何永祥

魯科版初中生物學(xué)教材以“人和生物圈”為主線，其中蘊(yùn)含著一些基本的生物學(xué)觀點(diǎn)。“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”是生物學(xué)的基本觀點(diǎn)之一，即一定的結(jié)構(gòu)必然有與之相對(duì)應(yīng)的功能存在，且任何功能都需要由一定的結(jié)構(gòu)來(lái)完成。無(wú)論是細(xì)胞、組織、器官還是個(gè)體，生物體在不同層面上無(wú)不體現(xiàn)出“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的思想。在學(xué)習(xí)人體生理相關(guān)知識(shí)的過(guò)程中，教師反復(fù)滲透“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點(diǎn)，可幫助學(xué)生理解組成人體各器官的結(jié)構(gòu)生理知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。下面以教材中“生物圈中的人”部分知識(shí)的教學(xué)為例，從細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)幾個(gè)層面，談?wù)剬ⅰ敖Y(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點(diǎn)在教學(xué)中進(jìn)行滲透的認(rèn)識(shí)與體會(huì)。

1 在細(xì)胞層面教學(xué)中的滲透

細(xì)胞是構(gòu)成人體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。構(gòu)成不同組織的細(xì)胞各自的功能不同，但處處體現(xiàn)著“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點(diǎn)。以學(xué)習(xí)精子和卵細(xì)胞為例，教師提出問(wèn)題：“為什么眾多的精子中只有一個(gè)能與卵細(xì)胞結(jié)合？”引導(dǎo)學(xué)生思考后得出：精子形狀如蝌蚪、有尾能運(yùn)動(dòng)；個(gè)體最大、運(yùn)動(dòng)能力最強(qiáng)的精子才有可能穿過(guò)子宮，在輸卵管中與卵細(xì)胞融合成受精卵。教師提出問(wèn)題“為什么卵細(xì)胞個(gè)體大呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考后得出：卵細(xì)胞是人體中最大的細(xì)胞，人的肉眼可以看到。受精卵分裂形成胚泡，進(jìn)一步分裂分化形成胚胎需要大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（母體內(nèi)還沒(méi)有形成胎盤之前，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由卵細(xì)胞提供），卵細(xì)胞大，儲(chǔ)存的養(yǎng)料多，能滿足受精卵分裂、分化的需要?？梢?jiàn)，精子與卵細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)是與其功能相適應(yīng)的。

在“神經(jīng)系統(tǒng)的組成”一節(jié)的教學(xué)中涉及神經(jīng)元的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，教師可引導(dǎo)學(xué)生思考：神經(jīng)元的形態(tài)結(jié)構(gòu)和其他細(xì)胞有什么不同？為什么有這樣的區(qū)別？學(xué)生通過(guò)閱讀教材、識(shí)圖討論分析得出：神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞體和突起，有的突起很長(zhǎng)、有的突起較短；長(zhǎng)的突起外表大都套有一層鞘，組成神經(jīng)纖維。神經(jīng)纖維末端的細(xì)小分支叫神經(jīng)末梢，分布在全身各處。人體內(nèi)各個(gè)神經(jīng)元的突起末端都與多個(gè)神經(jīng)元的細(xì)胞體或突起相接觸，形成非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)就是人體內(nèi)信息傳遞和處理的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。由此可以讓學(xué)生理解神經(jīng)元的復(fù)雜結(jié)構(gòu)是與其接受刺激、產(chǎn)生性?shī)^、傳導(dǎo)性?shī)^的功能相適應(yīng)的。

2 在組織層面教學(xué)中的滲透

從人體組織的層面上也處處體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”這一觀點(diǎn)。以血液（結(jié)締組織）為例，在“物質(zhì)運(yùn)輸載體”一課中，教師提出問(wèn)題：“血液的各組成成分有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？”由此啟發(fā)學(xué)生閱讀思考后得出：血液由血漿和血細(xì)胞組成，血漿的主要成分是水，占90%；血漿中還有許多與凝血、抵御疾病等有關(guān)的血漿蛋白，占7%；還有從消化道吸收來(lái)的各種營(yíng)養(yǎng)成分（葡萄糖、氨基酸等）、細(xì)胞排出的廢物（尿素、無(wú)機(jī)鹽），占3%。教師提出問(wèn)題：“血漿有什么作用呢？”以此引導(dǎo)學(xué)生由血漿的各組成成分，分析出血漿的作用是運(yùn)載血細(xì)胞，運(yùn)輸人體生命活動(dòng)所需的物質(zhì)和人體內(nèi)產(chǎn)生的廢物。血細(xì)胞有紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板。教師提出問(wèn)題：“每一種血細(xì)胞各有什么特點(diǎn)？”可引導(dǎo)學(xué)生思考后得出：紅細(xì)胞中有血紅蛋白，血紅蛋白的特性是在含氧量高的地方容易與氧結(jié)合，在含氧量低的地方容易與氧分離，血紅蛋白的特性決定了紅細(xì)胞具有運(yùn)輸氧的功能。有些白細(xì)胞能通過(guò)變形運(yùn)動(dòng)穿過(guò)毛細(xì)血管壁，集中到病菌入侵部位，將病菌包圍吞噬。白細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了白細(xì)胞有防御保護(hù)作用。當(dāng)人體受傷血液流出時(shí)，血小板會(huì)在傷口處聚集，釋放與血液凝固有關(guān)的物質(zhì)，形成凝血塊堵塞傷口而止血，血小板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了血小板有止血凝血作用。綜上所述血液有運(yùn)輸、防御保護(hù)、止血凝血、調(diào)節(jié)體溫的功能，血液的功能是由血液的組成成分決定的。

3 在器官層面教學(xué)中的滲透

在“心臟的結(jié)構(gòu)與功能”教學(xué)環(huán)節(jié)中滲透“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點(diǎn)，可幫助學(xué)生理解心臟的結(jié)構(gòu)和功能。例如教師設(shè)置下列系列問(wèn)題：“為什么心室壁比心房壁厚？左心室壁比右心室壁厚？為什么心臟內(nèi)血液只能由心房→心室→動(dòng)脈這一方向流動(dòng)？”從而激發(fā)學(xué)生思考心臟各腔壁的厚薄和心臟內(nèi)的瓣膜開閉方向。學(xué)生思考后得出結(jié)論：心房收縮把血液壓入心室，二者僅一孔之隔，輸送血液距離很近；左心室收縮，把血液壓入主動(dòng)脈再流到全身各處的組織細(xì)胞，輸送血液距離最遠(yuǎn)；右心室收縮，把血液壓入肺動(dòng)脈，然后流到肺，心臟與肺緊挨著，輸送血液距離較近；心臟各腔輸送血液距離遠(yuǎn)近這一功能是由心臟各腔壁的厚薄決定的。心房與心室之間有房室瓣，只向心室開，保證血液只能由心房流向心室；心室與動(dòng)脈之間有動(dòng)脈瓣只向動(dòng)脈開，保證血液只能由心室流向動(dòng)脈。由此讓學(xué)生理解：心房壁、心室壁的厚薄特點(diǎn)決定了輸送血液距離的遠(yuǎn)近，心臟內(nèi)瓣膜的開閉方向決定了心臟內(nèi)血液按一定方向流動(dòng)。心臟的結(jié)構(gòu)是與其功能相適應(yīng)的。

4 在系統(tǒng)層面教學(xué)中的滲透

人體有八大系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)都是由多個(gè)不同功能的器官組成。從人體系統(tǒng)的層面上也處處體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”這一觀點(diǎn)。在“消化系統(tǒng)”一章的教學(xué)中，教師提問(wèn)：“組成消化系統(tǒng)每一器官的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？”以此引導(dǎo)學(xué)生閱讀思考后回答：口腔內(nèi)有牙齒和舌，牙齒咀嚼食物，舌攪拌食物；口腔內(nèi)還有唾液，能把淀粉消化成麥芽糖，從而得出口腔對(duì)食物有消化作用。咽和食道是食物的通道；胃能不斷蠕動(dòng)使食物與胃液充分混合，促進(jìn)食物消化。胃液中有蛋白酶和胃酸，能把蛋白質(zhì)消化成多肽。因此胃對(duì)食物也有消化作用。小腸內(nèi)有腸液、胰液、膽汁多種消化液，能把糖類、蛋白質(zhì)、脂肪消化成葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸。小腸長(zhǎng)5～6 m，內(nèi)表面有皺襞和小腸絨毛，絨毛內(nèi)有毛細(xì)血管和毛細(xì)淋巴管。小腸的以上特點(diǎn)決定了小腸是消化、吸收的主要器官。大腸內(nèi)沒(méi)有消化液，大腸內(nèi)表面也有皺襞，能吸收一部分水、無(wú)機(jī)鹽維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，大腸的蠕動(dòng)可促使糞便推向肛門并排出。大腸有吸收功能，但無(wú)消化功能。綜上所述消化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是與其消化食物、吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能相適應(yīng)的。

5 在人體層面教學(xué)中的滲透

整個(gè)人體的結(jié)構(gòu)也是與其功能相適應(yīng)的。在“免疫”一節(jié)教學(xué)環(huán)節(jié)中滲透“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點(diǎn)，可幫助學(xué)生理解免疫的功能。在“免疫”一節(jié)教學(xué)中，教師提問(wèn)：“在人們生活的環(huán)境中，有大量的病原體，為什么有的人容易生病，有的人卻不容易生病”？引導(dǎo)學(xué)生閱讀思考后回答：人體同病原體做斗爭(zhēng)有三道防線。第一道防線由皮膚和黏膜組成。它們不僅能阻擋大多數(shù)病原體侵入人體，它們的分泌物（如乳酸、胃酸和酶）還有殺菌作用。呼吸道黏膜上的纖毛具有清掃異物（包括病菌）的作用。第二道防線由體液中的殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞組成。殺菌物質(zhì)中的溶菌酶能夠破壞許多種病菌的細(xì)胞壁，使病菌溶解。分布在血液和組織、器官（如淋巴結(jié)、脾臟、肝臟）中的吞噬細(xì)胞，可以將侵入人體的病原體吞噬消化。人體的第三道防線主要是由免疫器官（胸腺、淋巴結(jié)、脾臟等）和免疫細(xì)胞（如淋巴細(xì)胞，是白細(xì)胞的一種）組成。病原體侵入人體后，刺激了淋巴細(xì)胞，淋巴細(xì)胞就會(huì)產(chǎn)生一種抵抗該病原體的特殊蛋白質(zhì)，叫做抗體。引起人體產(chǎn)生抗體的物質(zhì)（如病原體等異物）叫做抗原?？贵w與抗原的結(jié)合是特異性的?？贵w與抗原的結(jié)合可以促進(jìn)吞噬細(xì)胞的吞噬作用，將抗原清除，或使病原體失去致病性。當(dāng)抗原被清除后，人體還將保持產(chǎn)生抗體的能力。當(dāng)同樣的抗原再次侵入人體時(shí)，人體會(huì)快速產(chǎn)生大量的相應(yīng)抗體，再以同樣的方式把抗原清除。從以上所述得出免疫的三方面功能：抵抗抗原的侵入，防治疾病的發(fā)生；清除體內(nèi)衰老、死亡和損傷的細(xì)胞；監(jiān)視識(shí)別和清除體內(nèi)產(chǎn)生的異常細(xì)胞（如腫瘤細(xì)胞）。免疫的這些功能是由免疫三道防線組成結(jié)構(gòu)決定的。

再如人體下肢骨及肌肉比上肢發(fā)達(dá)，有利于人體站立，前臂肌肉相對(duì)多，有利于上肢做精細(xì)活動(dòng)等。這些都說(shuō)明人體的結(jié)構(gòu)是與其功能相適應(yīng)的。其他生物（動(dòng)物、細(xì)菌、真菌）的結(jié)構(gòu)也是與其功能相適應(yīng)的?！敖Y(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點(diǎn)貫穿初中生物教材始終。endprint