張 秀 （福建省福清華僑中學(xué) 福建福清 350300）00

魏秀珍 （福建省福清第二中學(xué) 福建福清 350300）

模型是在問題情境中形成的實(shí)體、符號(hào)或抽象表征的過程和產(chǎn)物，在中學(xué)生物教學(xué)中應(yīng)用廣泛。初中生物教學(xué)中經(jīng)常會(huì)利用一些模型來描述那些難以直接觀測到的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)或現(xiàn)象，幫助學(xué)生推理和解決問題。類比模型就是最常見的一種。

本課選擇利用類比模型進(jìn)行建模，教師通過指導(dǎo)學(xué)生小組活動(dòng)來構(gòu)建腎單位的模型，并利用該模型完成尿的形成模擬實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、合作探究、語言表達(dá)等能力，促使學(xué)生養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

1 教材分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容分析

本章以介紹“尿的形成和排出”為主要內(nèi)容，從知識(shí)內(nèi)容的邏輯性和人體生理活動(dòng)的順序來看，本章是前四章內(nèi)容的自然延續(xù)。學(xué)好本節(jié)的內(nèi)容，有利于將前面所學(xué)內(nèi)容貫穿起來，為以后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，所以本節(jié)的學(xué)習(xí)起到一個(gè)承上啟下的作用。本節(jié)課內(nèi)容安排為兩個(gè)課時(shí)：第一課時(shí)學(xué)習(xí)排泄概念、途徑和泌尿系統(tǒng)的組成，腎單位的組成及尿的排出途徑；第二課時(shí)學(xué)習(xí)尿的形成，排出途徑和排尿意義。

1.2 目標(biāo)概念的分析（圖1）

圖1 尿形成和排出的概念圖

2 教學(xué)目標(biāo)

概述尿液的形成過程，比較血液、原尿、尿液的組成成分，理解腎單位結(jié)構(gòu)及尿的形成過程；

運(yùn)用模擬血液、腎單位模型進(jìn)行尿形成的模擬實(shí)驗(yàn)；

客觀地認(rèn)識(shí)人體的生理現(xiàn)象，認(rèn)同結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的科學(xué)觀點(diǎn)，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。

3 課前準(zhǔn)備

3.1 教師準(zhǔn)備

多媒體課件，導(dǎo)學(xué)案，拼裝腎單位的材料（紅色毛線編織的網(wǎng)和塑料球—腎小球、漏斗——腎小囊、特殊處理的塑料管——腎小管），模擬血液成分的材料（紅豆——血細(xì)胞、白色蕓豆——蛋白質(zhì)、綠豆——葡萄糖、氯化鐵溶液——尿素、沙子——無機(jī)鹽、水）

3.2 學(xué)生準(zhǔn)備

復(fù)習(xí)本節(jié)第一課時(shí)內(nèi)容，收集并整理血液透析和腎移植的相關(guān)知識(shí)。

4 模型構(gòu)建流程

教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型的流程如圖2所示。

圖2 模型構(gòu)建流程圖

5 教學(xué)過程

5.1 情境創(chuàng)設(shè)，導(dǎo)入新課

教師首先引導(dǎo)學(xué)生回顧上節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生介紹血液透析和腎移植相關(guān)知識(shí)。師生小結(jié)：腎單位由腎小球、腎小囊和腎小管組成。腎小球是毛細(xì)血管球，腎小囊套在腎小球外面，下接腎小管。腎小管細(xì)長而曲折，周圍纏繞大量毛細(xì)血管。教師提出問題：腎臟是如何形成尿液的呢？學(xué)生帶著疑問進(jìn)入學(xué)習(xí)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過收集和整理血液透析和腎移植相關(guān)材料，明白腎臟對(duì)人體的健康非常重要。學(xué)生通過第一課時(shí)的學(xué)習(xí)，對(duì)腎臟和腎單位的結(jié)構(gòu)有了一定的理解，教師通過腎單位的板畫引導(dǎo)學(xué)生鞏固腎單位的結(jié)構(gòu)，并為接下來的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

5.2 尿的形成過程和排出

（1）構(gòu)建類比模型一：血液成分。

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧血液的組成。展示模擬血液成分的材料（紅豆、白色蕓豆、綠豆、氯化鐵溶液、沙子、水），引導(dǎo)學(xué)生去類比血液成分（血細(xì)胞、蛋白質(zhì)、葡萄糖、尿素、無機(jī)鹽、水）。學(xué)生分組，根據(jù)已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行血液組成類比模型的構(gòu)建，各組代表展示并表述構(gòu)建結(jié)果，各小組之間評(píng)價(jià)并修正模型。最后，師生共同得出：紅豆——血細(xì)胞、白色蕓豆——蛋白質(zhì)、綠豆——葡萄糖、氯化鐵溶液——尿素、沙子——無機(jī)鹽、水。師生一起配置一杯模擬血液。

設(shè)計(jì)意圖：利用生活材料模擬血液成分，能將形象的實(shí)物類比肉眼看不見的物體，使學(xué)生加深對(duì)血液組成的理解，也為學(xué)習(xí)原尿和尿液的成分做好鋪墊。

（2）構(gòu)建類比模型二：腎單位的組成。

基于上節(jié)課對(duì)腎單位組成的學(xué)習(xí)，教師引導(dǎo)學(xué)生小組活動(dòng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上已有的材料，進(jìn)行腎單位結(jié)構(gòu)的組裝。各小組討論并組裝完成后，展示腎單位模型，組間進(jìn)行評(píng)價(jià)和修正。

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生小組活動(dòng)利用課前準(zhǔn)備的材料進(jìn)行腎單位模型的拼裝（圖3），使學(xué)生對(duì)腎單位的結(jié)構(gòu)有直觀的掌握，為接下來進(jìn)行尿形成的模擬實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。

圖3 模擬腎單位的組成

（3）模擬實(shí)驗(yàn)：模擬尿的形成過程。

教師引導(dǎo)學(xué)生小組活動(dòng)，利用模擬血液和腎單位模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)：先把模擬血液倒入腎小球中，在腎小囊中收集到液體，模擬原尿的形成，收集并分析“原尿”的成分；接著將“原尿”再倒入腎小管中，模擬尿液的形成，收集并分析到“尿液”的成分。學(xué)生一邊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一邊思考以下問題：哪些結(jié)構(gòu)起到過濾作用？過濾什么物質(zhì)？形成的液體是什么？含有哪些成分？人體每天可以排出180 L原尿，為什么形成的尿液卻只有1.54 L呢？腎小管重吸收哪些物質(zhì)回血液？剩下形成什么液體，含有哪些成分？學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作答：腎小球和腎小囊壁起過濾作用。血細(xì)胞和大分子蛋白質(zhì)留在血液，一部分水、無機(jī)鹽、葡萄糖和尿素等其他物質(zhì)過濾到腎小囊中形成原尿。由于腎小管的重吸收作用，全部葡萄糖、大部分水和部分無機(jī)鹽被重吸收回血液，剩下小部分水、無機(jī)鹽和尿素形成尿液。

知識(shí)鞏固：教師結(jié)合課件上尿液形成動(dòng)態(tài)示意圖進(jìn)行講解鞏固，并利用表格引導(dǎo)學(xué)生完成血液、原尿和尿液成分的比較。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過模擬實(shí)驗(yàn)，形象地理解尿的形成是通過腎小球和腎小囊壁的過濾作用和腎小管的重吸收作用，并掌握從血液→原尿→尿液的各種組成成分的變化，使抽象的知識(shí)點(diǎn)形象化，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。

（4）尿的排出途徑和排尿的意義。

教師提出問題：腎內(nèi)形成的尿液是如何排出體外的？尿的形成是連續(xù)不斷的，而尿的排出卻是間斷的，這是為什么？教師引導(dǎo)學(xué)生觀察泌尿系統(tǒng)的組成示意圖，描述排尿的途徑及各器官作用，強(qiáng)調(diào)膀胱過度膨脹會(huì)影響其正常的功能，所以有了尿意后就要及時(shí)排尿，并進(jìn)一步設(shè)疑：人體每天要排出大量的尿液，如果尿液不能及時(shí)排出，還能正常生活嗎？這樣從而引導(dǎo)學(xué)生得出排尿的意義。

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際，使學(xué)生掌握泌尿系統(tǒng)的組成，同時(shí)意識(shí)到養(yǎng)成健康生活方式的重要性。

5.3 構(gòu)建系統(tǒng)模型：歸納結(jié)課

教師展示尿的形成和排出的相關(guān)詞匯，請(qǐng)學(xué)生利用這些詞匯將尿的形成和排出用流程圖形式繪畫出來并展示，并用投影儀展示學(xué)生的流程圖，引導(dǎo)其他學(xué)生進(jìn)行修改。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生利用已學(xué)習(xí)的知識(shí)將零碎的詞匯貫穿成流程圖，對(duì)尿的形成和排出形成整體認(rèn)知，輔助知識(shí)的記憶，也完成了本節(jié)課的課堂小結(jié)。

6 教學(xué)反思

（1）教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建類比模型，幫助學(xué)生理解重要概念。利用教師準(zhǔn)備材料，學(xué)生動(dòng)手制備模擬血液，拼裝腎單位模型，利用模型模擬尿的形成過程，能形象地理解尿的形成過程，并且能區(qū)分血液、原尿和尿液中各種成分的差異。

（2）學(xué)生繪畫流程圖，構(gòu)建系統(tǒng)模型，形成整體認(rèn)知。教師利用課件展示的概念詞，讓學(xué)生利用已學(xué)習(xí)的知識(shí)貫穿成流程圖，形成整體認(rèn)知，輔助知識(shí)的記憶。

（3）學(xué)生課后構(gòu)建模型，培養(yǎng)創(chuàng)造力。教師布置學(xué)生課后繼續(xù)去完成腎單位的模型構(gòu)建，在制作模型過程中要收集生活中很多東西作為原料，培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活的美好情操，也培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（4）在類比模型構(gòu)建過程中，需要注意的問題包括：①考慮制作出來的模型要與腎單位結(jié)構(gòu)相似；②考慮做出來的模型是要用于尿的形成的模擬實(shí)驗(yàn)，必須對(duì)模型進(jìn)行特殊制作和處理；③考慮模型是否要環(huán)保、耐用。模型的制作和使用是一個(gè)不斷修正的過程，能否將合作學(xué)習(xí)、探究教學(xué)等進(jìn)行整合使用，有效融入到建模教學(xué)課堂，是實(shí)現(xiàn)本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵。