王 春

(江蘇科技大學(xué)附屬中學(xué) 鎮(zhèn)江 212016)

1 教材分析及設(shè)計思路

蘇科版《生物學(xué)》八年級上冊第15章是“人體內(nèi)平衡的穩(wěn)定”，其中第2節(jié)“人體內(nèi)廢物的排出”是在學(xué)習(xí)了“人體內(nèi)物質(zhì)的運輸”的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生進一步了解血液中代謝廢物的排出。主要內(nèi)容包括觀察泌尿系統(tǒng)的組成、分析尿液的形成、尿液的排出及排尿意義，教學(xué)安排2課時。在教材處理上，筆者將“尿液的形成和排尿意義”作為第2課時，教學(xué)內(nèi)容為分析尿液形成的兩大過程和認同排尿在人體內(nèi)平衡的維持中所起的重要作用。教學(xué)重點是分析尿液的形成；教學(xué)難點是腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用。

為幫助學(xué)生有效建構(gòu)“尿液的形成和排尿的意義”，自覺應(yīng)用科學(xué)知識解決問題，筆者應(yīng)用美國生物學(xué)課程研究開發(fā)出的5E教學(xué)模式進行教學(xué)設(shè)計。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識目標(biāo) 描述尿液形成的兩大過程；理解排尿的意義。

2.2 能力目標(biāo) 通過模擬實驗、畫圖分析、圖文觀察等，培養(yǎng)觀察、分析問題、解決問題、歸納綜合、合作交流等方面的能力。

2.3 情感態(tài)度與價值觀目標(biāo) 通過了解腎臟的功能及常見病例等，認同“生物的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點；體驗樂于學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的情感；確立健康觀念。

3 教學(xué)過程

3.1 吸引(engagement) 創(chuàng)設(shè)一個良好的情境，以吸引學(xué)生的注意力，引發(fā)思考，暴露出已有概念中的認知不足，這是學(xué)習(xí)新知的重要基礎(chǔ)。

環(huán)節(jié)1：設(shè)置情境，吸引注意。利用多媒體展示一組尿液色卡圖，學(xué)生注意力被吸引的同時產(chǎn)生疑問“這是什么？”隨后，告訴學(xué)生尿液的不同顏色往往隱藏著關(guān)于身體的秘密，想解開秘密，就要弄清楚“尿液是如何形成的？排尿?qū)θ擞惺裁匆饬x？”切入教學(xué)目標(biāo)，告知學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

環(huán)節(jié)2：激活舊知，做好鋪墊。引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)泌尿系統(tǒng)組成及腎單位的結(jié)構(gòu)。復(fù)習(xí)的方式采取“我說你畫”的小組活動形式，一個學(xué)生說腎單位的結(jié)構(gòu)包括哪些？一個同學(xué)在紙上畫出簡圖。再選小組代表進行全班展示(圖1)。點評時強調(diào)腎單位兩次形成了毛細血管網(wǎng)。

圖1 腎單位手繪簡圖

圖2 自制過濾裝置圖

3.2 探究(exploration) 教師要敢于挑戰(zhàn)學(xué)生的智慧，放手讓學(xué)生探究。學(xué)生在探究中觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、初步建構(gòu)新知。

環(huán)節(jié)3：動手實驗，感性認知。為突破教學(xué)難點“腎小球的濾過”，發(fā)動學(xué)生用絲襪或紗布等模擬腎小球，并包裹礦泉水瓶的上半截模擬腎小體，礦泉水瓶的下半截模擬腎小管；準(zhǔn)備水、沙粒，分別代表能過濾和不能過濾的物質(zhì)，進行模擬濾過實驗(圖2)。因為生活中有學(xué)生知道糖尿病人要用尿糖試紙，所以要求學(xué)生在過濾前后分別用試紙檢測液體并與標(biāo)準(zhǔn)色板比對，測得前后液體中是否含有葡萄糖，為后面學(xué)生理解葡萄糖可以濾過，但又被重吸收增加感性認識。

環(huán)節(jié)4：自主閱讀，畫出理解。經(jīng)過模擬實驗的感性認知，接著提出問題：在人體內(nèi)，當(dāng)血液流經(jīng)腎小球時會發(fā)生類似的濾過作用嗎？濾過后的液體就是尿液嗎？血液經(jīng)過腎單位后成分會有哪些變化？學(xué)生閱讀教材后，在先前“我說你畫”的腎單位簡圖上，用箭頭表示尿液形成的兩大過程；用“★■○⊙＊×”圖標(biāo)分別代表血液中的血細胞、大分子蛋白質(zhì)、葡萄糖、水、無機鹽、尿酸尿素，請選擇圖標(biāo)畫在箭頭下方，表示隨著箭頭方向流動的物質(zhì)。例如，把能濾過的“○⊙＊×”畫在從腎小球指向腎小囊的箭頭下，把能重吸收的“○⊙＊”畫在從腎小管指向管外毛細血管的箭頭下(圖3)。這樣有利于物化學(xué)生的探究思維過程和思維結(jié)果，將能力目標(biāo)的達成滲透在知識探究中。

3.3 解釋(explanation) 先讓學(xué)生自己解釋探究結(jié)果，然后教師再給出相關(guān)的科學(xué)解釋，幫助學(xué)生精準(zhǔn)構(gòu)建新知，這是使新概念、過程或方法明確化和可理解化的過程。

圖3 分析尿液的形成過程示意圖

圖4 尿液的形成歸納

環(huán)節(jié)5：觀察動畫，初步解釋。學(xué)生“畫出的理解”到底對不對，教師沒有直接進行評價，而是呈現(xiàn)“腎單位形成尿液”的動畫，學(xué)生觀察后甄別自己或小組的思維結(jié)果是否正確。之后教師再予以點評，讓學(xué)生能夠科學(xué)描述尿液形成的兩大過程及其中血液成分的變化，達成知識目標(biāo)。

環(huán)節(jié)6：圖表歸納，明確解釋。通過課件呈現(xiàn)新知歸納的框架，幫助學(xué)生梳理知識結(jié)構(gòu)(圖4)。學(xué)生填寫橫線上的兩大作用以及“﹦”號后的方框內(nèi)容，用公示的形式分清血液、原尿、尿液的邏輯關(guān)系。學(xué)生完成后，教師指出其中葡萄糖是先被濾過再被重吸收，之前實驗體驗中已經(jīng)驗證。

3.4 遷移(elaboration) 教師鼓勵學(xué)生應(yīng)用新知解決生活實際問題，從而內(nèi)化到學(xué)生自身的認知結(jié)構(gòu)中，這個過程實質(zhì)是新知不斷精致化的過程，也是生物學(xué)素養(yǎng)養(yǎng)成的一種途徑。

環(huán)節(jié)7：聯(lián)系生活，遷移應(yīng)用。呈現(xiàn) “尿常規(guī)化驗單”，只選擇尿蛋白、尿紅細胞、尿糖3個檢查項目，讓學(xué)生來判斷這3個檢查項目為陽性時，可能與腎單位的哪個結(jié)構(gòu)有關(guān)？接著，出示“健康人血漿、原尿、尿液成分?jǐn)?shù)據(jù)比較”表格，問：從尿液的成分上看，排尿有什么意義？再通過尿毒癥、血透儀進一步說明排尿起到排除體內(nèi)廢物的作用。最后，聯(lián)系生活的3個情形(天氣熱，出汗多，又沒喝多少水，你只會排出少量尿液；天氣冷，喝了較多水，你將產(chǎn)生較多的尿液；吃的食物過咸，又沒能及時喝水，尿量會減少)，初步說明排尿還能維持水和無機鹽的平衡。隨后教師出示“尿液色卡圖”問：既然談到喝水，你能判斷一下圖中無色透明、干草色、透明的淡黃色、深黃色4種尿色，哪種代表喝水太多？哪種屬于正常？哪種需要盡快喝水了？與課堂導(dǎo)入相呼應(yīng)。再出示一組尿液呈橘黃色、藍綠色、紅色、糖漿色等，說明當(dāng)尿色異常時，要盡早就醫(yī)，幫助學(xué)生意識到尿色與健康的關(guān)系。

3.5 評價(evaluation) 教師要觀察學(xué)生對當(dāng)堂所學(xué)新知掌握得怎樣，能力提高到何種程度，獲得矯正性信息，才能調(diào)整教與學(xué)。

環(huán)節(jié)8：隨堂小測驗，及時評價。題目如下：

(1)若尿液中發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)和血細胞，則腎臟發(fā)生病變的部位最可能是( )

A．收集管 B．腎小球 C．腎小管 D．腎小囊

(2)如圖是尿液形成的示意圖，請你認真觀察后，回答下列問題：①寫出圖中G、C結(jié)構(gòu)處形成尿的兩個重要作用：G處________，C處________。②當(dāng)血液流經(jīng)G處時，血液中的________和________不能被濾過。③當(dāng)原尿流經(jīng)C處時，原尿中________可被C處毛細血管全部吸收，________可被大部分吸收，________可被部分吸收。 ④人體排尿，不僅能夠起到排出________的作用，而且對調(diào)節(jié)體內(nèi)________的平衡也有重要作用。

4 教學(xué)反思

本節(jié)課教學(xué)中，在“吸引”階段，利用尿液色卡圖創(chuàng)設(shè)了良好的情境，引發(fā)認知沖突，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)新知。在“探究”階段，鼓勵學(xué)生“動手做”：教師增加了“模擬濾過”和“用尿糖試紙檢測葡萄糖存在”的實驗體驗；還鼓勵學(xué)生“動手畫”：畫出學(xué)生對尿液形成過程的理解，為下一階段提供了豐富的事實材料支持。在“解釋”階段，學(xué)生展示交流、發(fā)表意見，教師提供科學(xué)支撐，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納新知。在“遷移”階段，學(xué)生在新問題情境下，精致理解新知，提高生物學(xué)素養(yǎng)。在“評價”階段，通過隨堂小測驗，及時反饋學(xué)習(xí)效果。

可見，5E教學(xué)模式可以為探究教學(xué)提供操作層面的有力支持，課堂上學(xué)生積極參與，主動探究、互動構(gòu)建，學(xué)生獲得的新知是由內(nèi)而外生長出的，自主、合作、探究學(xué)習(xí)更為真實，教學(xué)目標(biāo)的達成更為有效。