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摘要以“人体内废物的排出”第1课时为例，通过问题串，自制教具和一系列活动帮助学生理解尿的形成，同时树立结构与功能相适应的生命观，渗透批判性和逆向等科学思维，关注热点问题培养社会责任感，落实核心素养的培养。
关键词 尿的形成 教学设计 科学思维 社会责任 核心素养
中图分类号G633.91
文献标志码B
新课标提出在生物课堂中培养学生的生物核心素养，包括帮助学生树立生命观，培养学生采用科学思维思考问题和关注社会热点培养社会责任感等，为适应社会发展和终身发展奠定良好基础。目前落实生物核心素养的研究大都集中在高中课堂中，如何在初中课堂上落实培养学生的生物核心素养研究得较少，这是为高中打好基础的好时机，因此这是值得教师探讨的问题。生物课程是培养核心素养很好的载体，教师要在传输知识的过程中潜移默化地去影响学生。本节课以“人体内废物的排出”第1课时为例探讨如何在初中课堂中促进学生核心素养的形成。
1 教学分析
1.1 教材分析
“人体内废物的排出”选自人教版初中生物学七年级下册，本节主要介绍泌尿系统、尿的形成过程以及排出，起着承上启下的作用，承接着前面所学的消化系统、呼吸系统和物质运输，为后面学习生命活动的调节打下基础。本节内容分为两个课时，第1课时学习肾脏的结构和尿的形成过程，第2课时学习尿的排出过程与意义，构建泌尿系统和认识排泄的各种途径。下面介绍第1课时。
1.2 学情分析
初一的学生通过前四章的学习，打下了一定的基础，对身体结构有初步的了解，又对肾的功能和尿的形成充满兴趣。但是，他们抽象思维不足，核心素养不高，影响了对尿形成过程的理解，对热点问题感兴趣又不了解。
2 教学重难点
重难点：肾单位的结构及其功能;尿液的形成过程。
3 教学目标
描述肾单位的结构和功能，树立结构与功能适应的生命观;
分析血液、原尿和尿液的组成，运用科学思维推理归纳尿的形成;
运用尿的形成装置模拟尿的形成，认同肾脏的结构与它承担的功能相适应;
了解肾衰竭和器官移植相关热点，培养学生的责任意识。
4 教学过程
4.1 课前准备
多媒体课件，猪肾2个，菜豆1包，自制尿液形成装置（透明水管模拟血管和肾小管，环绕之后模拟肾小球;漏斗1模拟肾小囊，漏斗2模拟肾小管的重吸收，水模拟血液、尿液，小米模拟大分子蛋白质）。
4.2 视频导入，激发兴趣
教师播放一段介绍感动中国人物——田世国事迹的视频，视频中田世国母亲肾衰竭后不能正常喝水，每周需进行肾透析最后儿子捐肾的故事。这个视频给学生带来感动的同时，引起他们浓厚的兴趣。教师提出问题引发学生思考：肾与喝水排尿的关系是什么？尿是如何形成的？通过视频结合问题，培养学生透过问题探究本质的习惯，引起学生对肾移植和器官捐献的关注，培养他们的社会责任感。
4.3 肾的基本结构
（1）实物引导，问题驱动。
教师指导学生根据教科书图4-43，联系生活实际，结合教师提供的实物猪肾以及课前发放的菜豆，思考系列问题：肾的位置在哪里？肾的形态结构是什么？根据猪肾的颜色推测肾里面有什么结构？由于肾是形成尿液的器官，肾中如果含有丰富的毛细血管那与尿的形成有什么关系？……
设计意图：猪肾、菜豆实物给学生更直观的感受，引起学生关注，通过问题串让学生对肾的结构有一定的了解。教师引导学生回顾旧知，将肾与前面所学的血液循环联系起来，从宏观上分析肾在血液循环图中所处位置，过渡到肾的微观结构肾单位的学习，培养学生的生命观，引导学生建立结构与功能相适应的观念。
（2）自主学习，动手输出。
教师提出问题：肾单位由几部分组成，各有什么特点？肾单位有几处毛细血管？引导学生自主阅读教科书73页并抢答。其中，肾单位处有几处毛细血管這个问题较难，学生难以回答。教师引导学生讨论，提示思考肾小球的本质后，学生最终能找出遗漏的肾小球这一处，思维得到一定的训练。在此基础上，教师提出问题：肾小球作为毛细血管球两边所连的血管是什么？学生容易回想起前面所学的毛细血管具有一端连静脉一端连动脉的特点，由于直接迁移而回答错误。这时，教师要强调肾小球是个特殊的毛细血管球两端连得都是动脉，帮助学生更好地了解肾小球，渗透批判性思维。学习肾单位后，教师对学生提出了进一步要求，让学生自己动手画肾单位结构图。
设计意图：教师提出问题，激发学生的求知欲，学生通过自学书本回答一系列问题，锻炼了自学能力，抢答的形式调动了学生的积极性。教师结合前面所学毛细血管的特点，到肾小球作为特殊的毛细血管球两边所连都是动脉，在回顾旧知的同时向学生渗透批判性思维。安排学生画肾单位结构图，这样的输出帮助学生更好地理解肾单位，锻炼学生的动手能力和提高课堂参与度。
4.4 尿的形成过程
（1）小组讨论，思维训练。
教师提出核心问题：尿是如何形成的？接着，教师提供资料，引导学生分析对比健康人血浆、肾小囊中液体和尿液中成分含量情况（表1），可知三者的成分相似。
教师追问：血浆是如何变成尿液的呢？学生小组讨论思考：
①尿液和血浆的成分有什么不同？你认为排尿主要排出哪些物质？
②对比血浆和肾小囊中液体成分，说明肾小球和肾小囊壁的作用有什么特点？
③肾小囊中有葡萄糖而在尿液中没有，说明肾小管有什么作用？
通过讨论题①可知排尿排出了无机盐、尿素和多余的水分。尿液与血浆相比成分不同，血浆中多了蛋白质和葡萄糖。那么，蛋白质和葡萄糖是在哪里消失呢，教师引导学生利用逆向思维，分析血浆与肾小囊中液体成分情况。通过讨论题②的分析，学生会得出：肾小球和肾小囊内壁具有过滤作用，大分子蛋白质无法过滤下来留在了肾小球中，葡萄糖、水、无机盐和尿素过滤到肾小囊中。再结合讨论题③，对比肾小囊中液体和尿液，可知肾小管将葡萄糖重吸收起了。 设计意图：通过数据对比，小组讨论追踪葡萄糖和蛋白质的去路，培养了归纳数据的能力和小组合作学习能力，锻炼了逆向思维，增加了思考量，对尿的形成过程有初步的了解。
（2）自制教具，突破难点。
学生对尿的形成有了初步了解后，教师通过自制教具演示尿的形成过程。教师介绍教具各部分模拟对象，演示一遍实验过程后，再邀请学生上来演示，调动学生兴趣，提高学生的参与度，帮助学生掌握得更好。教师引导学生总结尿的形成过程，最后在此基础上梳理并演示尿的形成过程动画。
设计意图：学生通过上一环节的小组讨论后，从理论上分析尿的形成。这个演示实验可以直观地显示出尿的形成过程，将抽象过程直观化，符合初一学生的认知，很好地解决了初一学生抽象思维有限，难以理解的这一难题。该环节调动了学生的积极性，加深了学生的印象，引导他们通过这个简易装置类比尿液的形成过程，从而树立结构功能观。另外，由于自制教具效果有限，教师结合动画再次强化。
（3）组织活动，检测成果。
教师引导学生在之前画的肾单位中标注肾小球、肾小囊和肾小管中物质组成情况（红细胞、蛋白质、葡萄糖、尿素、水和无机盐）。
学生开展一个“我来当小医生做诊断”的活动，根据所给数据表诊断出病人、出现病变的地方，并说明判断依据。
设计意图：画一画的活动以检测学生对肾单位的掌握情况，也是对内容的一个小结，争当医生的活动进一步检测了学生对尿的形成过程的理解，体现了学生在课堂的主体地位。
4.5 课外拓展——肾移植
教师从小医生活动拓展到肾衰竭情况，引导学生讨论应对办法时，回到了课堂开篇视频中提到的肾移植，再到向学生介绍器官捐献相关知识，呼吁学生关注社会热点问题。这样既与导入视频相呼应，也拓宽了学生的知识面，借助他们感兴趣的问题培养他们的社会责任感。
4.6 归纳结课，构建知识网络
教师请学生回忆本节课所学内容，根据关键词引导学生绘制知识网络图，并整理展示。通过概念图的形式帮助学生建立整体的认知，将零散的知识系统化，帮助学生掌握得更牢固。
5 教学反思
教学不仅仅是指导学生学习书本知识，更重要的是挖掘背后蕴含的方法论、价值观和社会责任，指引学生进行深层次的学习，在潜移默化中培养核心素养。本节课从发生在身边的尿毒症捐肾热点出发，通过实物猪肾菜豆的类比后对肾有了整体的了解，从宏观的血液循环再到微观肾的基本结构，从结构出发到探讨功能，帮助学生建立从宏观到微观、结构与功能相适应的生命观念。学生分析肾小球作为特殊毛细血管球与普通毛细血管的不同，旨在培养批判性思维。小组论逆向分析血浆中存在蛋白质和葡萄糖而尿液不存在的原因，在思维的碰撞中建构知识，很好地锻炼了学生合作能力以及促进科学思维的培养。自制尿的形成模拟仪器，让学生直观的感受到了生命的复杂和有趣。最后，教师呼应前文拓展了肾移植等器官捐献的课外知识，丰富学生知识面的同时希望学生可以了解器官捐献，关注社会热点问题，培养学生的社会责任感，激发学生形成热爱生命珍惜生命的意识。
整节课的设计从问题串，自主学习，小组讨论、组织活动再到构建知识网络，都体现了以学生为主体，教师为主导的思想，让学生积极参与课堂，自主建构知识，培养他们的动手能力，符合学生的认知发展规律。课堂中，教师不仅要传输科学的知识和思想，更要注重学生能力的培养，关注生物学学科核心素养的培养，为高中打下良好基础，培养适应未来发展的高素質人才。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部，普通高中生物课程标准[S].北京：人民教育出版社，2018：2.
[2]汪花菊，在初中生物教学中落实核心素养的培养目标[J]中学生物学，2018， 34（8）：70-71.
[3]王荣海.尿的形成过程演示教具的制作[J].生物学通报，1992， （1）：41-41.
[4]余文森，论学科核心素养形成的机制[J].课程·教材·教法，2018， 38（1）：4-11.
关键词 尿的形成 教学设计 科学思维 社会责任 核心素养
中图分类号G633.91
文献标志码B
新课标提出在生物课堂中培养学生的生物核心素养，包括帮助学生树立生命观，培养学生采用科学思维思考问题和关注社会热点培养社会责任感等，为适应社会发展和终身发展奠定良好基础。目前落实生物核心素养的研究大都集中在高中课堂中，如何在初中课堂上落实培养学生的生物核心素养研究得较少，这是为高中打好基础的好时机，因此这是值得教师探讨的问题。生物课程是培养核心素养很好的载体，教师要在传输知识的过程中潜移默化地去影响学生。本节课以“人体内废物的排出”第1课时为例探讨如何在初中课堂中促进学生核心素养的形成。
1 教学分析
1.1 教材分析
“人体内废物的排出”选自人教版初中生物学七年级下册，本节主要介绍泌尿系统、尿的形成过程以及排出，起着承上启下的作用，承接着前面所学的消化系统、呼吸系统和物质运输，为后面学习生命活动的调节打下基础。本节内容分为两个课时，第1课时学习肾脏的结构和尿的形成过程，第2课时学习尿的排出过程与意义，构建泌尿系统和认识排泄的各种途径。下面介绍第1课时。
1.2 学情分析
初一的学生通过前四章的学习，打下了一定的基础，对身体结构有初步的了解，又对肾的功能和尿的形成充满兴趣。但是，他们抽象思维不足，核心素养不高，影响了对尿形成过程的理解，对热点问题感兴趣又不了解。
2 教学重难点
重难点：肾单位的结构及其功能;尿液的形成过程。
3 教学目标
描述肾单位的结构和功能，树立结构与功能适应的生命观;
分析血液、原尿和尿液的组成，运用科学思维推理归纳尿的形成;
运用尿的形成装置模拟尿的形成，认同肾脏的结构与它承担的功能相适应;
了解肾衰竭和器官移植相关热点，培养学生的责任意识。
4 教学过程
4.1 课前准备
多媒体课件，猪肾2个，菜豆1包，自制尿液形成装置（透明水管模拟血管和肾小管，环绕之后模拟肾小球;漏斗1模拟肾小囊，漏斗2模拟肾小管的重吸收，水模拟血液、尿液，小米模拟大分子蛋白质）。
4.2 视频导入，激发兴趣
教师播放一段介绍感动中国人物——田世国事迹的视频，视频中田世国母亲肾衰竭后不能正常喝水，每周需进行肾透析最后儿子捐肾的故事。这个视频给学生带来感动的同时，引起他们浓厚的兴趣。教师提出问题引发学生思考：肾与喝水排尿的关系是什么？尿是如何形成的？通过视频结合问题，培养学生透过问题探究本质的习惯，引起学生对肾移植和器官捐献的关注，培养他们的社会责任感。
4.3 肾的基本结构
（1）实物引导，问题驱动。
教师指导学生根据教科书图4-43，联系生活实际，结合教师提供的实物猪肾以及课前发放的菜豆，思考系列问题：肾的位置在哪里？肾的形态结构是什么？根据猪肾的颜色推测肾里面有什么结构？由于肾是形成尿液的器官，肾中如果含有丰富的毛细血管那与尿的形成有什么关系？……
设计意图：猪肾、菜豆实物给学生更直观的感受，引起学生关注，通过问题串让学生对肾的结构有一定的了解。教师引导学生回顾旧知，将肾与前面所学的血液循环联系起来，从宏观上分析肾在血液循环图中所处位置，过渡到肾的微观结构肾单位的学习，培养学生的生命观，引导学生建立结构与功能相适应的观念。
（2）自主学习，动手输出。
教师提出问题：肾单位由几部分组成，各有什么特点？肾单位有几处毛细血管？引导学生自主阅读教科书73页并抢答。其中，肾单位处有几处毛细血管這个问题较难，学生难以回答。教师引导学生讨论，提示思考肾小球的本质后，学生最终能找出遗漏的肾小球这一处，思维得到一定的训练。在此基础上，教师提出问题：肾小球作为毛细血管球两边所连的血管是什么？学生容易回想起前面所学的毛细血管具有一端连静脉一端连动脉的特点，由于直接迁移而回答错误。这时，教师要强调肾小球是个特殊的毛细血管球两端连得都是动脉，帮助学生更好地了解肾小球，渗透批判性思维。学习肾单位后，教师对学生提出了进一步要求，让学生自己动手画肾单位结构图。
设计意图：教师提出问题，激发学生的求知欲，学生通过自学书本回答一系列问题，锻炼了自学能力，抢答的形式调动了学生的积极性。教师结合前面所学毛细血管的特点，到肾小球作为特殊的毛细血管球两边所连都是动脉，在回顾旧知的同时向学生渗透批判性思维。安排学生画肾单位结构图，这样的输出帮助学生更好地理解肾单位，锻炼学生的动手能力和提高课堂参与度。
4.4 尿的形成过程
（1）小组讨论，思维训练。
教师提出核心问题：尿是如何形成的？接着，教师提供资料，引导学生分析对比健康人血浆、肾小囊中液体和尿液中成分含量情况（表1），可知三者的成分相似。
教师追问：血浆是如何变成尿液的呢？学生小组讨论思考：
①尿液和血浆的成分有什么不同？你认为排尿主要排出哪些物质？
②对比血浆和肾小囊中液体成分，说明肾小球和肾小囊壁的作用有什么特点？
③肾小囊中有葡萄糖而在尿液中没有，说明肾小管有什么作用？
通过讨论题①可知排尿排出了无机盐、尿素和多余的水分。尿液与血浆相比成分不同，血浆中多了蛋白质和葡萄糖。那么，蛋白质和葡萄糖是在哪里消失呢，教师引导学生利用逆向思维，分析血浆与肾小囊中液体成分情况。通过讨论题②的分析，学生会得出：肾小球和肾小囊内壁具有过滤作用，大分子蛋白质无法过滤下来留在了肾小球中，葡萄糖、水、无机盐和尿素过滤到肾小囊中。再结合讨论题③，对比肾小囊中液体和尿液，可知肾小管将葡萄糖重吸收起了。 设计意图：通过数据对比，小组讨论追踪葡萄糖和蛋白质的去路，培养了归纳数据的能力和小组合作学习能力，锻炼了逆向思维，增加了思考量，对尿的形成过程有初步的了解。
（2）自制教具，突破难点。
学生对尿的形成有了初步了解后，教师通过自制教具演示尿的形成过程。教师介绍教具各部分模拟对象，演示一遍实验过程后，再邀请学生上来演示，调动学生兴趣，提高学生的参与度，帮助学生掌握得更好。教师引导学生总结尿的形成过程，最后在此基础上梳理并演示尿的形成过程动画。
设计意图：学生通过上一环节的小组讨论后，从理论上分析尿的形成。这个演示实验可以直观地显示出尿的形成过程，将抽象过程直观化，符合初一学生的认知，很好地解决了初一学生抽象思维有限，难以理解的这一难题。该环节调动了学生的积极性，加深了学生的印象，引导他们通过这个简易装置类比尿液的形成过程，从而树立结构功能观。另外，由于自制教具效果有限，教师结合动画再次强化。
（3）组织活动，检测成果。
教师引导学生在之前画的肾单位中标注肾小球、肾小囊和肾小管中物质组成情况（红细胞、蛋白质、葡萄糖、尿素、水和无机盐）。
学生开展一个“我来当小医生做诊断”的活动，根据所给数据表诊断出病人、出现病变的地方，并说明判断依据。
设计意图：画一画的活动以检测学生对肾单位的掌握情况，也是对内容的一个小结，争当医生的活动进一步检测了学生对尿的形成过程的理解，体现了学生在课堂的主体地位。
4.5 课外拓展——肾移植
教师从小医生活动拓展到肾衰竭情况，引导学生讨论应对办法时，回到了课堂开篇视频中提到的肾移植，再到向学生介绍器官捐献相关知识，呼吁学生关注社会热点问题。这样既与导入视频相呼应，也拓宽了学生的知识面，借助他们感兴趣的问题培养他们的社会责任感。
4.6 归纳结课，构建知识网络
教师请学生回忆本节课所学内容，根据关键词引导学生绘制知识网络图，并整理展示。通过概念图的形式帮助学生建立整体的认知，将零散的知识系统化，帮助学生掌握得更牢固。
5 教学反思
教学不仅仅是指导学生学习书本知识，更重要的是挖掘背后蕴含的方法论、价值观和社会责任，指引学生进行深层次的学习，在潜移默化中培养核心素养。本节课从发生在身边的尿毒症捐肾热点出发，通过实物猪肾菜豆的类比后对肾有了整体的了解，从宏观的血液循环再到微观肾的基本结构，从结构出发到探讨功能，帮助学生建立从宏观到微观、结构与功能相适应的生命观念。学生分析肾小球作为特殊毛细血管球与普通毛细血管的不同，旨在培养批判性思维。小组论逆向分析血浆中存在蛋白质和葡萄糖而尿液不存在的原因，在思维的碰撞中建构知识，很好地锻炼了学生合作能力以及促进科学思维的培养。自制尿的形成模拟仪器，让学生直观的感受到了生命的复杂和有趣。最后，教师呼应前文拓展了肾移植等器官捐献的课外知识，丰富学生知识面的同时希望学生可以了解器官捐献，关注社会热点问题，培养学生的社会责任感，激发学生形成热爱生命珍惜生命的意识。
整节课的设计从问题串，自主学习，小组讨论、组织活动再到构建知识网络，都体现了以学生为主体，教师为主导的思想，让学生积极参与课堂，自主建构知识，培养他们的动手能力，符合学生的认知发展规律。课堂中，教师不仅要传输科学的知识和思想，更要注重学生能力的培养，关注生物学学科核心素养的培养，为高中打下良好基础，培养适应未来发展的高素質人才。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部，普通高中生物课程标准[S].北京：人民教育出版社，2018：2.
[2]汪花菊，在初中生物教学中落实核心素养的培养目标[J]中学生物学，2018， 34（8）：70-71.
[3]王荣海.尿的形成过程演示教具的制作[J].生物学通报，1992， （1）：41-41.
[4]余文森，论学科核心素养形成的机制[J].课程·教材·教法，2018， 38（1）：4-11.