文章編號(hào):1003-7586(2025)01-0033-03 中圖分類(lèi)號(hào):G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1教材分析及設(shè)計(jì)思路
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《義教課標(biāo)》)對(duì)生物學(xué)課程在生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方面提出了更高要求,其中包括生命觀念的理解、科學(xué)思維的培養(yǎng)和探究實(shí)踐能力的提升,這些要素體現(xiàn)了生物學(xué)課程育人價(jià)值。
本文聚焦人教版義務(wù)教育教科書(shū)《生物學(xué)·七年級(jí)·下冊(cè)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“教材”第四單元第五章第一課時(shí)“探究泌尿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能”相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。該內(nèi)容是第四章“人體內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸\"的延伸,深入探討了血液中廢物的排出機(jī)制,涵蓋了泌尿系統(tǒng)的組成、腎臟的結(jié)構(gòu)和功能、尿液的形成和排出等概念。
本節(jié)內(nèi)容難度較大,且教材中缺乏相關(guān)實(shí)驗(yàn),導(dǎo)致學(xué)生難以形成直觀認(rèn)知。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),本文通過(guò)創(chuàng)設(shè)具體情境并增加探究實(shí)踐活動(dòng),充分激發(fā)學(xué)生的探究熱情,明確探究實(shí)踐目標(biāo),并通過(guò)學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)解決真實(shí)情境中的問(wèn)題,進(jìn)而深化學(xué)生對(duì)泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的理解。此舉旨在提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究與解決問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)知識(shí)綜合運(yùn)用、探究思維意識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐能力等方面的多元化培養(yǎng)。[2][3]
在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容知識(shí)之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了組織細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生廢物及血液運(yùn)輸廢物的概念,但是對(duì)廢物排出體外機(jī)制的了解還僅限于排汗和排尿等生活常識(shí)。本節(jié)課采用探究實(shí)踐活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生在自主探究和知識(shí)運(yùn)用中逐步解決問(wèn)題,旨在提升學(xué)生相關(guān)能力并激發(fā)其探索生物科學(xué)的興趣,從而培養(yǎng)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。此外,學(xué)生已經(jīng)掌握基本的顯微操作技能,能使用低倍顯微鏡進(jìn)行觀察,且對(duì)動(dòng)物器官解剖有一定學(xué)習(xí)熱情。因此,本節(jié)課還設(shè)計(jì)了模型制作環(huán)節(jié),旨在通過(guò)實(shí)踐練習(xí)幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí),為學(xué)生創(chuàng)造動(dòng)手機(jī)會(huì),進(jìn)一步培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
本節(jié)課以探究實(shí)踐活動(dòng)為主體,有助于學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作的方式鍛煉技能、應(yīng)用知識(shí),有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究實(shí)踐能力。整節(jié)課遵循“從整體到局部,從宏觀到微觀,從結(jié)構(gòu)到功能”的生物學(xué)探究基本路徑與思維方式,引導(dǎo)學(xué)生逐步探究泌尿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,以及與之相關(guān)的健康問(wèn)題。
2教學(xué)目標(biāo)
(1)掌握動(dòng)物器官解剖的基礎(chǔ)步驟,鞏固顯微操作技能。
(2)了解泌尿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,描述腎臟和腎單位的具體結(jié)構(gòu)特征,建立泌尿系統(tǒng)的整體知識(shí)
框架。
(3)概述尿液的形成過(guò)程,建立生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。
(4)通過(guò)構(gòu)建泌尿系統(tǒng)模型,加深對(duì)泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的理解,培養(yǎng)構(gòu)建模型與分析問(wèn)題的能力。
(5)嘗試運(yùn)用尿液形成原理,解釋泌尿系統(tǒng)異常所引起的癥狀,如血尿、蛋白尿、糖尿等,提升理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
(6)了解尿毒癥相關(guān)知識(shí),關(guān)注泌尿系統(tǒng)的健康,培養(yǎng)健康意識(shí)。
3教學(xué)過(guò)程
3.1器材準(zhǔn)備
新鮮豬腎臟、解剖工具、解剖盤(pán)、一次性手套、衛(wèi)生紙、放大鏡、腎臟模型、腎小球模型、腎臟縱切永久玻片標(biāo)本、顯微鏡、擦鏡紙、紅色和藍(lán)色毛線團(tuán)、一次性注射器、吸水軟管、塑料漏斗、廢棄膠管、彩色一次性塑料吸管、剪刀、美工刀、一次性塑料杯、標(biāo)簽貼紙、大頭釘、定性濾紙、透明膠帶、奶茶塑料管、碘伏棉簽、創(chuàng)可貼、干垃圾垃圾桶、礦泉水瓶。
3.2教學(xué)主要環(huán)節(jié)
3.2.1 創(chuàng)設(shè)情境,問(wèn)題引入
教師創(chuàng)設(shè)情境:卓瑪奶奶尿檢結(jié)果有異常,擔(dān)心自己患尿毒癥。
教師提出問(wèn)題:尿液反映了人體哪個(gè)系統(tǒng)的健康狀況?它是如何形成的?它和尿毒癥有怎樣的關(guān)系?
設(shè)計(jì)意圖:教師通過(guò)卓瑪奶奶尿檢結(jié)果異常這一真實(shí)情境,激發(fā)學(xué)生的好奇心與探究欲,引導(dǎo)學(xué)生深入理解尿液在人體健康監(jiān)測(cè)中的重要作用。同時(shí),教師通過(guò)解析尿液形成機(jī)制及其與尿毒癥的關(guān)系,不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)了生物學(xué)概念,還培養(yǎng)了學(xué)生在面對(duì)健康問(wèn)題時(shí)的科學(xué)思維以及關(guān)注個(gè)人健康、促進(jìn)公共衛(wèi)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。
3.2.2活動(dòng)串聯(lián),問(wèn)題解決
活動(dòng)一:探究泌尿系統(tǒng)基本組成與功能。
學(xué)生在課前自主預(yù)習(xí)教材第73頁(yè),初步了解人體泌尿系統(tǒng)的基本構(gòu)成。在課堂上,教師采用填圖的方式檢驗(yàn)學(xué)生的預(yù)習(xí)效果,并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)腎臟在泌尿系統(tǒng)中的核心作用。
設(shè)計(jì)意圖:自主學(xué)習(xí)模式能夠提升學(xué)生對(duì)知識(shí)獲取的成就感與自信心,并激發(fā)學(xué)生持續(xù)探索的熱情與內(nèi)在動(dòng)力。
活動(dòng)二:豬腎臟觀察和解剖實(shí)驗(yàn)。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師指導(dǎo)學(xué)生觀察并解剖豬腎臟,同時(shí)結(jié)合腎臟教具模型,明確進(jìn)出腎臟的主要管道結(jié)構(gòu)。學(xué)生借助豬腎臟了解腎臟結(jié)構(gòu)特征,并思考血液與尿液形成之間的關(guān)聯(lián)。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)親自動(dòng)手解剖,學(xué)生能夠?qū)⒊橄笾R(shí)轉(zhuǎn)化為具體感知,將枯燥的知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為多種感官的協(xié)同體驗(yàn)。此舉旨在強(qiáng)化知識(shí)源于生活的理念,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生多觀察、多動(dòng)手的終身學(xué)習(xí)習(xí)慣。
活動(dòng)三:綜合運(yùn)用顯微鏡、教具模型與3D視頻全面解析腎單位。
學(xué)生首先利用顯微鏡觀察腎單位的微觀構(gòu)成;隨后,借助教具模型直觀了解腎小球與腎小囊的解剖結(jié)構(gòu),進(jìn)而明確腎小球、腎小囊及腎小管的基本概念。此外,學(xué)生通過(guò)觀看3D視頻,形象地感知并認(rèn)識(shí)腎單位的完整構(gòu)成及尿液的形成過(guò)程,從而深刻領(lǐng)悟生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的基本原理。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生充分利用現(xiàn)有工具解決問(wèn)題,培養(yǎng)自身科學(xué)探究與思維能力。教師借助現(xiàn)代科技手段,將原本抽象的生物學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為立體、直觀的形象,幫助學(xué)生更深入理解腎單位的結(jié)構(gòu)與功能,進(jìn)而提升學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的掌握與應(yīng)用能力。
活動(dòng)四:深入探討“尿毒癥”議題。
教師展示相關(guān)資料,引導(dǎo)學(xué)生了解尿毒癥的嚴(yán)重性,并理解診斷尿毒癥需綜合多方面醫(yī)學(xué)檢查結(jié)果的原因。學(xué)生運(yùn)用尿液形成的原理,解析尿檢報(bào)告中各項(xiàng)數(shù)據(jù)所反映的泌尿系統(tǒng)潛在問(wèn)題。
設(shè)計(jì)意圖:教師通過(guò)資料深化學(xué)生對(duì)尿毒癥的認(rèn)識(shí),包括尿毒癥的定義、診斷方法及治療手段,同時(shí)強(qiáng)調(diào)對(duì)遺體捐獻(xiàn)者的尊重,倡導(dǎo)腎臟保護(hù)意識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣。
活動(dòng)五:引人“腎小球過(guò)濾率\"參數(shù)。
教師補(bǔ)充醫(yī)學(xué)診斷中的關(guān)鍵參數(shù)“腎小球過(guò)濾率”,并指導(dǎo)學(xué)生利用此參數(shù)分析卓瑪奶奶是否患有尿毒癥,以此加深學(xué)生對(duì)腎臟相關(guān)結(jié)構(gòu)與功能的理解。
設(shè)計(jì)意圖:教師通過(guò)引入具體數(shù)據(jù)參數(shù),為學(xué)生提供了一種精確的診斷思路,旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力、問(wèn)題解決技巧及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。
活動(dòng)六:構(gòu)建模型,模擬解惑。
教師提出問(wèn)題:如何以簡(jiǎn)明易懂的方式向卓瑪奶奶解釋尿液的形成機(jī)制?同時(shí),教師要求學(xué)生分組構(gòu)建模型。各小組通過(guò)模型展示尿液的形成過(guò)程,隨后進(jìn)行匯報(bào)、交流與互評(píng),模擬向卓瑪奶奶解釋的過(guò)程,并利用思維導(dǎo)圖總結(jié)本次探究實(shí)踐活動(dòng)的核心內(nèi)容。
設(shè)計(jì)意圖:本活動(dòng)體現(xiàn)了生物學(xué)教育由“探究”向\"實(shí)踐\"的轉(zhuǎn)變4,通過(guò)模型構(gòu)建的實(shí)踐操作不僅加深了學(xué)生對(duì)腎單位結(jié)構(gòu)、尿液形成與排出過(guò)程的理解,還鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,實(shí)現(xiàn)了理論知識(shí)與實(shí)踐技能的深度融合。
活動(dòng)七:遷移應(yīng)用,鞏固成果。
學(xué)生嘗試使用其他材料進(jìn)一步完善腎單位模型,并再次模擬尿液的形成過(guò)程,以加深自身對(duì)尿液形成機(jī)制的理解。學(xué)生分析教師提供的健康人體血槳、腎小囊中液體和尿液的成分?jǐn)?shù)據(jù),通過(guò)對(duì)比這些成分的變化,重新認(rèn)識(shí)尿液形成的兩個(gè)關(guān)鍵過(guò)程。最后,學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě),詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)分析的結(jié)果以及個(gè)人感悟。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生通過(guò)遷移應(yīng)用與成果深化,進(jìn)一步加深了對(duì)尿液形成機(jī)制的理解,并提升了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析能力。同時(shí),通過(guò)撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,學(xué)生還能夠鍛煉邏輯思維與文字表達(dá)能力,為未來(lái)的科學(xué)研究與學(xué)術(shù)寫(xiě)作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
4教學(xué)反思
活動(dòng)設(shè)計(jì)圍繞“卓瑪奶奶尿檢結(jié)果有異常,擔(dān)心自己患尿毒癥\"的情境展開(kāi)。首先,教師引入對(duì)泌尿系統(tǒng)的基本組成與功能的探究。接著,教師強(qiáng)調(diào)腎臟是泌尿系統(tǒng)中最重要的器官,引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)對(duì)腎臟結(jié)構(gòu)和功能的探究,讓學(xué)生通過(guò)層層深人的觀察和解剖實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)腎臟的構(gòu)成,并初步建立尿液的形成和血液相關(guān)的概念。隨后,教師闡明尿液的形成依賴(lài)眾多腎單位的協(xié)同作用,而腎單位肉眼不可見(jiàn),故需要用顯微鏡進(jìn)行觀察并輔以腎小球模型和3D視頻,以更立體直觀的方式促進(jìn)學(xué)生深入理解腎單位組成和尿液形成機(jī)制。此后,教師引導(dǎo)學(xué)生探討尿毒癥的本質(zhì)與判斷依據(jù),分析卓瑪奶奶是否患尿毒癥。最后,學(xué)生制作模型,模擬向卓瑪奶奶解釋病情的過(guò)程。
本課程設(shè)計(jì)遵循“以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為核心,教學(xué)過(guò)程重實(shí)踐”的課程理念,展現(xiàn)出如下特點(diǎn)。其一,緊密?chē)@核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求,豐富活動(dòng)形式,完善探究體系?;诮Y(jié)構(gòu)與功能觀的構(gòu)建目標(biāo),本文設(shè)計(jì)了豬腎臟觀察與解剖、腎臟組織切片顯微觀察、腎單位模型制作三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),形成了從宏觀到微觀、由表及里的生物體結(jié)構(gòu)探究路徑與研究思維框架。同時(shí),本文圍繞健康生活、社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)提升目標(biāo),開(kāi)展了尿檢報(bào)告解讀、尿毒癥探究以及助人解惑等實(shí)踐性活動(dòng)。其二,構(gòu)建真實(shí)情境,以項(xiàng)目任務(wù)為引領(lǐng),指向問(wèn)題解決。整個(gè)設(shè)計(jì)圍繞“卓瑪奶奶尿檢結(jié)果有異常,擔(dān)心自己患尿毒癥”這個(gè)情境展開(kāi),以“問(wèn)題\"和“任務(wù)\"驅(qū)動(dòng)探究進(jìn)程。其三,融合多媒體3D演示,推進(jìn)教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
本課程通過(guò)真實(shí)連貫的情境和遞進(jìn)式的問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的思考與探究,有效促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)思維能力的提升,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。
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