对人体泌尿系统的探究

学习背景：我们每天都要吃饭和呼吸，如果说消化和呼吸系统是入口、是身体的摄入通道；循环系统是身体的物流运输通道，那么身体有没有出口呢，身体需要排泄吗？

师生共识，机体肯定是需要排泄的。那么肛门是排泄的出口吗？大家的共识是：肛门是出口，但是排泄的出口吗？有人提出它只是消化系统的出口，严格来说不能算是进入身体后的物质真正的出口。那么身体一般如何排泄呢？有出汗、呼吸、排尿，但是好像排尿的量比较大。所以大家觉得泌尿是人体主要的排泄系统。这是学完泌尿系统后，昆仑班的锦同学完成的科学论文。

大家都知道科学课少不了实验，但科学是不是等同于实验？实验的目的就只是直观观察、动手吗？科学探究最关键处在于新情景下你能提出什么问题，训练学生提出问题才是真正科学课的开端；提出问题后你有什么猜想？实验只是论证你的猜想是否正确。如果证实了——这是否具有普遍性？证伪了——是实验的问题还是猜想的问题？最终才能得出结论，而这个结论仅仅是一个特定时空和有限科学技术下的临时性共识。这个临时性共识在未来是否可能被推翻？那是极有可能的。所以科学课的宗旨不是让学生了解这个结论，也就是临时性共识多么重要，怎么记忆怎么背，而是培养学生在不同情境下解决问题时的探究能力。

                      对人体泌尿系统的探究

                              昆仑  钱锦

一、尿从哪里来？

现象：我们每天都要尿尿

提出问题：1、不尿可以吗，不尿可能会有什么症状？

                2、 尿是怎么形成的呢？

作出假设：1、不尿可能会无法排出一些身体不需要的东西，可能会得病；

2、尿的来源可能是血液，血液——尿——尿管排出；

实验：观察人体泌尿系统的组成：

男女性泌尿系统结构图

实验结果：

（肾动脉、肾静脉）肾、输尿管、膀胱、尿道

实验结论：

血液通过肾动脉进入肾，肾把血液转变为尿液。

修订假设：

血液——肾（形成尿液）——输尿管排出尿

二、 肾是如何泌尿的？

提出问题：肾如何从血液中形成尿液的？

做出假设1：因为尿液和血液的颜色不一样，所以两者的组成成分应该有差异，尿液肯定没有血细胞。而尿液又是从血液来的，根据生物组织的结构，我们猜想：尿液应该是从血液通过生物膜渗透过来的。也就是说，血液通过一种“筛子”一样的结构渗出尿液，而筛子不能使大分子物质通过，从而使其继续保留在血液中，所以血细胞没有到尿液中来；而小分子的物质能滤过筛子进入血液；

做出假设2：如果假设1成立，那么根据前面我们学习的消化系统，我们知道由于长期在不稳定的环境中生存的原因，生物体演化成为一个极度珍惜营养的结构，不会轻易把好不容易获得的营养物质排出体外，所以我们猜想应该还有把营养物质重新吸收回来的结构。

实验1——观察肾的结构（观察肾模型、观看肾的3D解剖视频）：

实验结果和实验结论：

肾X2——肾皮质（主要保护）、肾髓质（肾锥体）、肾盂（收集尿液、导出尿液）

问题：肾皮质和肾髓质是如何形成尿液的呢？

实验2——显微镜观察肾切片：

实验结果：1、肾切片中能看到“水泡”状结构，水泡状结构中央是一团红色的血管；

2、肾切片下部能看到很多细管状的结构，应该是细微输尿管；

实验结论：建构肾单位模型——

提出问题：这样的结构是否有我们猜想的功能？

实验设计思路：如果尿液是血液渗出的，我们能观察到两者成分的变化。

实验：检测、比较血液和尿液的成分

实验结果：

实验结论：尿液中没有血细胞和蛋白质一类的大分子，说明肾小球和肾小囊的细胞膜充当了“筛子”的过滤作用；

提出问题：但我们猜想应该有很多的葡萄糖和无机盐等小分子已渗出到尿液中，但为什么没有呢？

做出假设：在刚渗出的原尿中应该能发现

实验设计：检测、比较血液、原尿和终尿中的成分变化

实验结果：

实验结论：

泌尿的过程：血液通过肾小球时，通过毛细血管壁的细胞膜的渗透，小分子物质都进入肾小囊的原尿中，血细胞和蛋白质等大分子物质仍然留在血液中循环；进入原尿中的小分子物质中有的是身体不需要的“废物”，有的是还需要的营养物质。营养物质通过下端的肾小管的时候再被吸收进入周围的毛细血管；同时肾小管还能加强分泌身体不需要的“废物”道尿液中。

我们终于探究清楚尿液是怎么来的了，原来身体就像一部精妙的机器一样，有什么样的结构就有什么样的神奇功能。那么如果这些结构出了问题会怎么样呢？

三、学有所用、生活实践：你知道和泌尿有关的疾病吗？

1、如果肾小球有炎症了，那么它的过滤作用就不那么好了，有可能把大分子的血细胞和蛋白质滤进尿液中，这时就有可能出现“血尿”和“蛋白尿”了；

2、 如果肾小管有问题了，那么它的重吸收和再分泌功能就有可能不好了：比如不能把葡萄糖重吸收进血液了，那就有可能尿糖了，不过这个尿糖和糖尿病可不一样。这是由于肾的问题的尿糖，而糖尿病好像和胰岛素有关系；还有肾小管可能会把原本应该重吸收回血液的无机盐不能重吸收了，把该加强排出体外的废物不能及时排出去了，这时体内的电解质就要紊乱了，就会出现各种不适症；还有可能是“尿毒症”，这时候就需要体外透析机进行透析，也就是模拟肾脏把身体的废物及时排出去；

3、 如果不及时喝水的话，废物和无机盐就有可能在肾管结晶，就有可能得“肾结石”；

所以，对于肾的保护，要多喝水多运动多排泄，合理饮食。所以不光要吃好，排泄好也很重要，身体是一个统一整体，要让各个系统协调的工作。

探究初稿：