4.5 人体内废物的排出 学历案- 2025-2026学年人教版生物七年级下册

初中生物学学历案 · 人体内废物的排出 初中生物学学历案 人体内废物的排出 （新人教版七年级下册 第四单元 第五章） 适用年级：七年级 课时安排：2课时 教材版本：2024人教版新教材 一、课题信息 课题名称 人体内废物的排出 教材版本 2024人教版义务教育教科书生物学七年级下册 所属单元 第四单元 生物圈中的人 第五章 课时安排 2课时（第1课时：排泄概念与泌尿系统；第2课时：尿液形成与排出） 授课对象 七年级学生 设计理念 基于核心素养导向，创设真实情境，引导学生在探究中建构概念，在互动中发展能力 二、课标解读与教材分析 （一）课程标准要求 根据《义务教育生物学课程标准（2022年版）》，本节课属于“人体生理与健康”学习主题，具体要求如下： 1. 描述人体泌尿系统的组成，概述尿液的形成过程 1. 描述人体代谢废物排出的途径，认同排泄对维持人体健康的重要意义 1. 运用示意图、模型等方式，表征和解释人体内废物排出的过程 1. 关注人体健康，养成良好的生活习惯 本节课承载着培养学生“结构与功能相适应”生命观念的重要任务，同时也是学生理解人体稳态调节的基础。通过本节课的学习，学生能够理解人体如何通过排泄作用维持内环境的相对稳定，为后续学习“人体生命活动的调节”奠定基础。 （二）教材内容分析 2024人教版新教材在本章的编排上进行了优化调整，更加注重知识的系统性和探究性。教材以“排泄”为核心概念，按照“概念建构—结构认知—过程理解—意义认同”的逻辑线索展开。首先通过生活实例引出排泄的概念和途径，然后重点介绍泌尿系统的组成和肾脏的结构，接着详细阐述尿液的形成过程，最后讨论排泄的意义和相关的健康问题。 教材中设置了多个“观察与思考”“探究与实践”栏目，如观察肾脏结构的实验、分析血浆原尿尿液成分的表格等，这些活动为学生提供了动手操作、分析推理的机会，有助于培养学生的科学思维和探究能力。同时，教材还融入了“人工肾”“肾移植”等科技前沿内容，体现了生物学与社会的紧密联系，有助于拓展学生的视野，培养学生的态度责任。 （三）学情分析 七年级学生已经学习了人体的营养、呼吸、血液循环等知识，对人体的结构和功能有了初步的认识。学生知道人体需要从外界获取营养物质和氧气，也了解细胞代谢会产生废物，但对于这些废物如何排出体外、排出过程涉及哪些器官和系统等问题缺乏系统的认知。 从认知发展水平来看，七年级学生正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，能够理解一些简单的生物学概念和原理，但对于较为抽象的生理过程（如肾小球的过滤作用、肾小管的重吸收作用）仍需要借助直观教具和模型来帮助理解。学生对与自身健康相关的话题普遍感兴趣，这为本节课创设情境、激发学习动机提供了有利条件。 在能力基础方面，学生已经具备了初步的观察能力、比较分析能力和小组合作能力，能够在教师的引导下进行简单的探究活动。但学生的探究实践能力发展不平衡，部分学生在提出问题、设计实验、分析数据等方面还需要进一步的指导和训练。 三、核心素养目标 （一）生命观念 通过观察肾脏的结构模型和显微图片，学生能够描述肾脏的宏观结构和微观结构，识别肾单位各组成部分，理解肾脏结构与尿液形成功能之间的内在联系，形成“结构与功能相适应”的生命观念。学生能够运用这一观念解释为什么肾脏是形成尿液的主要器官，理解人体通过排泄维持内环境稳态的生物学意义。 （二）科学思维 通过分析血浆、原尿、尿液三种液体成分的比较表格，学生能够运用比较、归纳的方法，推理出肾小球和肾小管的功能特点，发展演绎推理能力。学生能够构建尿液形成过程的概念模型，用流程图或示意图表征尿液形成的两个关键过程，培养模型建构能力。学生能够基于证据进行逻辑推理，判断哪些物质被过滤、哪些物质被重吸收，发展批判性思维能力。 （三）探究实践 通过“观察哺乳动物肾脏的结构”实验，学生能够按照实验操作规范进行解剖观察，识别肾脏的皮质、髓质、肾盂等结构，培养实验操作技能。学生能够根据观察结果提出有探究价值的问题，如“肾单位是如何工作的？”“为什么尿液成分与血浆不同？”等，发展提出问题的能力。学生能够设计简单的模拟实验来验证肾小球的过滤作用，培养实验设计能力。 （四）态度责任 通过了解肾脏疾病和人工肾技术的相关知识，学生能够认识到排泄功能对人体健康的重要性，形成关爱生命、关注健康的意识。学生能够分析日常生活中伤肾行为（如憋尿、饮水过少、高盐饮食等）的危害，自觉养成良好的生活习惯，增强自我保健意识。学生能够关注器官捐献等社会议题，理解科学技术在医疗健康领域的应用价值，培养态度责任。 四、学习重难点 （一）学习重点 1. 泌尿系统的组成及各器官的功能，理解肾脏是形成尿液的主要器官 1. 肾脏的宏观结构和微观结构，识别肾单位的组成部分 1. 尿液的形成过程，理解肾小球的过滤作用和肾小管的重吸收作用 1. 排泄的概念、途径及对人体健康的重要意义 （二）学习难点 1. 理解肾单位的微观结构与功能的关系，特别是肾小球毛细血管壁和肾小囊壁的过滤功能 1. 理解肾小管的重吸收作用及其对尿液成分的影响 1. 运用血浆、原尿、尿液成分比较表，推理分析尿液形成过程中物质的变化 （三）重难点突破策略 针对学习难点，本学历案设计了以下突破策略： 1. 情境导入策略：以“小明体检发现尿蛋白异常”的真实情境导入，激发学生的探究兴趣，让学生带着问题进入学习 1. 模型建构策略：提供肾单位结构模型和动态演示动画，帮助学生建立直观的表象，理解抽象的微观结构 1. 类比推理策略：将肾小球的过滤作用类比为“筛子筛沙”，将肾小管的重吸收类比为“回收站”，帮助学生理解复杂的生理过程 1. 数据分析策略：引导学生分析血浆、原尿、尿液成分比较表，通过数据对比推理出肾小球和肾小管的功能 1. 合作探究策略：设计小组合作活动，让学生在讨论交流中碰撞思维，共同建构概念 五、学习过程设计 第一课时：排泄的概念与泌尿系统 环节一：情境导入（8分钟） 【情境创设】 教师播放一段短视频：小明是一名初中生，最近学校组织体检，他的尿检报告显示“尿蛋白+”。医生告诉他，这可能是肾脏出了问题。小明很困惑：尿里怎么会有蛋白质？肾脏和尿液有什么关系？ 【问题引导】 教师提出问题引发学生思考： 1. 你有过体检的经历吗？体检时为什么要检查尿液？ 1. 尿液是怎么形成的？它和我们的身体健康有什么关系？ 1. 人体每天都会产生尿液，这些尿液是从哪里来的？ 【设计意图】 以学生熟悉的体检情境导入，激发学生的学习兴趣和探究欲望。尿蛋白异常这一真实问题能够引发学生的认知冲突，让学生意识到学习本节内容的重要性，同时为后续学习尿液形成过程埋下伏笔。通过问题链的设计，引导学生从生活经验出发，逐步聚焦到本节课的核心问题。 环节二：概念建构——什么是排泄（10分钟） 【自主学习】 教师引导学生阅读教材，完成以下学习任务： 1. 什么是排泄？排泄的对象是什么？ 1. 人体内的废物有哪些？它们是通过什么途径排出的？ 1. 排泄和排遗有什么区别？ 【合作探究】 学生以小组为单位，完成“人体废物排出途径”的表格填写： 废物类型 排出途径 排出器官 排出形式 二氧化碳、少量水 呼吸系统 肺 气体 尿素、多余水、无机盐 泌尿系统 肾脏 尿液 部分水、少量无机盐、尿素 皮肤 汗腺 汗液 【交流展示】 各小组派代表展示学习成果，教师引导学生讨论以下问题： 1. 为什么说排遗（排便）不是排泄？排遗和排泄有什么本质区别？ 1. 人体为什么要将代谢废物排出体外？如果废物不能及时排出会怎样？ 【概念辨析】 教师引导学生区分排泄和排遗：排泄是指人体将代谢废物（如二氧化碳、尿素、多余的水和无机盐等）排出体外的过程；排遗是指将消化后的食物残渣排出体外的过程。食物残渣没有被人体细胞利用，不属于代谢废物，因此排遗不是排泄。 【设计意图】 通过自主学习和合作探究相结合的方式，帮助学生建构排泄的概念。表格填写活动能够帮助学生系统梳理废物排出的途径，培养学生的归纳整理能力。概念辨析环节能够帮助学生厘清易混淆的概念，深化对排泄概念的理解。 环节三：探究活动——泌尿系统的组成（15分钟） 【观察实验】 教师分发新鲜猪肾或肾脏模型，学生分组进行观察实验。 实验步骤： 1. 观察肾脏的外形：颜色、形状、大小，识别肾脏的前后两面、内外侧两缘、上下两端 1. 观察肾脏的内部结构：用解剖刀纵向切开肾脏，观察切面结构 1. 识别肾脏的皮质、髓质、肾盂等结构，记录各部分的特点 【问题引导】 1. 肾脏的皮质和髓质在颜色和位置上有什么不同？ 1. 肾盂位于肾脏的什么位置？它有什么作用？ 1. 肾脏的内部结构与其功能有什么关系？ 【模型演示】 教师展示泌尿系统模型，引导学生认识泌尿系统的组成： 1. 肾脏：形成尿液的场所，是泌尿系统的主要器官 1. 输尿管：输送尿液的通道 1. 膀胱：暂时储存尿液的器官 1. 尿道：排出尿液的通道 【小组讨论】 讨论问题：为什么说肾脏是泌尿系统最重要的器官？如果其他器官出现问题，会对人体产生什么影响？ 【设计意图】 通过实物观察和模型演示相结合的方式，帮助学生建立对泌尿系统组成的直观认识。观察实验能够培养学生的观察能力和动手操作能力，小组讨论能够促进学生的思维碰撞，加深对泌尿系统各器官功能的理解。 环节四：深入探究——肾脏的微观结构（10分钟） 【问题过渡】 教师提出问题：肾脏是形成尿液的器官，那么肾脏内部的结构是怎样的？尿液是在肾脏的哪个部位形成的？ 【显微观察】 教师展示肾脏皮质显微图片或播放动画，引导学生观察肾单位的结构。 【概念建构】 教师讲解肾单位的组成： 1. 肾单位是肾脏结构和功能的基本单位，每个肾脏约有100万个肾单位 1. 肾单位由肾小球、肾小囊和肾小管三部分组成 1. 肾小球是由入球小动脉分支形成的毛细血管球 1. 肾小囊是包裹在肾小球外面的双层壁囊 1. 肾小管是与肾小囊相连的细长管道，外面缠绕着毛细血管 【模型建构】 学生利用教师提供的材料（如毛线、塑料袋、吸管等）制作肾单位模型，加深对肾单位结构的理解。 【设计意图】 通过显微图片观察和模型建构活动，帮助学生认识肾脏的微观结构，理解肾单位的组成。动手制作模型能够将抽象的微观结构具象化，帮助学生建立空间概念，为理解尿液形成过程奠定基础。 环节五：课堂小结与评价（2分钟） 【知识梳理】 教师引导学生回顾本节课学习的主要内容： 1. 排泄的概念：将代谢废物排出体外的过程 1. 排泄的途径：呼吸系统、泌尿系统、皮肤 1. 泌尿系统的组成：肾脏、输尿管、膀胱、尿道 1. 肾脏的结构：皮质、髓质、肾盂 1. 肾单位的组成：肾小球、肾小囊、肾小管 【课后任务】 完成课后练习题，预习尿液形成过程的相关内容。 第二课时：尿液的形成与排出 环节一：复习导入（5分钟） 【知识回顾】 教师提问：上节课我们学习了泌尿系统的组成和肾脏的结构，谁能说说肾单位由哪几部分组成？各部分有什么特点？ 【问题引入】 教师继续追问：肾单位是形成尿液的基本单位，那么尿液是怎样在肾单位中形成的？为什么尿液成分与血浆不同？今天我们就来探究这个问题。 环节二：探究活动——尿液的形成过程（20分钟） 【数据分析】 教师出示血浆、原尿、尿液三种液体成分比较表，引导学生分析数据： 主要成分 血浆（g/100mL） 原尿（g/100mL） 尿液（g/100mL） 水 90 98 96 蛋白质 7-9 微量 0 葡萄糖 0.1 0.1 0 尿素 0.03 0.03 1.8 无机盐 0.72 0.72 1.1 【问题引导】 1. 比较血浆和原尿的成分，你发现了什么？这说明在肾小球发生了什么过程？ 1. 比较原尿和尿液的成分，你发现了什么？这说明在肾小管发生了什么过程？ 1. 为什么原尿中有葡萄糖而尿液中没有？葡萄糖去哪里了？ 1. 为什么尿液中的尿素浓度比原尿高很多？ 【小组讨论】 学生分组讨论上述问题，教师巡视指导，引导学生从数据中发现规律，推理出尿液形成的过程。 【概念建构】 教师引导学生总结尿液形成的两个过程： 1. 肾小球的过滤作用： 当血液流经肾小球时，除了血细胞和大分子的蛋白质以外，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质，都可以经过肾小球过滤到肾小囊中，形成原尿。原尿的成分与血浆相似，但不含大分子蛋白质。 2. 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，并且进入包绕在肾小管外面的毛细血管中，送回到血液里。剩下的水和无机盐、尿素等就形成了尿液。 【类比理解】 教师用生活实例帮助学生理解：肾小球就像一个“筛子”，把血液中的小分子物质“筛”出来形成原尿；肾小管就像一个“回收站”，把原尿中有用的物质（如葡萄糖）“回收”回血液。 【动画演示】 教师播放尿液形成的动画视频，让学生直观地看到血液流经肾小球、原尿形成、肾小管重吸收、尿液形成的完整过程。 【设计意图】 通过数据分析活动，培养学生的科学思维和推理能力。学生需要从数据中发现规律，推理出肾小球和肾小管的功能，这种基于证据的推理过程是培养科学思维的重要途径。类比和动画演示能够帮助学生理解抽象的生理过程，降低学习难度。 环节三：知识应用——解决情境问题（10分钟） 【情境回归】 教师引导学生回到课始的情境问题：小明的尿检报告显示“尿蛋白+”，结合今天学习的知识，你能解释可能的原因吗？ 【分析讨论】 学生讨论分析：正常情况下，蛋白质是大分子物质，不能通过肾小球的过滤作用进入原尿，因此尿液中不应该有蛋白质。如果尿液中出现蛋白质，说明肾小球的过滤功能出现了问题，可能是肾小球发生了炎症或损伤。 【拓展延伸】 教师进一步提出问题：如果一个人的尿液中出现葡萄糖（糖尿），可能是什么原因？引导学生思考肾小管重吸收功能异常或血糖浓度过高（糖尿病）的可能性。 【设计意图】 通过解决情境问题，帮助学生将所学知识应用于实际问题的解决，体现知识的价值。同时，这一环节也能够检测学生对尿液形成过程的理解程度，培养学生的分析问题和解决问题的能力。 环节四：探究活动——尿液的排出（5分钟） 【知识讲解】 教师讲解尿液排出的过程： 1. 尿液在肾单位中形成后，汇集到肾盂 1. 尿液经输尿管输送到膀胱暂时储存 1. 当膀胱内尿液达到一定量时，产生尿意，在神经系统的调节下，尿液经尿道排出体外 【健康讨论】 讨论问题：为什么不能长时间憋尿？憋尿对人体有什么危害？ 学生讨论后，教师总结：长时间憋尿会导致膀胱过度膨胀，影响膀胱肌肉的收缩能力；尿液在膀胱中停留时间过长，容易滋生细菌，引起尿路感染；憋尿还会使尿液返流，可能损伤肾脏。因此，我们应该养成及时排尿的好习惯。 环节五：拓展延伸——人工肾与肾移植（3分钟） 【科技前沿】 教师介绍人工肾（血液透析）的原理：人工肾是一种模拟肾脏功能的医疗设备，通过透析膜将血液中的代谢废物和多余的水分过滤出来，起到替代肾脏功能的作用。人工肾的发明挽救了无数肾衰竭患者的生命。 【态度责任】 教师介绍器官捐献的意义：肾移植是治疗肾衰竭的有效方法，但肾源严重短缺。鼓励学生关注器官捐献事业，培养态度责任。 【设计意图】 通过介绍人工肾和肾移植，让学生了解科学技术在医疗健康领域的应用，感受生物学的社会价值，培养学生的态度责任。同时，这一环节也能够激发学生对生物学科的兴趣，拓展学生的视野。 环节六：课堂小结与评价（2分钟） 【知识梳理】 教师引导学生构建本节知识框架： 1. 排泄的概念和途径 1. 泌尿系统的组成 1. 肾脏的结构（宏观和微观） 1. 尿液的形成（肾小球过滤、肾小管重吸收） 1. 尿液的排出 1. 排泄的意义 【课后作业】 1. 完成课后练习题 1. 调查生活中有哪些行为会伤害肾脏，写一份简短的调查报告 六、学习评价设计 （一）过程性评价 评价维度 评价内容 评价方式 评价标准 权重 课堂参与 积极思考、主动发言 观察记录 主动发言3次以上为优秀 20% 实验操作 规范操作、认真观察 实验报告 操作规范、记录完整为优秀 25% 合作探究 积极参与小组讨论 小组互评 贡献突出、带动他人为优秀 25% 知识应用 解决情境问题 课堂展示 分析准确、表达清晰为优秀 30% （二）终结性评价 【基础题】（检测概念理解） 1. 人体内产生的废物主要包括______、______和______等，它们主要通过______、______和______等途径排出体外。 1. 泌尿系统由______、______、______和______组成，其中______是形成尿液的主要器官。 1. 肾单位由______、______和______组成，是肾脏______和______的基本单位。 【理解题】（检测科学思维） 1. 比较血浆、原尿和尿液的成分，说明尿液形成过程中发生了哪些变化？这些变化分别发生在肾单位的什么部位？ 1. 正常人的尿液中不含葡萄糖，而糖尿病患者的尿液中却含有葡萄糖，请分析可能的原因。 【应用题】（检测知识迁移） 某患者体检时发现尿液中含有红细胞和蛋白质，医生诊断为肾小球肾炎。请根据所学知识解释：为什么肾小球肾炎患者的尿液中会出现红细胞和蛋白质？ 七、板书设计 本节课采用结构化板书设计，以概念图的形式呈现知识框架，帮助学生建立系统的知识结构： 人体内废物的排出 一、排泄 二、泌尿系统 概念：排出代谢废物 途径： 肺——CO₂、少量水 肾脏——尿素、水、无机盐 皮肤——汗液 组成： 肾脏——形成尿液 输尿管——输送尿液 膀胱——储存尿液 尿道——排出尿液 三、肾脏结构 四、尿液形成 宏观：皮质、髓质、肾盂 微观：肾单位 └ 肾小球 └ 肾小囊 └ 肾小管 1. 肾小球过滤作用 血液→原尿 2. 肾小管重吸收 原尿→尿液 （回收葡萄糖、水、无机盐） 八、教学资源准备 （一）教师准备 1. 新鲜猪肾或肾脏模型若干（每组一个） 1. 肾单位结构模型 1. 泌尿系统组成挂图或PPT 1. 血浆、原尿、尿液成分比较表格 1. 尿液形成过程动画视频 1. 解剖刀、解剖盘等实验器材 1. 制作肾单位模型的材料（毛线、塑料袋、吸管等） （二）学生准备 1. 预习教材相关内容 1. 回顾人体血液循环相关知识 1. 了解体检中尿检的相关项目 九、教学反思 （一）设计亮点 本学历案以“小明体检发现尿蛋白异常”的真实情境贯穿始终，从情境导入到知识应用，形成了完整的学习闭环。情境的创设贴近学生生活，能够有效激发学生的学习兴趣和探究欲望。学生在解决真实问题的过程中建构知识、发展能力，体现了“学以致用”的教学理念。 在学习活动设计上，本学历案注重学生的主体地位，设计了观察实验、数据分析、模型建构、小组讨论等多种探究活动，让学生在动手操作、合作交流中主动建构知识。特别是数据分析活动，学生需要从血浆、原尿、尿液成分比较表中提取信息、发现规律、推理结论，这一过程有效地培养了学生的科学思维能力。 本学历案还注重核心素养的全面培养。通过肾单位结构与功能的学习，培养学生的生命观念；通过数据分析推理，培养学生的科学思维；通过观察实验和模型建构，培养学生的探究实践能力；通过健康教育和科技前沿介绍，培养学生的态度责任。四个维度的核心素养培养有机融合，贯穿于整个学习过程。 （二）改进方向 在实验操作环节，部分学生可能对解剖新鲜肾脏存在心理障碍，可以考虑增加虚拟实验或模拟操作环节，让学生在正式解剖前有充分的准备。同时，可以设计更多层次化的实验任务，满足不同学习能力学生的需求。 在数据分析环节，可以进一步优化问题设计，引导学生从多个角度分析数据，发现更多规律。例如，可以引导学生计算原尿和尿液的体积变化，推理出肾小管重吸收水分的比例，加深对重吸收作用的理解。 在拓展延伸环节，可以增加更多与学生生活相关的内容，如如何保护肾脏健康、如何正确看待体检报告等，进一步增强学生的健康意识和态度责任。同时，可以设计跨学科的学习任务，如与化学学科结合，深入分析尿液成分检测的原理和方法。 （三）教学建议 在实际教学中，教师应根据学生的实际情况灵活调整教学节奏和活动安排。对于学习能力较强的班级，可以适当增加探究活动的深度和广度，如引导学生探究影响尿液形成的因素、分析不同疾病对尿液成分的影响等；对于学习能力较弱的班级，可以适当降低难度，增加教师的引导和示范，确保学生能够完成基本的学习任务。 教师还应关注学生的个体差异，为不同层次的学生提供差异化的学习支持和评价标准。在小组合作活动中，可以采用异质分组的方式，让不同能力水平的学生相互帮助、共同进步。在评价环节，可以采用多元评价方式，既关注学生的学习结果，也关注学生的学习过程和情感态度。 — — 学科网（北京）股份有限公司 $