初中第二节 尿液的形成与排出教学设计

京改版生物七年级下册教案 7.2 尿液的形成和排出

教学指导思想与理论依据

根据学生身心的发展特点和教育规律，引导学生做出假设、实证分析，提高学生理性思维能力，同时尝试利用直观的模型深入浅出的阐释微观的生理学原理，有助于学生的概念学习，并体会“结构与功能相适应”的生物学观点。在概念传递过程中，以学生原有心理图式为基础建构新的模型，并利用模型学习新知识、解决新问题，重视知识的传承与应用，体现了螺旋式上升的认知规律。结合科学实验数据和简单的临床病理现象分析，体现科学课以理服人的特点及知识的应用价值。

教学背景分析

（一）        教学内容在课程标准中的地位与作用

该内容属于《生物课程标准(2011年版)》第五大主题“生物圈中的人”中第三个小标题“人体代谢废物的排出”；具体内容标准是：“概述尿液的形成和排出过程”。教师需要帮助学生形成的重要概念是：泌尿系统包括肾脏、输尿管、膀胱和尿道，其功能是排出废物和多余的水。本节内容对学生认识排泄系统的功能，自觉养成卫生习惯具有重要价值。

（二）        相应版本教材的内容分析

本节课内容为北京版生物学七年级下册第七章《生物的排泄》，第二节《尿液的形成与排出》的第三部分内容“尿液是血液流经肾单位时形成的”。肾脏是形成尿液的器官，肾单位是肾脏形成尿液的基本结构和功能单位。在学习了泌尿系统结构的基础上，进一步学习尿液的形成这一生理过程，体会结构和功能统一的生物学观点，最终实现重要概念的建构，提高学生认知水平，逐步提升学生的生物科学素养。

（三）        学情分析

认知特点：肾单位是微观结构，尿的生成是微观过程，所涉及的内容很抽象，从初中学生认知规律来看，需要从生动的直观开始，例如：宏观所谓滤过，与肾小球的滤过是不同的。

知识：初一学生已经具备关于消化、循环、呼吸等人体生理的基础知识；在本章节前面的学习中，知道了人体代谢废物的排出途径、泌尿系统的组成，肾脏及肾单位的结构。关于尿液，学生并不陌生，但对于尿液形成的微观生理过程，学生知之甚少。

能力：学生已具有一定的观察与思考、阅读资料并提取信息分析和解决问题的能力。但对于尿液形成这一复杂微观的生理过程，学生需要借助图片、模型、模拟实验等直观方法，在教师引导下学习。

教学目标

（一）        知识目标

1、   能说出入球小动脉和出球小动脉中血液的区别。

2、   能说出入球小动脉和静脉中血液的区别。

       3、能区分血浆、原尿和尿液的成分。

       4、概述尿液的形成过程。

（二）        能力目标

1、能理解对复杂事物，划分为组成部分的认知方法和思维过程。

2、尝试分析血浆、原尿和尿液成分比较数据，认识其原因。

（三）        情感、态度价值观目标

1、接受复杂的生理过程可以通过简单的模型模拟的学习方式。

2、对生物复杂结构持尊重态度，接受对科学、对实验、对数据持谨慎态度。

教学重点和难点分析

（一）        教学重点：

尿液形成的过程

（二）        教学难点：

肾小球的滤过作用机理

（三）        教学流程：

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入

展示：装有30克尿素试管、尿素溶于水

讲述：这是人一天排出尿液中尿素的量，

除此之外还有盐等其他物质。

演示：肾脏剖面图

设问：肾脏是如何将血液中的代谢废物清除并形成尿液的呢？

讲述：学习尿液形成的过程

观察

反思生活常识

直观感受导入课题，体会尿液形成和排出的重要性。

肾小球的滤过作用

（一）        回顾生

理结构

演示：肾单位结构模式图

复习：肾单位的相关知识。

演示：视频 血液在肾小球中的流动

讲述：肾脏仅占体重的0.5%，而肾脏血流量占心输出量的20%-25%

提问：

1、血液流经肾小球会发生什么变化呢？血液和尿液有什么关系呢？

2、如何用事实证明推测是否正确呢？

3、肾小囊十分微小，如何从中抽取液体呢？

观察回忆

观看

通过数据，感知肾血流量多

作出推测

说出证明方法

通过真实视频，感知血液在肾小球中的流动，思考血液和尿液的关系，做出假设

（二）学习研究方法，区分血浆和原尿成分

讲述：科学家为鉴定肾小囊中液体和血浆的成分，用非常细的玻璃管取肾小囊中的液体与血浆进行比较，检测其中各种物质的含量。

演示：血浆与肾小囊腔液体主要成分比较表

比较数据，区分血浆和原尿成分。

提问：为什么会出现这样的结果？

演示：肾小球毛细血管及肾小囊内壁结构模式图

讲解：肾小球毛细血管壁和肾小囊内壁结构特点。

演示：孔径数据及血细胞直径数据

提问：血细胞是否能够通过肾小球？

讲述：细胞和大多数蛋白质的直径大于孔隙的孔径，不能进入肾小囊腔。肾小球对血液起到滤过作用。

设问：血液流经肾小球是不是全部被滤过了呢？除了孔隙，肾小球还有那些适于滤过的特点呢？

讲述：这个微观的生理过程不容易观察，让我们通过一个模拟实验进行探究。

了解研究过程

分析数据

推测解释

观察

认识肾小球毛细血壁和肾小囊内壁上有一些特殊孔状的结构

分析数据回答问题

思考质疑

通过数据分析，认识血浆和原尿的成分变化。

观察结构，体会结构与功能相适应的观点

（三）利用模拟实验进一步阐释滤过原理

展示：实验装置图

指导学生分组实验，组织学生汇报观察现象及实验结果

1、模拟实验装置中的各部分分别代表的结构。

2、实验探究“根据提供的实验器具，用什么方法，可以在一次注射器的推注过程中，使小孔中流出较多的水？”

3、描述实验操作过程及现象。

演示：学生操作及实验结果

提问：

1、   连接管径较细软管前后，液体流出部位有什么不同？分别从哪些部位流出？

2、为什么连接管径较细软管后，会有液体从中间小孔流出？

设问：肾小球入球小动脉和出球小动脉的管径是否存在差异？

演示:肾小体结构模式图

讲述：科学家测定，分布在肾皮质的肾单位，出球小动脉管径比入球小动脉细，管径比1:2，有利于滤过。

提问：

3、这两个烧杯中的液体有什么区别吗？这是为什么呢？

4、从两部分流出的液体量有什么差别吗？

设问：当血液流经肾小球时滤过量和流出量是不是也存在差异呢？

演示：肾血流量图

讲述：科学家测定，肾血流量及滤过量数据。

提问：模拟装置中滤过量较少，结合肾小球结构分析，怎么改进模拟装置，能够使两部分流出的液体量更接近真实情况呢？

学生分组实验探究：

1、明确模拟实验装置中的各部分分别代表的结构；

2、能够正确连接装置；分析孔径和颗粒物大小关系；分析出水端连接管径较细软管的作用；

3、观察描述实验现象。组间质疑、补充、完善。

明确实验结果

思考质疑、回答问题

观察

观察 回答

分析孔径和颗粒物大小关系

观察 回答

思考回答

确认模拟实验对应的相应生理结构。

通过模拟实验，将微观的生理过程直观化，帮助学生理解肾小球的滤过作用的生理过程。

通过实证数据，进一步认识肾小球结构和功能相适应。

分析肾小球结构，提出模型改进措施。

讲述：总结肾小球结构适应物质滤过的特点：

1、分支多，表面积大，总滤过面积1.5㎡左右；

2、肾小球毛细血管内血压较其他同级别毛细血管血压高，滤过的动力。（数据支持）

3、肾小球和肾小囊壁是单层细胞，相互紧贴。具有孔隙。

4、肾小球和肾小囊内壁比一般毛细血管壁通透性大100多倍。

认同结构和功能相适应

（四）形成肾小球滤过的概念

讲述：通过数据分析及模拟实验，我们认识了血液经过肾小球的过程。

学生总结肾小球的滤过作用。

阐释重要概念

归纳总结，构建完整的概念

（五）知识应用

讲述：肾小球的滤过作用受到很多因素的影响，其中一个重要的因素就是血压。

提问：如果某人外伤大出血后血压明显降低，对原尿的产生有什么影响呢？

演示实验：没有推力时没有液体滤出，加大推力后滤出的液体量增多。

讲述：血压的高低会影响肾小球血流量，以及肾小球毛细血管的通透性。

提问：健康人3、4个小时没喝水，是否还有原尿形成呢？为什么？

思考

回答问题

观察、思考

思考

讨论、回答问题

拓展知识，应用模型解释生活现象和简单的临床病理问题成因，加深对肾小球滤过作用的理解。

肾小管的重吸收作用

设问：健康人一昼夜形成的原尿量约有150升，而人实际的排尿量只有1.5升左右。原尿又是如何形成尿液的呢？

演示：模拟实验，观察原尿流出通路

设问：原尿只是这面简单的由肾小囊流入肾小管，通过肾小管流出吗？

讲述：分析原尿和尿液成分的变化。

演示：原尿和尿液主要成分含量比较表

比较数据，区分原尿和尿液成分。

提问：原尿流经肾小管时物质发生什么变化？

讲述：原尿和尿液的量和成分都发生了变化

演示：肾单位结构模式图

提问：推测原尿在经过肾小管时发生什么变化？

讲述：出球小动脉分支形成毛细血管网，包饶这肾小管，对物质进行了重吸收。

思考质疑

观察

思考质疑

观察

分析数据

思考回答

分析结构推测原因

设置疑问，引入肾小管的重吸收作用

分析数据，认识原尿和尿液成分变化

分析肾小管及其周围毛细血管网利于重吸收的特点

提问：

1、出球小动脉分支有什么意义？

2、肾小管还有什么特点适于重吸收呢？

学生总结肾小管的重吸收作用。

讲述：重吸收过程有着复杂的调节机制。维持机体的平衡。

思考回答

结束

讲述：通过本节课的学习，了解了尿液形成的过程。

设问：尿液如何排出体外呢？下节课继续学习。

练习

完成书上习题

归纳总结、反馈练习

板书设计

尿液的形成

           肾小球                   肾小管

血液                    原尿                     尿液

          滤过作用                重吸收作用

                        150L                     1.5L