基于類比模型構(gòu)建下的“人體內(nèi)廢物的排出”教學(xué)設(shè)計

摘要 類比模型構(gòu)建是指基于相似屬性，通過類比的方式，用人們熟悉的事物來表征不熟悉的事物，幫助人們通過已有的認(rèn)知來學(xué)習(xí)新的認(rèn)知，它可以通過實物、語言、數(shù)學(xué)、視覺、手勢等方式來表達(dá)[1]。實踐表明，使用類比模型可以加強(qiáng)學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變，加深對科學(xué)知識的理解。

關(guān)鍵詞 類比模型 初中生物 課堂教學(xué)

【分類號】G642

教材分析

《人體內(nèi)廢物的排出》是人教版七年級下冊第四單元第五章的內(nèi)容。學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)的相關(guān)知識，因此本章是前四章內(nèi)容的自然延續(xù)，起到一個延伸和完善的作用。在教學(xué)中首先通過學(xué)生觀察與思考，了解泌尿系統(tǒng)的組成，接著安排學(xué)生進(jìn)行資料分析，利用教師自制的腎單位模型來模擬尿的形成過程，并安排學(xué)生進(jìn)行小組活動，然后用動態(tài)圖呈現(xiàn)尿的形成和排出的過程，引導(dǎo)學(xué)生生成重要概念，最后利用學(xué)到的知識解決生活中的實際問題。學(xué)好《人體內(nèi)廢物的排出》這節(jié)內(nèi)容，有利于將前面所學(xué)的知識貫穿起來，并為以后學(xué)習(xí)《人體生命活動的調(diào)節(jié)》奠定基礎(chǔ)，所以本節(jié)內(nèi)容起到了一個承上啟下的作用。

學(xué)情分析

學(xué)生之前已掌握了血液循環(huán)的基礎(chǔ)知識，為學(xué)習(xí)這章《人體內(nèi)廢物的排出》做好了鋪墊，也具備了一定的觀察與思考、分析與探究的能力。腎臟的結(jié)構(gòu)和功能、尿的形成這些知識對七年級學(xué)生來講十分抽象，學(xué)生的抽象思維能力有待提高，在學(xué)習(xí)時可以借助圖片和教師引導(dǎo)模型構(gòu)建的過程來來幫助理解。

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)：

描述泌尿系統(tǒng)的組成；概述尿液的形成和排尿過程；描述其他排泄系統(tǒng)

能力目標(biāo)：

通過對模型建構(gòu)、圖片的觀察和對表格的討論，嘗試歸納尿液的形成過程；運(yùn)用小組討論交流的形式進(jìn)行模型修正來說明腎小球的過濾作用和腎小管重吸收作用；運(yùn)用尿液形成的知識說明透析原理，運(yùn)用儲尿排尿的知識解釋及時排尿與經(jīng)常喝水的原因。

情感、態(tài)度與價值觀：

確立腎單位結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)的觀點；通過對血液透析機(jī)的分析，認(rèn)同技術(shù)是連接科學(xué)與社會的橋梁；通過對泌尿系統(tǒng)保健的討論，認(rèn)同養(yǎng)成良好的生活與衛(wèi)生習(xí)慣的重要性。

教學(xué)重點 ：腎單位的結(jié)構(gòu)； 尿的形成和排出過程

教學(xué)難點 ：尿的形成過程

教法學(xué)法：

教法：采用實物模型展示、類比模型建構(gòu)、自主學(xué)習(xí)、合作探究的教法，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；教師適當(dāng)給予一些提示和補(bǔ)充，從而激發(fā)學(xué)生的自信心和思考全面性。

學(xué)法：采取自主學(xué)習(xí)、合作探究的學(xué)法，嘗試弄清楚尿液形成過程，從而達(dá)到學(xué)生動腦去思考、分析、記憶的目的。

教學(xué)過程

情境導(dǎo)入

問題驅(qū)動：細(xì)胞在分解有機(jī)物，釋放能量的時候，它會產(chǎn)生些廢物，你知道有哪些嗎？這些物質(zhì)通過什么樣的途徑排出體外呢？（復(fù)習(xí)舊知，了解學(xué)生原有的認(rèn)知）人體內(nèi)產(chǎn)生的一些尿素依賴于排尿排出體外，在這個過程中還排出了部分的水和無機(jī)鹽，那么尿液是如何形成的？接著出示H同學(xué)尿液化驗報告單，引導(dǎo)學(xué)生比較H同學(xué)與正常人尿液化驗結(jié)果：H同學(xué)怎么啦？（學(xué)生比較，啟發(fā)思考，激活學(xué)生的求知欲，引入新課--人體內(nèi)廢物的排出）。

泌尿系統(tǒng)的組成

教師分發(fā)解剖好的新鮮的豬腎和相關(guān)教具，指導(dǎo)學(xué)生觀察分析，學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖分析歸納完成相關(guān)問題。①泌尿系統(tǒng)主要是由哪些器官組成的？②注意觀察腎動脈和腎靜脈以及腎的顏色，根據(jù)你所學(xué)的知識，想像一下腎臟里血管的分布狀況是怎樣的？血液是怎樣進(jìn)出腎臟的？③你認(rèn)為尿液的形成與血液循環(huán)有沒有關(guān)系？（培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的意識和能力。實物和直觀的圖片加深了學(xué)生的印象）

尿的形成

第一步 學(xué)生在識圖基礎(chǔ)上通過自學(xué)明確腎單位結(jié)構(gòu)（腎的結(jié)構(gòu)和功能基本單位是什么？腎單位包括哪幾部分？腎小球?qū)嵸|(zhì)是什么“球”？腎小球兩邊與什么血管相連？他們的管徑有什么不同？流經(jīng)的血液的量可能有什么不同？）通過實物模型的展示，教師及時指導(dǎo)點播使知識更加形象化。

第二步 多媒體展示資料：健康人腎動脈中的血漿、腎小囊中的液體和尿液進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)。指導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，回答：尿液和血漿的成分發(fā)生了什么變化？你認(rèn)為排尿主要排出哪些物質(zhì)？在腎小囊中出現(xiàn)葡萄糖而在尿液中并沒有，這說明腎小管有什么作用？得出結(jié)論。通過小資料的分析，理解濾過和重吸收兩個過程。培養(yǎng)分析、合作學(xué)習(xí)的能力。

第三步 教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建腎單位結(jié)構(gòu)模型，用生活中的素材來制做模型并拍攝微視頻進(jìn)行展示（小紅豆表示紅細(xì)胞、薏米表示蛋白質(zhì)、綠豆表示葡萄糖、FeCl3溶液表示尿素、芝麻表示無機(jī)鹽，用紅藍(lán)的大吸管表示動靜脈、乳膠管表示腎小管、塑料瓶表示腎小囊、注滿紅色墨水的小軟管表示毛細(xì)血管，用塑料瓶里的折疊的小軟管來解釋腎小球的功能；用盤繞的乳膠管來代替腎小管，用燒杯來衡量原尿和尿液的量，依此說明腎小管的功能），小組討論完成：①舉例說明什么是過濾和重吸收？②在過濾形成原尿過程中，血漿中哪些成分不能被過濾到腎小囊中去？③在重吸收過程哪些成分被重吸收了送回血液中？④腎臟是人體“過濾器”，腎臟如何將尿素、多余的水和無機(jī)鹽等廢物從血液中分離出來的？老師對學(xué)生討論中存在的問題及時點撥

第四步 播放尿液的形成過程動畫，學(xué)生體會到尿液形成過程是動態(tài)的、連續(xù)不斷的。

尿的排出 【自主學(xué)習(xí)】閱讀P75 第2-3段，以及P77“血液透析”和腎臟移植。回答尿是如何排出的？排尿?qū)S持正常生理功能有何意義？水對人體是非常重要的，而排尿時會失去大量的水，那么為什么人體在缺水的情況下還要排出尿？

排泄途徑【自主學(xué)習(xí)】閱讀P72第1段和P75-76完成，什么是排泄？人體會產(chǎn)生哪些廢物？這些廢物通過哪些途徑排出體外的？排便屬于排泄嗎？

課堂小結(jié)：

【學(xué)以致用】 H怎么了？糖尿病患者尿中出現(xiàn)了葡萄糖，可能哪里發(fā)生了病變？怎樣維持泌尿系統(tǒng)的健康？通過反饋，提高運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

教學(xué)評價與反思

本節(jié)課在教法的設(shè)計上，體現(xiàn)了“面向全體學(xué)生”的理念，以引導(dǎo)學(xué)生主動探究為主要教學(xué)手段。在學(xué)法上讓學(xué)生通過觀察討論、模型制做、與同伴的合作交流來理解“尿的形成過程”，即通過感性認(rèn)識和理性分析最終對知識形成完整的構(gòu)建。教師在此過程中起組織者和引導(dǎo)者的作用，體現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的主體地位。在活動設(shè)計中充分利用實物、圖解，模型建構(gòu)、多媒體動畫相結(jié)合的方式，引導(dǎo)學(xué)生形成結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點，提高了學(xué)生的觀察能力、動手能力、分析能力和邏輯思維能力，在討論交流中的語言表達(dá)能力也得到提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙萍萍、劉恩山 .中學(xué)生物學(xué)中的類比模型及其構(gòu)建.[J]中學(xué)生物教學(xué)2015年第6期4-7

作者簡介：魏秀珍（1976-）女，漢族 ，福建福清，本科，中級，建模教學(xué)在課堂教學(xué)中的實踐研究