生根據(jù)引導，認同進入尿路中的最初液體(原尿)包含小分子代謝廢物，也包含小分子的營養(yǎng)物質(zhì)葡萄糖等。

(5)透過毛細血管壁進入尿路的小分子營養(yǎng)物質(zhì)葡萄糖等會隨尿液的排出而排出體外嗎？學生根據(jù)提示(4)(5)，再結(jié)合生活經(jīng)驗，可以獨立得出，透過毛細血管壁進入尿液形成通路的最初液體(原尿)肯定不是最終排出的尿液(為理解腎小管的重吸收作用打下基礎)。

(6)猜想：進入尿路的最初液體(原尿)和最終排出的尿液之間發(fā)生了什么作用呢？(有的學生回答再次過濾，有的學生回答重新吸收)教師順勢引導：肯定有一部分有用物質(zhì)被選擇性的重新吸收到血液中，其中包括全部的葡萄糖等小分子的營養(yǎng)物質(zhì)，所以將此生理作用稱為重新吸收作用更恰當。

一些有用物質(zhì)如葡萄糖等重新吸收回到血液，這一過程對血管有要求嗎？進而師生共同得出模式圖3。

圖3 腎臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式圖3

(7)完善腎臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式：教師提示，血液循環(huán)是血液在心臟和血管所圍成的封閉管道內(nèi)循環(huán)流動的過程。據(jù)此，師生共同補全腎臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式(圖4)。

通過探究作業(yè)，不僅有利于培養(yǎng)學生的多種能力，也利于學生形成生物體結(jié)構(gòu)和功能相適應的生物學觀

圖4 腎臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式圖4

點。在此基礎上，進一步引導學生， 驗證腎臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ：由學生閱讀教材的相關內(nèi)容，聯(lián)系教材中腎的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，自主完成作業(yè)(4)：腎臟的結(jié)構(gòu)和功能單位是________，它包括________、________和________；腎小球?qū)嵸|(zhì)是________“球”；與腎小球相連的血管分別是________和________；腎小囊內(nèi)壁有與________相鄰，腎小囊與________相連？腎小管周圍有豐富的毛細血管，一側(cè)連________，一側(cè)連________。嘗試說說腎單位的血路和尿路。

通過作業(yè)(4)，驗證探究成果的科學性，認同生物體結(jié)構(gòu)和功能相適應的生物學觀點，同時為“尿的形成”鋪墊。

3.5 尿的形成 教師展示圖5，學生根據(jù)提示完成作業(yè)(5)：嘗試說出尿的形成過程中兩個重要的生理作用A______，B______；數(shù)據(jù)顯示：人體每天行程的原尿大約180L，而實際人體每天排出的尿液約1.5L，比原尿少了很多，說明腎小管的重吸收作用除了吸收了全部的葡萄糖，還吸收了什么物質(zhì)？圖表中X、Y、Z可能是血液、原尿和尿液中的一種，請判斷：X為________，Y為________，Z為________。

圖5 作業(yè)(5)圖表

通過作業(yè)，讓學生認識生成尿的形成具有兩個重要生理作用，培養(yǎng)學生分析問題和推理概括的能力。

3.6 尿的排出和排尿的意義 為了拓展學生的視野，構(gòu)建完整的知識結(jié)構(gòu)，教師進一步質(zhì)疑，引導學生嘗試完成作業(yè)(6)：腎臟內(nèi)形成的尿液是如何排出體外的呢？人為什么排尿呢？

4 教學反思

本節(jié)課設計的作業(yè)(1)、(4)和(6)以自主學習為主，作業(yè)(2)和作業(yè)(5)以討論為主，作業(yè)(3)以探究為主。其教學設計的特點一是設計了腎單位結(jié)構(gòu)的探究作業(yè)，拋棄了傳統(tǒng)自學模式、多媒體動畫展示模式，以及模型制作模式；在探究過程中主動提出“腎臟要完成從血液中過濾出代謝廢物的功能要有什么樣的結(jié)構(gòu)與其功能相適應呢”的問題，然后讓學生根據(jù)提示進行合作探究；在探究問題上，準確把握引導、暗示、提示，作業(yè)層層遞進，有機串聯(lián)，為腎單位模型的構(gòu)建創(chuàng)造生成條件，讓學生認同腎臟的結(jié)構(gòu)是與它承擔的功能相適應的觀點，同時為尿的形成過程的自然生成做了鋪墊工作。二是生成尿的形成過程，通過腎單位的探究和對教材資料分析的改變，尿的形成過程自動生成，水到渠成。

本節(jié)的教學內(nèi)容不多，因此教學設計拔高了課程本身的難度。例如，在導入部分，因?qū)W生剛接觸生物學課程不到一年，對生物學知識之間的聯(lián)系不能主動完成建構(gòu)，大部分為教師主導，好在能夠緊跟教師思維方向連續(xù)思維。在探究作業(yè)中，作業(yè)有一定難度，教師需準確把握學生的各項能力，預測學生對探究作業(yè)完成的程度，準確把握探究內(nèi)容的時間，以保證在此面的教學中全部學生能高效地學習。