张 琪 宋 娟

（1 山东省淄博市淄川第二中学 山东淄博 255100 2 山东省淄博市淄川区般阳中学 山东淄博 255100）

情境教学能引起学生积极的情绪体验，提高学生的思维品质，更好地融合学生的认识活动与情感体验。在生物学教学中，通过创设源于社会实践和学生生活的真实情境，亲身感悟所学知识的内涵和本质，深度体验所学知识在社会实践和现实生活中的应用方式和实际意义[1]，有助于学生开展探究活动、培养科学思维、领悟生命观念并激发社会责任，从而促进核心素养的形成。

《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（以下简称“课程标准”）倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，帮助学生领悟科学的本质，引导学生主动参与、勤于动手、积极思考[2]。组织以探究为特点的主动学习是落实生物学学科核心素养的关键，因此，在初中生物学教学中，教师需要为学生探究性学习创设情境[2]，以避免探究的形式化及学习的表层化。本文以“尿的形成和排出”一节为例设计教学活动，以情境化为主线介导课堂教学，探索情境教学的有效实践策略。

1 教材分析

“尿的形成和排出”是义务教育教材（五·四学制）《生物学》（山东科学技术出版社）7年级上册第4 单元第5 章第1 节的内容。本节课是学生在学习了消化系统、呼吸系统和循环系统的基础上，对人体内废物的排出进行的探究，有利于学生形成人体新陈代谢的完整认识。课程标准对“概述尿液的形成和排出过程”的教学提出了较高的要求，属于理解水平，并且尿液形成和排出的过程与血液循环紧密联系，因此，结合教材和课程标准，笔者将“概述尿液的形成和排出过程”确定为本节教学的重、难点。

2 设计思路

本节课以多种情境素材为载体，以尿液是如何从血液中分离作为主线，依据课程标准的基本理念，采用观察比较、自主学习、模型构建、类比实验及交流讨论等教学方式，重构教材内容，丰富教学资源，通过有效的教学情境，激发学生的好奇心和求知欲，使学生主动参与对所学知识的探索过程，从而有助于落实生物学学科核心素养。本节课的教学流程如图1。

图1 “尿的形成和排出”情境化教学流程

3 教学目标

1）观察人体泌尿系统的组成示意图，根据各部分器官及其功能，描述尿液自形成到排出体外依次经过的结构，提升自学能力和分析能力。

2）通过自制肾单位模型，感知肾单位各部分的位置关系、结构特点及功能特性，根据模型区分并描述肾单位中血液的流经路线和尿液的形成路线，加深对肾单位概念的构建，并形成结构与功能相适应的生命观念。

3）设置类比实验促进对“过滤作用”和“重吸收作用”2 个抽象过程的深度认知，运用原有的知识经验对新概念分析、鉴别、评价，以构建新知序列，发展科学思维。

4）运用所学知识分析尿常规化验单，由此引出血液透析、肾移植及3D 生物打印技术，在落实STS 教学理念的同时，引导学生关注人类泌尿系统健康，崇尚健康文明的生活方式，成为健康中国的促进者和实践者。

4 教学过程

4.1 创设生活情境，引入新课 教师展示日常生活垃圾的产生与处理，提问：人体中是否有“垃圾”？都有哪些“垃圾”？它们是如何产生又是怎样排出体外的？哪种方式是最主要的排出途径？并提供相关资料。学生通过资料分析，归纳排泄的概念和途径。

立足生活，导入新课，增强学生的求知欲与主动性；“排泄”的概念不是由教师直接讲授，而是由学生主动参与、积极构建获得，目的是引导学生全身心投入学习，为下一步的情境创设作铺垫。

4.2 呈现情境素材，讲授新知

4.2.1 在观察思考中认识泌尿系统的组成

提问：观察人体泌尿系统的组成示意图，请根据各部分器官及其功能，描述尿液自形成到排出体外的过程中，依次经过的结构分别是什么？学生经过自主学习，根据泌尿系统各部分的结构和功能，组织语言描述尿液形成和排出路线。

设置问题情境，引导学生根据当前的学习活动，以融会贯通的方式对学习内容进行组织，使“泌尿系统的组成及功能”成为有逻辑、有体系的知识，从而使学生建立自己的知识结构。

4.2.2 在模型构建中感知肾单位的结构 通过图片和实物，在直观了解肾脏的位置、外形之后，结合教材“肾的内部结构示意图”，提问：肾动脉、肾静脉和输尿管中的液体分别是什么？根据这3 种液体流动的方向，你能否推测尿液中的物质来自于哪种液体？教师强调：学习尿液的形成过程，实际上就是学习废物是如何从血液中分离的过程。引导学生利用漏斗、毛线等材料，结合课本肾单位结构图，自制肾单位模型（图2）；以小组为单位，通过信息化教学软件移动端，对模型进行拍照并上传至班级平台，小组之间互相评价。由学生代表根据模型介绍肾单位的结构，找出肾单位中的2 处毛细血管并分析其作用。在学生回答的基础上，教师利用肾单位模型的实验装置形象演示肾单位中血液的流经路线和尿液的形成路线（图3），同时提出探究问题：根据肾单位和演示实验，区分并描述肾单位中血液的流经路线和尿液的形成路线。最后设疑：血液流经肾小球时到底发生了什么尿液才能从中分离？

图2 学生自制的肾单位模型

图3 演示肾单位中血液流经路线和尿液形成路线的实验设计图（左）与装置图（右）

根据“结构决定功能”原理，重新整合教材内容，提出学习主线“尿液是如何从血液中分离的”，通过模型构建，形成驱动性任务以引导学生学习，加深对肾单位的直观印象，同时培养其动手能力和发现问题并解决问题的能力；小组互评则能检测、反馈学生对肾单位的理解情况。利用实验情境，形象展示“血路”和“尿路”分离的结构是肾小球，以加深对肾单位结构的认识；通过设疑，让学生对肾单位的理解从感知层面深入到思维层面，为后续学习尿液的形成过程作铺垫。

4.2.3 在类比实验中掌握尿的形成过程 教师指导学生利用筛子去除粮食中的沙子：先将沙子和小颗粒粮食筛除，留下大颗粒粮食；再捡回小颗粒粮食。通过类比，引导学生思考，血液中哪些成分相当于大颗粒粮食、小颗粒粮食及沙子，然后利用平板电脑，打开希沃授课助手中教师制作的“过滤和重吸收”模拟程序（图4），利用触摸板控制功能，对物质图形进行拖拽以演示过滤作用和重吸收作用并上传结果，进行展示与互评。之后再比较正常情况下血液、血浆、原尿和尿液成分差异的基础上，提出问题“人体每天约形成180 L 原尿（约10 桶纯净水的量），而每天排出的尿液只有1.5 L 左右（约一大可乐瓶的量），为什么？”同时展示纯净水桶和大可乐瓶，突出强调肾小管的重吸收作用；展示红细胞在不同浓度氯化钠溶液中形态变化的示意图，理解肾小管重吸收作用对调节人体内无机盐含量、维持水盐平衡的意义。

图4 利用授课助手制作“过滤和重吸收”模拟程序

设置情境，基于学生所熟悉的、已有的经验——“筛除”和“捡回”，类比“过滤作用”和“重吸收作用”，将抽象概念形象化、通俗化，从而产生学习的内驱力，激发学生的学习动机。在此基础上，通过信息化教学软件的移动端与PC 互联互动，认知过滤作用和重吸收作用，增强学习过程的体验性、互动性和生成性，实现“教-学-评”的一致性，从而更好地发展学生的核心素养。联系生活实际，用纯净水桶和大可乐瓶作为教具，可形象感知180 L 和1.5 L 这2 个数据的差距，使学生对于肾小管重吸收了“大部分水”这一模糊描述，有了更清晰、更客观的认知。感知红细胞在不同浓度氯化钠溶液中的形态变化，旨在引导学生理解肾小管重吸收作用的意义，同时也为后续学习排尿的作用埋下伏笔。

4.2.4 在认知冲突中理解尿的排出 再次联系生活实际，提问：血液源源不断地进、出肾脏，尿液也不断形成，为什么人体不需要随时排尿？强调膀胱的生理作用。再次提出疑问：婴幼儿为什么会有遗尿现象？引导学生思考并讲述尿液排出体外的过程，强调排尿是受中枢神经系统控制的。最后，带领学生总结排尿的3 个作用：排出废物，调节体内水和无机盐的平衡，维持组织细胞的正常生理功能。

对比成人和婴幼儿，对尿的排出过程形成认知冲突，突出尿液的排出受神经系统支配，让学生形成“生物体是一个统一的整体”的生命观念。总结排尿的作用，为后续的知识应用和情感升华作铺垫。

4.3 通过迁移应用，升华情感 解读慢性肾炎患者的尿常规化验单，尝试利用所学知识解释尿液成分异常的原因，引出尿毒症、血液透析及3D 生物打印技术的相关资料，了解人工肾的研究进展及其重要意义。

学会利用所学知识解决生活中的问题，认同肾脏对人体的重要作用，感悟生命的奥妙。通过科学新进展创设情境，体现生物学对于提升人类健康和生命质量的重要作用，有助于学生激发对生物学的学习兴趣，认同生物学的社会价值，有助于促进生物学学科核心素养的落地。

4.4 构建知识体系，总结提升 引导学生构建并展示本节课的概念图，教师进行点评与完善（图5）。

图5 尿的形成和排出概念图

学生在情境化的学习环境中自主构建知识网络，从整体上把握知识体系，通过提要素、建结构、理关系，优化自身认知结构，有助于学生对知识的深入理解和迁移应用，也有助于发展学生的生命观念。

5 教学反思

本节课整合教材内容，以情境化教学为主线，以发展学生的核心素养为目标，通过创设不同的学习情境，促进“尿的形成和排出”教学目标的达成。在教学过程中，选择持续关注的评价方式，引导学生深度反思、及时反馈，不断调整学习策略，实现学生的主动发展。总之，整个教学过程通过创设情境，激发学生的感性思维和内在探究事物的能力，变单纯知识获取的学习为指向解决真实问题的学习，对于发展学生的学科思维、形成结构与功能观，以及提高解决真实问题的能力，都有积极作用，也有助于落实初中生物学课程的基本要求。