教学设计-尿液的形成

教学设计尿液的形成

一、设计思路

本节课的内容是人体维持内环境的稳定中有关泌尿系统参与内环境稳定的作用。在前面的教学中已经简单了解了肾脏的生理位置、作用和基本结构，知道肾脏的主要功能是形成尿液，没有提出肾单位这个概念。本节对这一部分的内容加以延伸，着重要求学生掌握肾单位的结构和功能，进而了解尿液的形成过程。

以知识回顾，围绕内环境物质的交换和稳定为中心，以“排泄代谢物”为导向，逐步引出主题——尿液的形成和排出。结构是功能的基础，所以本节的主要内容分为两大板块，第一了解肾单位结构，第二了解血液流经肾单位时，肾单位各结构发挥各自功能，逐步将细胞代谢产物排出。

肾单位的结构过于微观，通过显微镜观察效果也不明显，教材中模式图也比较抽象，所以这里引导学生根据教材文字描述，应用3D 建模技术，设计简化模型，应用arduino软件设计灯效，达到液体流动效果，利于分析整体过程。

整体过程中学生根据对教材中文本的解读，亲自动手设计，将抽象内容以宏观模型的形式展现，同学们兴趣高涨，提高学生的动手设计操作能力。通过探讨采用哪种材料以及采用哪种技术达到预期的效果这一过程，提高学生交流、合作、设计的能力。通过应用3D打印、建模技术和arduino软件应用技术突出重点、突破难点。

同学们通过文字分析、设计、制作、展示评价过程对知识理解更为透彻，本节教学与以往教学设计的主要区别在于，学生动手实践进一步巩固表格数据分析，动手动脑取代单一的抽象思维，但缺点在于耗时较长，另外每个学生参与付出比例不够完全均衡。

二、实施硬件条件

我校在六年级和七年级分别开设了3D建模和arduino软件应用技术社团课，配以专业辅导教师，学生学习兴趣高涨，能够以小组形式完成基本设计。另外学校配备了3D打印机，以及arduino材料，能够完成组装。

三、教学目标

【知识与技能】

了解肾单位的基本构成

能简述尿液生成的过程

【过程与方法】

学生通过收集、整理、归纳、提炼文字材料，概括肾单位的结构以及尿液形成几个重要阶段。根据文字理解，应用适当技术设计制作模型。

【情感态度价值观】

通过共同研讨设计过程，体验合作的过程，分享成功的喜悦。

四、重点和难点

重点：尿液的形成过程及成分

难点：肾小球的过滤作用和肾小管的重吸收作用的理解。

五、教学准备

多媒体课件电脑（安装3D设计软件、安装了arduino编程软件）

六、教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

教学说明

一、引言

引导学生知识回顾——循环系统和呼吸系统的（维持内环境稳定方面）主要作用

展示“内环境稳定的维持”图片

问：细胞通过血液循环系统从消化系统得到养料，从呼吸系统得到氧气，那么细胞代谢的废物去向哪里呢？

答：通过泌尿系统排出体外

知识回顾

观看、回顾

进入主题

知识衔接

引出主题

二、泌尿系统的构成

1．泌尿系统的器官构成

2．肾脏的内部结构

问：泌尿系统的构成以及各器官的主要功能问：肾脏的形状、颜色

（蚕豆状、门口三管道、深红色）

问：肾的基本构成单位是什么？

问；肾单位的结构分解

展示肾单位结构模式图

注：肾小球、肾小管、肾小管周围毛细血管网思考

从教材中查找相关答案（P29）

观察

知识巩固

承上启下

为了解肾小球入球小动脉缠绕而成埋下伏笔充分利用教材、提高信息收集和整理的能力学生感官认识肾单位的结构

三、尿液的生成

播放动画——肾脏内物质的流动

指出：入球小动脉——血液

肾小囊————原尿150升

肾小管————尿液1.5升

分析资料

展示三种液体成分比例对照表

预设问题：

1．血液、原尿的成分主要有什么不同？

2．原尿、尿液的成分主要有什么不同？

3．使血液、原尿的成分不同的原因是什么？有什么意义？

4．使原尿、尿液的成分不同的原因是什么？有什么意义？

5．为什么尿液中尿素的比例大增呢？

6．试猜想肾小球管壁、肾小囊壁、肾小管壁的结构特点是什么呢？7．肾小球由入球小动脉缠绕而成，肾小管周围密布毛细血管，生理意义是什么？

8．水是生命之源，但是人在缺水的情况下仍然会排尿，为什么？9．根据本节内容分析：如果某人尿检中，尿液中含有蛋白质，可能的原因是什么？如果尿液中含有葡萄糖，可能的原因是什么？

观察尿液的形成过程

资料分析

分析、理解

1．有、无红细胞、大分子的蛋白质

2．有、无葡萄糖

3．肾小球过滤作用、血液过滤

4．肾小管重吸收作用、排出多余的水分、无机盐等物质

5．大部分的水分被重吸收，使浓度增加

6．单层上皮细胞

7．增加过滤和重吸收面积，提高效率

8．人体产生的一些代谢物必须在溶解的状态下才能被排出

9．肾小球疾病（通透性增加）

肾小管疾病（重吸收作用减弱）

了解尿液形成过程

细化知识，提高学生数据分析的能力

1．可以先让学生分析数据表，提出问题，而后讨论解决问题，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力

2．教师预设问题，逐步引导学生由浅入深，攻克难点。

再次论证结构与功能相统一

四、动手实践（延续到2节课后）

请大家将抽象的文字描述转化成实体模型

1．设计肾单位简易模型

2．设计尿液形成示意过程

应用3D软件设计肾单位模型

应用arduino软件设计尿液形成示意过程

充分融入STEM教育思想，实现多学科融合，学生兴趣浓厚，虽然作品比较粗糙，但教学效率大大提高

五、总结

肾脏作为人体最重要的排泄器官，参与到维持身体细胞正常的生理环境，每天排出机体不需要的废物，同时对机体的无机盐、水、酸碱平衡起作用。它与其他器官一起参与维持内环境的稳定。

排泄：在生理学中，把人体代谢终产物或某些异物，经过某些器官从