资源简介

第11章 人体代谢废物的排出
第1节 人体产生的代谢废物
一、本节的概念体系和概念图
本节教学中，三维目标的预设与达成、教学过程的设计与实施都要围绕着本节的重要概念展开。概念体系是对与重要（上位）概念密切关联的次位概念和下位概念的结构性描述，反映了科学知识的内在逻辑及其在教学中的地位和作用。
本节内容涉及一个较为重要的上位概念，用●表示；两个次级概念分别用◎表示；三个下位概念用○表示。每个概念所在的位置，表明了它与其他概念的关系和地位。越是处于上位概念就越抽象，越是处于下位概念就更接近事实性知识。教学中，学生对抽象概念的理解需要事实性知识的支持，但最终要以学生理解重要概念为教学成功的标志。
在表述上，概念的表述都采用了概念内涵的命题式描述，这既是对本节教学水平的描述，也是期待学生在学习了本节内容后能够自己用规范的语言来表述学生对相关内容的认识。所有的概念描述都是要求在理解的水平。
概念体系
●人体将代谢废物以及多余的水分和无机盐排出体外，维持细胞生活环境的稳定。
◎人体在代谢活动中产生二氧化碳、水、尿素等代谢废物。
◎代谢废物的排出有多种途径。
○泌尿系统排出绝大部分水、无机盐以及尿素等废物。
○呼吸系统排出二氧化碳和少量水分。
○皮肤汗腺排出一部分水和少量无机盐、尿素等。
概念图
排泄的途径
二、教学目标
1．说出人体产生的主要代谢废物和排出途径。
2．说出排泄的概念以及对人体生命活动的意义。
三、教学重点与难点
教学重点
1．排泄对人体生命活动的重要意义。
2．代谢废物的排出途径。
四、课时分配建议
本节内容 课时分配
人体产生的代谢废物及排除途径 1课时
五、提前准备
本节教学安排了一个演示实验“尿液成分的测定”，教师在课前需要采集尿液以备上课使用。教师也可以根据尿液的成分和各成分的比例配制尿液供实验使用。
六、教材内容分析
教学思路
第1节是对本章内容的概述。通过本节的教学活动，使学生了解什么是代谢废物，同时了解代谢废物的排出途径以及该活动对人体生命活动的重要意义。本节内容知识易于理解，教学中教师可以结合学生的生活实际，同时应重视演示实验，让学生利用嗅觉、视觉等多种感官来认识代谢废物。
教学提示
本节内容比较简单，教师可以与学生一起讨论，分析解决教材中提出的问题。如何让学生了解人体在代谢中产生了什么物质？教材通过观察“尿液成分测定”的演示实验，分析推测尿液中的成分，了解哪些物质需要排出体外。然后继续讨论：除尿液中排出的物质外，其他什么物质也需要排出？还有什么方式可以排出代谢废物？
活动指导
在演示“尿液成分测定”实验时，请同学们使用自己的多种感觉器官，可以看、可以闻，甚至可以品尝尿液烘烤后残余物质的味道。
利用投影展台，可以让学生看到演示实验的结果。
讨论要点
1．有异味散出，该气味源于受热的尿素。
2．看到白色粉末状物质。
教学提示
对于排泄的途径，学生有亲身体验，可以根据已经学过的知识和生活常识归纳总结排泄的途径，教师补充说明不同排泄途径排出的代谢废物的种类。最后可列举实例，重点讨论归纳排泄对人体生命活动的重要意义。需要注意的是，学生容易混淆排泄和排遗，往往认为代谢废物主要是通过消化道排出的，教师要加以修正，使学生明确：代谢废物是细胞代谢产生的，细胞排出的这些代谢废物进入血液，通过泌尿系统、呼吸系统、皮肤排出体外；而排遗是指通过消化道排出的没有被消化或消化后没有被完全吸收的物质。
课本思考题 参考答案
1．本题为开放性的讨论题，答案可以是两种完全相反的结论，但是要求学生能够说出获得该结论的理由。
同意“汗液和尿液是一样的”说法。其理由是两者都含有代谢废物，其中所含的物质种类大致相同。
不同意“汗液和尿液是一样的”说法。其理由是两者中各种成分含量不同，形成它们的器官也不同。
2．见教科书第60页。
七、教学案例
人体产生的代谢废物
一、课程标准要求
1．重要概念
（1）人体的组织、器官和系统的正常工作为细胞提供了相对稳定的生存条件，包括营养、氧气等以及排出废物。
（2）呼吸系统包括呼吸道和肺，其功能是从大气中摄取代谢所需要的氧气，排出代谢所产生的二氧化碳。
（3）泌尿系统包括肾脏、输尿管、膀胱和尿道，其功能是排出废物和多余的水。
（4）人体各个系统相互联系、相互协调，以完成生命活动。
2．内容标准
（1）概述尿液的形成和排出过程。
（2）描述其他排出途径。
二、教学目标
1．知识目标
（1）说出人体产生的代谢废物及其排出途径。
（2）说明排泄的概念以及对人体生命活动的意义。
2．能力目标
（1）通过对细胞生命活动的分析，提高分析问题的能力。
（2）通过对排泄途径的归纳，培养总结归纳能力。
3．情感态度价值观目标
通过相关知识学习，认同人体是一个统一整体，形成健康生活习惯对整个人体具有积极影响的意识。
三、教学重点和难点
1．教学重点
（1）排泄的途径。
（2）排泄对人体生命活动的重要意义。
2．教学难点
排泄的途径。
四、教学设计思路
1．教材处理
本节内容属于第11章第1节“人体产生的代谢废物”，教材将“人体产生的代谢废物”作为本章首先学习的内容就是要学生认识到细胞在生命活动中会产生多种废物，只有将这些废物排出体外才能维持细胞的正常生命活动，而不同代谢废物排出人体的途径是不同的。通过上述知识的学习为后续知识打下基础。
2．重要概念及事实性知识梳理
（1）重要概念
①人体的组织、器官和系统的正常工作为细胞提供了相对稳定的生存条件，包括营养、氧气等以及排出废物。
②呼吸系统包括呼吸道和肺，其功能是从大气中摄取代谢所需要的氧气，排出代谢所产生的二氧化碳。
③泌尿系统包括肾脏、输尿管、膀胱和尿道，其功能是排出废物和多余的水。
（2）支撑的次级概念及事实性知识
A．人体将代谢废物以及多余的水分和无机盐排出体外，维持细胞生活环境的稳定。
A1 细胞在代谢活动中产生二氧化碳、水、尿素等代谢废物。
A2 代谢废物在体内积累过多会影响细胞正常的活动。
B．代谢废物的排出有多种途径。
B1 泌尿系统排出绝大部分水、无机盐以及尿素等废物。
B2 呼吸系统排出二氧化碳和少量水分。
B3 皮肤汗腺排出一部分水和少量无机盐、尿素等。
B4 粪便排出过程中也可以排出某些废物。
3．设计思路
本课从细胞的生命活动出发，引导学生分析细胞利用有机物和氧气能进行哪些生命活动，又会产生什么物质；哪些物质对人体有用，哪些物质对人体有害；有害的物质怎样排出体外。通过教师有计划、有步骤地积极引导和启发学生，让学生主动去探索、领悟和发现，从而达到掌握知识和发展能力的目的。
在教学中，利用旧知识作为铺垫引出新知识（如排泄的概念、途径），使新知识自然地被学生所接受。对于重点知识采用分步突破，注意结合学生的生活实际，帮助学生理解掌握。通过本节的教学活动，学生要了解什么是代谢废物，同时了解代谢废物的排出途径以及排泄对人体生命活动的重要意义。
五、教学准备
1．教师准备
小块玻璃板，留有汗渍的T恤，尿液，载玻片、酒精灯、试管夹、火柴。
2．学生准备
略。
六、教学过程
教学 内容 教师活动 学生活动 教学意图
创设情境 通过前面的学习，我们知道生物体细胞在进行呼吸作用时消耗氧，产生二氧化碳。二氧化碳通过在细胞与血液之间的交换和运输，最终进入肺泡排出体外。 图片展示：呼吸作用的过程。 有机物+氧气 二氧化碳+水+能量 回顾前面学习过的呼吸作用，初步认识到二氧化碳是细胞在代谢时产生的。 回顾旧知识，为本节课教学打基础。
导入 人体产 生的代 谢废物 提问： 人体生命活动的基本单位是什么？ 细胞进行生命活动需要哪些物质？怎样获得这些物质？ 细胞利用获得的有机物和氧气进行了什么生命活动？ 包括呼吸作用在内，细胞内进行的一切生命活动，我们称之为代谢活动。可见，二氧化碳是生物体细胞在代谢过程中产生的一种代谢废物。 人体在代谢过程中还产生了哪些代谢废物呢？这些物质对人体有用吗？这些物质能否保留在细胞或人体中？ 它们又是如何排出体外的呢？排出的方式有哪些？这是我们今天要来一起探讨的问题。 （板书： 第1节 人体产生的代谢废物 一、细胞代谢产生多种废物） 带着问题思考，思维快速进入到学习状态。 回忆回答。 思考，回答。 写出呼吸作用的分解产物。 分析，思考。 分析，思考。
活动：尿液成分的测定 思考： 尿液是人体肾脏产生的一种液体，为什么人体每天都必须向环境中排出尿液呢？尿液中是否含有一些代谢废物呢？ 演示实验：尿液成分的测定。 （板书： 1．实验：尿液成分的检测） （一）材料和器具 新鲜尿液、酒精灯、镊子、烧杯、载玻片、滴管等。 （二）实验步骤 1．引导学生观察烧杯中尿液的颜色，闻一闻尿液散发的气味。 2．取一滴尿液放在载玻片上，在酒精灯上烘烤。在烘烤过程中，是否有异味散出？可能来自于哪种物质？ （提示：尿液受热产生氨气，氨气有刺鼻气味） 3．观察载玻片上残余物的量、颜色。猜想一下这是什么。 （三）得出结论 人体尿液的主要成分包括无机盐、尿素以及多余的水等。 讨论： 尿液中的无机盐、尿素、多余的水及呼吸时产生的二氧化碳等物质是在人体的哪里产生的呢？ 分析交流： 这些物质都是人体在新陈代谢过程中通过呼吸作用产生的。新陈代谢的基本单位是细胞，因此，这些物质都是在每一个具有生命活动的细胞中产生的。 归纳总结： 人体细胞在代谢活动中通过呼吸作用分解有机物，产生二氧化碳、水、尿素等物质，这些都是代谢废物。 （板书： 尿素 2．人体产生的代谢废物类型 二氧化碳 无机盐 多余的水） 观察演示实验，条件允许的情况下可以进行分组实验。 综合运用各种感官，感受和体验实验过程，分析推测尿液的成分。 为下一阶段问题的提出打下基础。
人体代谢废物的排出 提问：人体会通过哪些形式将废物排出体外？ 引导学生分析呼吸、出汗、排尿、排便排出哪些物质，其中哪些物质是细胞产生的代谢废物。 讲解代谢废物及排泄。 引导学生分析每种代谢废物排出形式及结构，完成连线练习。 演示：在玻璃板上哈气。 提问：玻璃板上的雾气说明，呼吸时还会排出什么？ 总结：通过呼吸系统排出的代谢废物。 演示：留有汗渍的T恤。 提问：T恤上的白色印记是什么物质？ 请同学闻T恤的味道。 总结：通过皮肤以汗液排出的代谢废物。 演示：尿液成分的测定。 提问：载玻片上留下的白色印记是什么物质？ 尿液蒸发时是什么物质产生了气味？ 总结：通过泌尿系统排出的代谢废物。 凭借生活经验我们都知道，人体产生的代谢废物在体内积累过多，会影响细胞正常的活动，必须及时排出体外。 人体将二氧化碳、尿素等代谢废物以及多余的水和无机盐排出体外的过程，就是排泄。 思考： 了解了人体产生的代谢废物，同学们一定想知道，这些废物是如何排出的呢？人体代谢废物排出的途径有哪些呢？ （板书： 二、代谢废物通过多种途径排出体外） 1．通过测定尿液的成分，我们已经知道泌尿系统主要以尿液的形式排出代谢废物，这些废物主要是大部分多余的水、无机盐和尿素等。这是人体排出代谢废物的主要形式。 （板书：1．泌尿系统排出大部分的水、无机盐和尿） 2．设置“问题串”，进行讨论交流： （1）剧烈运动时你有过汗液流入口中的经历吗？ （2）汗液味道如何？ （3）为什么身上出汗久了会有一股“馊味”？ （4）你能推测出汗液中包含的废物成分吗？ 小结： 皮肤通过形成汗液也能排出一些代谢废物，这些废物主要包括一部分水、少量的无机盐和尿素。 （板书：2．皮肤汗液排出部分水、无机盐和尿素） 3．前面我们已经知道，呼吸系统可以排出二氧化碳，除了二氧化碳外，呼吸系统还能排出其他的代谢废物吗？冬天我们呼出的“白气”成分是什么？ 小结： 呼吸系统排出的代谢废物包括二氧化碳和少量的水。 （板书：3．呼吸系统排出二氧化碳和少量的水） 归纳总结： 引导学生对代谢废物的种类及排出途径进行总结。 知识拓展： 1．食物残渣（粪便）排出体外是排泄吗？说明理由。 2．有人说：“汗液和尿液是一样的。”你是否同意这种说法？说明理由。 联系生活： 炎炎夏日，人喝了很多的水，结果排尿并不多，水分到哪里去了呢？ 思考，回答。 在教师的引领下分析什么是代谢废物。 倾听，分析，总结排泄的概念。 思考，分析，回答观察。 思考，回答。 总结归纳。 观察。 思考，回答。 参与活动。 总结归纳。 观察。 思考，回答。 总结归纳。 引起思考，产生疑问。 纠正错误概念。 提高分析问题的能力。 了解学生前概念。 通过视觉、嗅觉获得新的体验从而建立新概念。
排泄的 意义 提问： 人体主要通过三条途径将细胞产生的代谢废物排出，这对于细胞的生命活动有什么意义？ 结合生活中的实际问题讨论： 水喝多了会产生什么现象？ 吃了太咸的食物为什么饮水量会增加？ 高温作业的人为什么要喝淡盐水？ 海水为什么不能喝？ 人出汗后会有什么感觉？ 发烧的人多饮水有利于退烧，为什么？ 总结归纳：排泄的意义。 排泄对人体生命活动的重要意义：不仅起到排出废物的作用，而且可以调节体内水和无机盐的含量平衡，从而维持组织细胞生活环境的稳定，保证体内细胞正常的生命活动。 （板书： 排出体内代谢废物 维持细胞生活环境稳定 调节体内水和无机盐的平衡 保证细胞正常生命活动 分析，回答。 分析，讨论。 总结归纳。 帮助学生理解排泄的意义，同时落实情感目标。
练习：
1．下列人体产生的代谢废物中，只有一条排出途径的是（B）。
A．水 B．二氧化碳 C．尿素 D．无机盐
2．人体生命活动产生的废物可以通过各种途径排出体外，下列生理活动都属于人体排泄途径的是（A）。
①呼气 ②出汗 ③排便 ④排尿
A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．②③④
七、板书设计
第1节 人体产生的代谢废物
八、教学反思
义务教育阶段的生物学课程是自然科学领域的学科课程，其精要是展示生物科学的基本内容，反映自然科学的本质。它既要让学生获得基础的生物学知识，又要让学生领悟生物学家在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路和方法。生物学课程期待学生主动地参与学习过程，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识，养成理性思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习的能力。
因此在这节课中教师通过以下几个方面使学生能够积极地参与到教学过程中来。
1．通过一系列问题串，层层深入，使学生可以积极投入到课堂教学中。本节课的设计最大的特点就体现在这里。
2．重视知识的前后联系，在旧知识的基础上使学生可以生长出新知识和概念，帮助学生的知识系统化，并使学生认识到人体是一个统一整体，各个系统间协同配合，从而保障细胞的正常生命活动。
3．结合学生实际生活，运用了多种手段与媒体，提供了丰富的感官认知，优化了课堂教学，用丰富的表现形式保证了学生的视听结合，调动了学生的多种感官参与课堂活动，使学生产生深刻的体验，从而提高了教学质量。
4．引导学生解决问题方面、学生的分析能力、观察能力等方面得到了加强，学生卫生习惯的养成，关注自身的健康和发展。

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