基于“3015”教學(xué)規(guī)則下的生物高效課堂教學(xué)

郭繼廣　王國慶

摘 要 依據(jù)“3015高效課堂”教學(xué)規(guī)則，構(gòu)建生物高效課堂教學(xué)模式。以“尿液形成和排出2”為例，采用問題驅(qū)動的方式給學(xué)生提供合適的平臺，通過教學(xué)視頻、模擬活動、小組討論、演示實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)方式讓學(xué)生在“做中學(xué)”，在“學(xué)中做”，從而構(gòu)建本節(jié)知識體系，打造高效課堂。

關(guān)鍵詞 腎單位 尿液形成 教學(xué)規(guī)則 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 教材、學(xué)情分析及設(shè)計(jì)思路

1.1 教材分析

在濟(jì)南出版社出版的義務(wù)教育教科書生物學(xué)（七年級下冊）中的第四章“人體內(nèi)代謝廢物的排出”中“尿液的形成和排出2”主要包括“尿液的形成”“泌尿系統(tǒng)的組成”和“尿液的排出”。學(xué)生在學(xué)習(xí)了“尿液形成和排出1”后，已經(jīng)掌握了腎臟和腎單位的結(jié)構(gòu)。腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用較為復(fù)雜抽象，是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)要求為“能夠概述尿液形成和排出過程”。

1.2 學(xué)情分析

通過第一課時的學(xué)習(xí)，學(xué)生大體了解了腎臟和腎單位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，但是對于血液流經(jīng)腎單位時發(fā)生了哪些生理過程還不甚了解，對于腎臟如何形成尿液更是知之甚少。該部分知識較為抽象，所涉及的生理過程也較為復(fù)雜，對于初中二年級學(xué)生而言，僅僅依靠閱讀教材、分析數(shù)據(jù)不能完全掌握“尿液形成過程”。

1.3 設(shè)計(jì)思路

本節(jié)課基于“3015高效課堂”教學(xué)規(guī)則而設(shè)計(jì)。“3015高效課堂”教學(xué)規(guī)則是指在45 min的課堂內(nèi)，有30 min是以教師的主導(dǎo)作用為主，教師通過設(shè)置種種教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生主動參與課堂并完成“新授”任務(wù)；剩余15 min以發(fā)揮學(xué)生主體作用為主，學(xué)生完成新學(xué)知識的鞏固和新舊知識的銜接。即教師的講授時間控制在30 min內(nèi)，而其余時間則用于指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、隨堂練習(xí)、教師的當(dāng)堂批改作業(yè)和評價反饋等。這樣，在一堂課中，學(xué)生既能高效參與完成課堂教學(xué)任務(wù)，又有自主練習(xí)和鞏固的時間，從而達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。

“3015”教學(xué)規(guī)則下的生物高效課堂教學(xué)模式主要由設(shè)問導(dǎo)學(xué)、自學(xué)反饋、互助釋疑、總結(jié)拓展和堂清檢測等環(huán)節(jié)組成。

本節(jié)課用新聞播報(bào)——“‘鋼的腎”導(dǎo)入，從而激發(fā)學(xué)生思考：腎臟到底是何種器官，為何如此重要？腎臟如何產(chǎn)生尿液？進(jìn)而出示本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)。“設(shè)問導(dǎo)學(xué)”，讓學(xué)生帶著問題自學(xué)課本，嘗試獨(dú)立完成“自學(xué)反饋”。根據(jù)學(xué)生完成情況，教師再引導(dǎo)學(xué)生思考：血液由腎動脈進(jìn)入腎臟，再由腎靜脈流出，卻為何在輸尿管中流出了尿液？血液在流經(jīng)腎臟時到底發(fā)生了哪些神奇的變化？由此教師引導(dǎo)學(xué)生回顧“腎單位”的結(jié)構(gòu)組成，再進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考：血液在流經(jīng)腎單位時成分發(fā)生了哪些變化？發(fā)生了哪些重要的生理過程？教師通過對血液成分、流經(jīng)腎單位路線圖等知識的回顧，讓學(xué)生重新認(rèn)識形成尿液的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——腎單位。

“互助釋疑”部分通過視頻、模擬活動和表格分析等多種教學(xué)形式，讓學(xué)生明晰尿液的形成過程。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：為何腎單位能夠完成這些生理活動？讓學(xué)生在梳理這兩個生理過程中，感嘆腎單位的精妙結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步深化生物界普遍規(guī)律——生物體結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一。

在“總結(jié)拓展”環(huán)節(jié)，教師用自制教具模擬“腎單位”，演示動態(tài)生理過程。讓學(xué)生回顧兩節(jié)課的全部知識點(diǎn)。即模型各部分分別代表“腎單位”的哪些結(jié)構(gòu)？該模型模擬了“腎單位”的何種生理過程？這樣沒有模擬出“腎單位”的哪種生理過程？引導(dǎo)學(xué)生積極思考、主動探索，梳理知識并自建知識網(wǎng)絡(luò)。

隨后，教師再提出“‘鋼的腎”，啟發(fā)學(xué)生得出：“透析”過程僅僅模擬了腎小球和腎小囊內(nèi)壁的濾過作用；終身透析和移植腎臟是尿毒癥患者延續(xù)生命的兩種選擇，這兩種方式都存在種種弊端。教師播放“科技前沿”：美國一家公司用細(xì)胞工程和3D打印技術(shù)成功打印出具全部腎功能的實(shí)體腎臟。這樣設(shè)計(jì)拓展了課本知識，激發(fā)學(xué)生熱愛生物科學(xué)的情感。

最后，通過“堂清檢測”和習(xí)題鞏固，讓學(xué)生鞏固本節(jié)課知識點(diǎn)。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識目標(biāo)

（1） 理解并掌握尿液的形成過程。

（2） 說出泌尿系統(tǒng)的組成和功能。

（3） 描述尿液排出體外的過程，并闡明人體排尿的意義。

2.2 能力目標(biāo)

（1） 學(xué)會分析表格中血漿、原尿和尿液成分及含量變化的差異，推測尿液的形成過程。

（2） 學(xué)會用教材中的圖例來描述腎小球和腎小囊內(nèi)壁的濾過和腎小管重吸收作用。

2.3 情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)

培養(yǎng)熱愛科學(xué)的精神，立志用自己的創(chuàng)新來改變世界和人類的生活。

3 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

尿液的形成過程。

4 教具準(zhǔn)備

（1） 儀器：100 mL燒杯2個、鐵架臺1個、注射器1個、一次性注射器1個、滴管1個、濾紙1張、改進(jìn)漏斗一個、漏勺1個、托盤1個（以上儀器配6套）。

（2） 材料：紅墨水1瓶、84消毒液若干；八寶粥生料若干、細(xì)沙粒若干；新聞播報(bào)“‘鋼的腎”、尿液形成過程、3D打印腎臟等視頻。

5 教學(xué)過程

5.1 新聞播報(bào)，激趣導(dǎo)入

課堂伊始，教師以《新聞播報(bào)》——“‘鋼的腎”導(dǎo)入新課：相信大家聽到這則新聞后，感到的不僅僅是心酸，也一定欽佩胡頌文對生命延續(xù)的渴望和堅(jiān)持?！颁摗钡哪I模擬了腎臟的哪一部分功能？腎臟又是如何產(chǎn)生尿液的？

這樣的新聞播報(bào)真實(shí)性較強(qiáng)，貼近現(xiàn)實(shí)生活，可以讓學(xué)生感受到生物課堂不僅僅有知識、有技能，更和現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)，能夠強(qiáng)烈激起學(xué)生的求知欲，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。

5.2 明確目標(biāo)，設(shè)問導(dǎo)學(xué)

教師明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，請一名學(xué)生朗讀“設(shè)問導(dǎo)學(xué)”部分：

（1） 血液流經(jīng)腎單位時，經(jīng)歷哪兩個生理過程最終形成尿液？

（2） 泌尿系統(tǒng)由哪幾個器官組成？這些器官各有什么生理功能？

（3） 尿液是如何排出體外的？排尿?qū)θ梭w有何重要生理意義？

帶著這些問題，學(xué)生仔細(xì)閱讀教材67-69頁。教師提示：圖文結(jié)合，手腦眼并用，用紅筆圈劃出自己的答案（教師巡視并指導(dǎo)學(xué)生閱讀）。

教師引導(dǎo)學(xué)生帶著問題去閱讀課本，獨(dú)自找出答案。閱讀時，學(xué)生用紅筆圈劃出關(guān)鍵詞和圖片中的重要知識點(diǎn)，不理解的地方或者不能解決的問題用紅筆標(biāo)記出來。

5.3 自學(xué)反饋，紅筆糾錯

通過導(dǎo)學(xué)案預(yù)設(shè)好的、精選的題目，檢測學(xué)生的自學(xué)效果。學(xué)生完成導(dǎo)學(xué)案的“自學(xué)反饋”部分，教師巡視并用紅筆批改部分學(xué)生的作業(yè)。3 min后，教師在大屏幕展示答案，要求學(xué)生對照答案，自行紅筆批改。

“設(shè)問導(dǎo)學(xué)”不僅能夠讓學(xué)生了解本節(jié)課的大致教學(xué)內(nèi)容，而且能夠鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。讓學(xué)生帶著問題去閱讀教材，一方面能夠激發(fā)學(xué)習(xí)的動力，另一方面，更有利于教師組織下一步的教學(xué)?！凹t筆批改”的過程能夠讓教師收集學(xué)生自學(xué)效果的第一手學(xué)情?！白詫W(xué)反饋”和“紅筆批改”兩個環(huán)節(jié)能夠讓教師調(diào)整下一步教學(xué)活動：對于學(xué)生通過自學(xué)能夠完成的教學(xué)內(nèi)容，教師不需講解或者較少講解；對于學(xué)生疑問較多或者重、難點(diǎn)部分，教師需要重點(diǎn)突破。這樣有利于教師更好把握本節(jié)課的重難點(diǎn)，帶著明確的教學(xué)目的組織教學(xué)，做到詳略得當(dāng)、有的放矢。

5.4 突破難點(diǎn)，互助釋疑

5.4.1 重認(rèn)尿液形成的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——腎單位

學(xué)生回答腎單位的結(jié)構(gòu)組成，并進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考：血液在流經(jīng)腎單位時，到底發(fā)生了何種神奇的生理過程，形成了尿液？再引領(lǐng)學(xué)生回顧一下“血液”相關(guān)知識點(diǎn)。

教師進(jìn)一步引導(dǎo)：前面學(xué)過了物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐緩剑I臟內(nèi)的血液從腎動脈進(jìn)入，從腎靜脈流出，那么血液在腎單位中又是如何流動呢？同桌學(xué)生進(jìn)行討論，完成血液流經(jīng)腎單位的路線圖。教師再次引導(dǎo)學(xué)生觀察腎單位的圖片，使學(xué)生認(rèn)識到：入球小動脈、腎小球、出球小動脈里流動的為動脈血（鮮紅色），而血液流經(jīng)腎小管周圍的毛細(xì)血管時發(fā)生了物質(zhì)交換，腎靜脈里流靜脈血（暗紅色）。教師提出問題：血液流經(jīng)腎單位為何能形成尿液呢？

5.4.2 明晰尿液的形成過程

活動1：教師播放“尿液的形成”視頻，播放前要求學(xué)生特別注意血液流經(jīng)腎小球和腎小管時發(fā)生的生理變化，要求學(xué)生歸納出：尿液形成過程包括腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用兩個重要生理過程。

活動2：模擬活動——篩八寶粥。教師用漏勺、八寶粥原料和沙子等材料用具演示，并要求學(xué)生思考：哪些物質(zhì)可以篩出來？哪些物質(zhì)篩不出來？這個過程模擬了腎單位何種生理功能？落在托盤中的小米、大米能否丟掉？這些物質(zhì)又代表了腎單位中哪些物質(zhì)？將漏出的大米、小米重新?lián)旎啬M了腎單位何種生理過程？而沙子模擬人體何種物質(zhì)，最終去向哪里？根據(jù)部分學(xué)生的回答，其他學(xué)生質(zhì)疑、補(bǔ)充、評價。小組合作，分組演示本模擬活動，并讓組員說出以上問題。

活動3：分析數(shù)據(jù)，驗(yàn)證尿液形成過程。學(xué)生掌握了尿液形成的原理和過程后，教師安排學(xué)生再次精讀教材68頁，結(jié)合圖1，對比表1中血漿、原尿和尿液成分及含量的差異，小組討論并完成尿液的形成過程的驗(yàn)證（溫馨提示：請學(xué)生先仔細(xì)觀察血漿、原尿、尿液分別取自腎單位的哪些位置？）。

教師提出問題：

（1） 血液流經(jīng)腎小球時，血漿中的哪些成分可以由腎小球?yàn)V過到腎小囊腔？

（2） 原尿流經(jīng)腎小管時，其中的哪些成分全部或部分被腎小管重吸收回血液？

小組討論后，填圖完成，分組展示討論結(jié)果。

教師追問：這些物質(zhì)為何能被重吸收回血液？這些物質(zhì)被重吸收，在表格中如何體現(xiàn)出來？

學(xué)生回答：腎小管外側(cè)緊緊纏繞毛細(xì)血管，而且血管壁較薄。大部分水、葡萄糖、部分無機(jī)鹽對人體還有用處，還要回到血液中。從表格中可以看出：水的濃度減少，蛋白質(zhì)、葡萄糖都變?yōu)?，可能被重吸收回到了血液。

教師進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考：尿素和尿酸發(fā)生了“重吸收”沒有？為什么他們的濃度卻增加了呢？

教師提供數(shù)據(jù)啟發(fā)學(xué)生思考：人每天產(chǎn)生原尿約150 L，而尿液只有約1.5 L，原尿流經(jīng)腎小管時，腎小管重吸收了大部分水，尿素、尿酸的濃度才相應(yīng)地升高了。

教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：不僅僅是全部葡萄糖、大部分水、還有一部分無機(jī)鹽也被腎小管重新吸收。而表格中無機(jī)鹽濃度升高，只不過是由于重吸收了大部分水。

教師同步生成圖例板書（圖2）。

前兩個活動將抽象的、難以理解的生理過程通過視頻、模擬活動等形式呈現(xiàn)出來，簡單、形象、直觀，讓學(xué)生在“觀中思”、“做中學(xué)”，較好地掌握了知識。第三個活動通過表1中各種液體成分的分析，進(jìn)一步驗(yàn)證腎小球的“濾過”作用和腎小管的“重吸收”作用，鍛煉了學(xué)生的比較分析能力和邏輯推斷能力，讓學(xué)生掌握知識的同時，也提升了學(xué)習(xí)技能。

5.4.3 感嘆腎單位的精妙結(jié)構(gòu)

在學(xué)生了解尿液形成過程后，教師進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生思考：腎單位有何特別之處，才能形成尿液？腎小球毛細(xì)血管和腎小囊壁都由一層細(xì)胞構(gòu)成有何好處？腎小球毛細(xì)血管壁與腎小囊內(nèi)壁緊貼有何好處？腎小管外纏繞著毛細(xì)血管有什么作用？小組在討論中，各抒己見。

本活動不僅能讓學(xué)生重新梳理一遍尿液形成的過程，也能夠讓學(xué)生感嘆：腎單位結(jié)構(gòu)太精妙了！從而引導(dǎo)學(xué)生加深對生物學(xué)普遍規(guī)律：生物體的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的理解。

5.5 學(xué)以致用，鏈接生活

教師展示生活化問題：小張拿到體檢報(bào)告單，發(fā)現(xiàn)尿液中出現(xiàn)蛋白質(zhì)和血細(xì)胞，你認(rèn)為可能是他腎臟的哪個部位出現(xiàn)了問題？小李在遛狗的時候發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象，他家的小狗在公園撒了一泡尿，過了一會兒，尿的旁邊出現(xiàn)了很多的螞蟻，你認(rèn)為可能是小狗腎臟的哪個部位出現(xiàn)了問題？

通過生活中相關(guān)的一些生物學(xué)現(xiàn)象和問題，引發(fā)學(xué)生用所學(xué)知識嘗試解釋。這些有趣的問題不僅能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，還能夠讓學(xué)生認(rèn)識到，生物學(xué)知識來源于生活，也需要應(yīng)用到生活中去。

5.6 總結(jié)提升，拓展前沿

教師演示腎單位動態(tài)裝置（圖3），讓學(xué)生回答：該實(shí)驗(yàn)教具中的漏斗、玻璃管、各段皮管、球形皮管、纏繞玻璃管外側(cè)的皮管等都模擬了腎單位的哪些結(jié)構(gòu)？注射紅墨水代表什么？其他學(xué)生質(zhì)疑、補(bǔ)充、評價。

然后，教師安排小組分組操作腎單位動態(tài)演示裝置。實(shí)驗(yàn)前教師提示：

（1） 分組：4人一組，2人作為操作員，1人作為觀察員，1人作為解說員，角色輪流更換。

（2） 實(shí)驗(yàn)前，要求學(xué)生用滴管吸取84消毒液提前滴在漏斗的濾紙中，打濕濾紙。然后再進(jìn)行后續(xù)演示操作。

（3） 操作中，小組思考：該動態(tài)演示實(shí)驗(yàn)?zāi)M了腎單位的何種生理過程？沒有模擬出來何種過程？燒杯中的紅色液體和黃色液體分別代表何種液體？

教師選擇一組學(xué)生演示，其他組學(xué)生提出異議和補(bǔ)充。討論中，學(xué)生得出該實(shí)驗(yàn)沒有模擬出腎小管的“重吸收”作用，教師此時激勵學(xué)生課后繼續(xù)探索，改進(jìn)這個模型，從而提高學(xué)生的動手能力和探索能力。

教師再呼應(yīng)導(dǎo)入部分：胡頌文“‘鋼的腎”“透析”模擬了哪種生理功能？尿毒癥患者要么終生靠透析延遲生命，要么靠腎臟移植來獲得新生，但是這些治療措施都存在種種弊端！

教師引入“科技前沿”：2015年4月1日，全球領(lǐng)先的生物技術(shù)公司Organovo利用細(xì)胞工程技術(shù)和3D打印技術(shù)，在美國波士頓的生物實(shí)驗(yàn)室里成功打印出了具有全部腎功能的實(shí)體腎臟，給千千萬萬尿毒癥患者帶來新的希望！

教師進(jìn)行情感升華：希望這項(xiàng)技術(shù)早日普及到我們生活中來，讓千千萬萬尿毒癥患者贏得新生！也希望同學(xué)們能像這些科學(xué)家一樣，喜歡科學(xué)、熱愛科學(xué)，用自己的創(chuàng)新改變世界和人類的生活！

5.7 堂清檢測，達(dá)標(biāo)鞏固

學(xué)生完成導(dǎo)學(xué)案中精選的部分題目，之后進(jìn)行堂清檢測。教師巡視并用紅筆批改部分學(xué)生題目。接著，學(xué)生展示答案、教師呈現(xiàn)正確答案，學(xué)生核對答案，紅筆互批。疑難問題由教師點(diǎn)撥完成。

6 教學(xué)反思

教學(xué)是一門不完美的藝術(shù)，本堂課也存在很多值得思考的地方。例如：在生成圖例板書過程中，沒有帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)一步強(qiáng)化血漿、原尿和尿液的成分區(qū)別，以至于習(xí)題練習(xí)時，學(xué)生答題準(zhǔn)確性降低。小組討論方面，需要進(jìn)一步提高合作效率。課堂銜接上流暢性尚缺，沒有真正做到讓課堂高效而有序，沒有真正讓學(xué)生帶著濃厚的興趣全身心投入本節(jié)課學(xué)習(xí)。當(dāng)然做到這些，需要一名教師付出更多努力，不僅要心中有“本”——教材和課標(biāo)，還要目中有“人”，即掌握好學(xué)情，這樣才能做到有的放矢。此外，教師手中要有“法”，包括多種教學(xué)方式應(yīng)用，組合應(yīng)用，適時應(yīng)用，例如，個人獨(dú)學(xué)、同桌對學(xué)、小組群學(xué)，要根據(jù)知識難度，靈活運(yùn)用。通過教學(xué)視頻、模擬活動、小組討論、演示實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)方式，讓學(xué)生在“做中學(xué)”，在“學(xué)中做”。在45 min的課堂中，教師腦中還要有“時”，合理安排一節(jié)課的時間，準(zhǔn)確把握最佳授課時機(jī)，把更多的時間留給學(xué)生，讓學(xué)生通過自學(xué)、思考、質(zhì)疑、討論、互助和鞏固的過程完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年）[M].北京：北京師范出版社，2012.

[2] 趙彥修.義務(wù)教育教科書（六.三學(xué)制.七下）（2012版）[M].濟(jì)南：濟(jì)南出版社，2013.

[3] 吳慶民，于明.腎單位和尿的形成動態(tài)演示模型[J].科學(xué)教育，2012（5）.

[4] 蔡萍，張貴紅.人體廢物的排出（第1課時）的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].生物學(xué)通報(bào)，2015，50（3）：36-37.

[5] 郭繼廣，安波.踐行課改新思路，打造“3015高效大課堂” [J].中學(xué)生物教學(xué)，2015（11）：35-36.