中学生物课程答疑简报第二期

                                             周龙清

本期简报主要针对1月13日上午9：00—11:00在线集中答疑中的典型问题“对初一学生来说，尿的形成很难理解，该怎样处理教材？”做一个专题讨论。

这个问题可以从两方面来思考。

第一，对教材的分析。教材是我们教学的材料，它是实现课标要求的内容载体。教材的处理，要围绕课标的要求，满足每一个学生的学习和终身发展，以及科学技术和社会发展的需要。因此我们应该站在全局的角度，综合分析教材的地位和作用。关于《尿液的形成》这部分内容，我们至少考虑以下两个方面：

1、内容在整个学段中所处的位置以及这样安排的意义：

（1）前面已经安排的知识与技能等：细胞的呼吸作用，产生CO2和水及其他废物；人体代谢产生各种废物；血液在人体内是不停循环流动的；泌尿系统的组成和功能；肾脏结构的观察及各部分的作用分析；肾单位的结构及各结构特点。

（2）本内容包含的内容、与前面内容的联系、对前面内容的总结、拓展或应用：①尿液的形成过程是这里我们教学重点。②尿液的形成是肾单位的功能、是肾脏的主要功能。③人体不停地进行血液循环，不停地将代谢的废物运到肾脏处形成尿液。

（3）该内容与后面的学习内容的联系或者在后面学习中还有的发展：①尿液中含有人体代谢产生的尿素、部分无机盐和多余的水。因此人体适量饮水、及时排出尿液能够将代谢废物排出体外、维护人体健康。②尿液中的很多成分，是植物生长营养物质，因此适当处理，不仅能保护环境，也有利于庄稼的生长和农业生产。

2、该内容的学习需要实现的三维目标：知识方面，需要学生能够概述尿液的形成过程；能力方面，需要学生学会对数据的分析比较、作出推理和下结论的能力，促进学生思维的发展，为学生的学习和终生发展服务；情感态度和价值观方面：知道尿液的形成是一个连续的过程而非孤立的阶段性过程，知道尿液的形成和排出有利于人体健康、尿液会污染自然环境因此要有讲究卫生、保护环境的意识，同时尿液经过处理却是有利于农业生产而树立变废为宝的物质利用观。

第二，对学情的分析。学生已有的知识和生活经验、思维发展的水平及能力、学习的态度等，都影响学习的效果。

尿液的形成是一个复杂的生理过程，无法直观呈现。而对于刚进入中学阶段的初一学生来说，其思维发展虽然开始进入形式运算阶段，能够脱离现实事物的束缚进行思考，但由于学生发展的层次不齐，还有很多个体或对一些内容的的思考，很难进入更深层次的思考，还有的个体其思维的“形式”和思维的“内容”还不能脱离，很多时候很难脱离具体实物或图像等。同时由于当下评价体系的问题，很多学生对生物学这门学科学习的投入度不够。因此，在这部分内容的教学中，我们可以采用以下方法处理。

1.形象化。

对于思维发展还不能达到脱离具体事物的个体，我们需要将抽象的知识形象化。

如，原尿量和尿液量的多少比较，可以相应容量的容器呈现，我用300瓶500ml矿泉水示意一昼夜一个健康成年人的原尿量对比3瓶尿液的量。这样学生很容易就理解原尿和尿液是有区别的，还需要经过处理才形成尿液。

又如，肾单位中肾小体、肾小囊和肾小管三者之间的关系，可以用模型示意：用几个连起来的食品保鲜袋，将最后一个鼓上气，包裹住红色毛线球，拖出来的毛线缠绕在后面几个连续的保鲜袋上。毛线球模拟肾小球、鼓入气体的食品保鲜袋模拟肾小囊、后面几个连续的保鲜袋模拟肾小管。这样学生便容易理解血液中的小分子物质穿过毛细血管壁后的去处了：进入肾小囊腔内，形成原尿；也容易理解原尿能够沿着肾小管流动，其内的有用物质穿过肾小管，重新被吸收回血液。

而关于小分子透过毛细血管壁和肾小囊壁，则可以以花生、黄豆、绿豆、大米或芝麻等易分开的或混在一起可以食用的颗粒食品是否透过洗菜用菜篮来演示。

当然以上这些，我们也可以通过制作的动画来演示，只是我觉得对于见多了电视动画的学生来说，模型效果可能更能吸引学生的的注意力。但在总结尿液的形成过程时，则需动画演示尿液形成的一个连续性过程。

还可以通过角色扮演，让一部分学生挨挤在一起，分别组成毛细血管绕成的肾小球、肾小囊和肾小管及其周围的毛细血管，另一部分扮演大、小分子，试着挤过同学组成的各结构的管壁，让学生形象感知尿液的形成的可能过程。

2.具体化。根据皮亚杰的认知心理学观点，初一下学期的学生，已经具有建立假设和检验假设的能力。也就是说当他们面临问题情境时，首先，他们能运用“一般的理论”思考影响结果的一切可能因素；然后通过演绎推理，形成假设，即预测在什么样的条件下会产生什么样的结果；最后，通过实验，运用系统的科学分析方法，逐一地检验所有的假设，验证其真伪，得出结论。我们可以充分利用教材提供的尿液形成过程的数据，对尿液形成过程分阶段提出问题、形成假设，引导学生分析数据、得出结论。同时也促进学生假设演绎推理能力的逐步发展。比如，

青蛙的血浆、原尿、尿液成分比较

组织学生讨论以下问题：

1.什么是原尿？

2.比较尿液和血浆，哪些成分发生了变化，发生了什么变化？你认为排尿主要排出哪些物质？

3.血浆和原尿成分的变化，说明肾小球和肾小囊壁的作用有什么特点？

4.在原尿中出现葡萄糖而在尿液中并没有，这说明肾小管有什么作用？

结合肾单位各结构功能的分析，对以上问题的答案作出解释，同学们便能得出结论：①尿液的形成过程有两个阶段：血液——→原尿，原尿——→尿液；②完成两阶段的肾单位的结构：肾小球和肾小囊，肾小管；③两阶段发生的各成分数据的变化：原尿比血液少了红细胞和大分子蛋白质；尿液又比原尿少了葡萄糖、大部分的水和部分无机盐，剩余的才是废物：尿液。当然要强调，随着血液的循环流动，原尿和尿液的形成连续不断，且这两个阶段的生理活动是同时进行的。

当然还有很多其他的方法，如网络搜集资料，班级交流，同学之间互相学习等等。

具体教学设计如下：

【教学流程及分析】

流程一：导入新课

方案1：

课件展示问题，引导学生思考：⑴一般情况下，成年人一昼夜产生的原尿约为150L，而我们每天能排出这么多尿液吗？⑵原尿和尿液的量相差这么大，可能是什么原因？

学生思考并回答后，教师示课件上矿泉水类比的图片，评价并强调答案：⑴不可能，排出的尿液有1～1.5L；⑵通过本节课学习，我们将找到可能的答案。

设计思想：以问题⑴中的知识，激发学生的好奇心，以问题⑵激发学生的求知欲，导入新课

方案2：

课件播放肾透析、肾移植等短片。展示问题，引导学生思考：⑴肾脏的功能是什么？⑵尿液是怎样形成的？

学生思考并回答后，教师评价并强调答案：⑴形成尿液；⑵是废物。

设计思想：将上节课与导入部分相关的内容以问题⑴引导学生简单回顾、以问题⑵激发学生的求知欲，简洁导入新课。

流程二：新课学习

一、尿液的形成

方案1：

活动一：复习毛细血管作用及肾单位的结构

课件示问题⑶，请同学们看书本76页图11—3，思考：⑶在肾单位中，有哪两个结构处有丰富的毛细血管？毛细血管有何作用？（书51页第一段第一行有答案，请同学翻看）

学生回答问题的同时，出示课件中肾单位结构图。

设计思想  根据“最近发展区”理论，从前面已有的与本环节密切联系的知识出发，有利于学生对肾单位处的毛细血管功能的推测和完善，理解肾单位的功能。

活动二：探究尿液的形成过程

教师指导：再看79页正文第一段：成年人一昼夜产生的原尿约 150L，而每天的尿液量仅为1—1.5L。

根据这两部分知识，我们可不可以假设（出示肾单位结构示意图，引导学生）：血液透过肾小球时，一部分物质透过毛细血管壁和肾小囊壁（他们都很薄，只有一层细胞构成）进入肾小囊腔形成肾小囊内液即原尿，原尿在肾小管内流动过程中，其中的一部分物质再穿过肾小管壁和毛细血管壁，剩下的对人体无用的物质形成尿液。

这个假设是否成立呢？我们怎样来验证该假设？

引导学生制定实验方案验证：实际上，在上个世纪20年代就有几位生理学家做了尿液形成过程的研究并取得了一些数据。请同学们四人一组，阅读课本79页的短文同时分析比较表11—1第一列各成分在血浆、原尿和尿液中的数据，思考课件上问题：

1.什么是原尿？

2.比较尿液和血浆，哪些成分发生了变化，发生了什么变化？你认为排尿主要排出哪些物质？

3.血浆和原尿成分的变化，说明肾小球和肾小囊壁的作用有什么特点？

4.在原尿中出现葡萄糖而在尿液中并没有，这说明肾小管有什么作用？

请同学们分析讨论后派代表发言。

评价学生的发言：出示尿液形成动画，点击鼠标总结尿液形成过程中肾的滤过作用和重吸收作用，确定同学答案的准确性等。

设计思想 对教材原尿量和尿液量数据的应用，除了激趣外，也是为本节教学目标给学生提供思考的对象。引导学生作出假设后、呈现教材资料，设置问题引导学习分析数据得出结论，在模仿科学家的研究过程中领悟生物学家解决问题的思路和方法、习得生物学知识；同时引导学会对数据的分析比较、作出推理和下结论的能力，发展学生演绎思维能力。及时评价，使学生及时得到肯定或纠正，保持学习兴趣。尿液形成动画的展示，不仅生动，也让学生感受到尿液的形成是一个连续的过程，与血液循环密切联系，树立联系的观点。尿液的成分知识的学习，学生知道排出有利于人体健康、尿液会污染自然环境因此要有讲究卫生、保护环境的意识，同时知道尿液中有植物生长的必需物质，经过处理却是有利于农业生产。从而后面的卫生知识和废物处理的相关知识学习作铺垫。有利于树立变废为宝的物质利用观。

方案2：

活动一：讨论尿液的形成过程。

教师指导：实际上，在上个世纪20年代就有几位生理学家做了尿液形成过程的研究并取得了一些数据。请同学们四人一组，阅读课本79页的短文同时分析比较表11—1第一列各成分在血浆、原尿和尿液中的数据，思考上课件的问题：

1.什么是原尿？

2.比较尿液和血浆，哪些成分发生了变化，发生了什么变化？你认为排尿主要排出哪些物质？

3.血浆和原尿成分的变化，说明肾小球和肾小囊壁的作用有什么特点？

4.在原尿中出现葡萄糖而在尿液中并没有，这说明肾小管有什么作用？

请同学们分析讨论后派代表发言。

评价学生的发言后，出示尿液形成动画，点击鼠标总结尿液形成过程中肾的滤过作用和重吸收作用。

引导学生回答导入是的问题⑵为什么成年人一昼夜产生原尿150L,而每天的尿量却只有1～1.5L？

设计思想  过渡自然，有利于维持学生思维的一贯性，快速满足其好奇心和学习的欲望。使学生兴趣高昂的主动参与学习过程，在亲历获取信息、分析证据、发现规律等过程中习得生物学知识、发展思维能力。及时评价，使学生及时得到肯定或纠正，保持学习兴趣。尿液形成动画的展示及问题⑵，不仅生动，也让学生感受到尿液的形成是一个连续的过程，与血液循环密切联系，树立联系的观点。通过尿液的成分知识的学习，学生知道排出有利于人体健康、尿液会污染自然环境因此要有讲究卫生、保护环境的意识，同时知道尿液中有植物生长的必需物质，经过处理却是有利于农业生产。从而后面的卫生知识和废物处理的相关知识学习作铺垫。有利于树立变废为宝的物质利用观。

流程三：总结评价

分角色扮演：1.扮演水分子的同学数量要明显多于其他物质的同学，便于突出重吸收过程中，大部分水被重新吸收回血液；2.各分子扮演着要循环扮演，示意血液是不停循环流动、尿液形成是一个连续的过程。

设计思想   1.提高学习积极性；2.检验学生理解的程度。

参考资料：

1.方富熹，方格：《儿童发展心理学》，北京，人民教育出版社，2005（4）

2.刘儒德：  《探究学习与课堂教学》，北京，人民教育出版社，2005（7）

3.潘宝平 张富国等：《生物新课程与学科素质培养——生命科学新视角》，北京，中国纺织出版社，2002（1）

4.汪忠：《生物学》（义务教育教科书，七年级下册），南京，江苏教育出版社，2014（7）