初中生物學教材中的“結構與功能相適應”實例分析

王偉元

【摘 要】以人教版初中生物學教材中有關的“結構與功能相適應”的實例，從細胞、組織、生物與環境等幾個層面進行分析，以便讓學生更好的理解結構與功能之間的關系。

【關鍵詞】結構；功能；適應；實例

如何讓學生掌握結構與功能相適應的觀點，提高學生的生物科學素養，本文以人教版生物教材中的實例分析結構與功能之間的關系，從而加深學生對“結構與功能相適應”的認識與體會。

一、結構與功能相適應在細胞層次的體現

細胞是構成動植物體的最小單位，最大的細胞直徑細胞不足30μm。細胞雖小，但其內部的結構和功能十分復雜，細胞結構體現著結構與功能相適應的觀點。

人教版初中生物教學過程中，植物進行光合作用需要通過氣孔吸收大氣中的二氧化碳，植物氣孔是由一對半月形的保衛細胞構成的，植物氣孔的開合是由細胞結構決定的。由于保衛細胞的細胞壁厚薄不均勻，當細胞吸水膨脹時，內壁伸展拉伸，牽動細胞壁外壁內陷，使得氣孔張開，反之細胞失水時，內外壁都拉直，氣孔將閉合。氣孔作為植物和外界氣體交換的窗口，如何實現與外界氣體的交換，需要學生結合呼吸作用和光合作用進行理解，才能深刻理解“結構與功能相適應”的觀點。

二、植物的輸導組織

在人教版初中生物學教材中我們學習到植物中的導管和篩管都屬于輸導組織。在植物導管中我們可以發現它失去了橫壁，且分布于植物體內根、莖、葉、花、果、種等各個器官之中，便于運送水分和無機鹽，維持植物生長。而篩管是由許多管狀細胞上下連接而成的，在上下細胞連接處會有許多篩孔，且這些細胞都是活細胞，便于運送有機物，促進植物生長。輸導組織的不同結構決定了其所運送的物質不同，人教版生物教材通過對植物組織結構特征的描述，便于學生認識同一組織不同結構所具有的特殊功能，這同時也有利于提高學生的生物學素養。

三、豬籠草的結構適于捕食

在人教版生物教材中，我們學習豬籠草結構時了解到；豬籠草的葉基和正常的葉子一樣，因豬籠草的外形如同“豬籠”而得名。但是，豬籠草葉子中脈長有一個長圓柱形的“捕蟲瓶”，該瓶子一般約有15cm，內壁光滑且長有許多蠟質，捕蟲瓶能夠分泌出略有香味的酸性消化液。當小昆蟲飛來采蜜時，往往會因為貪吃而跌落進捕蟲瓶內，最終將會被捕蟲瓶內的酸性消化液腐蝕，成為豬籠草的美餐。豬籠草特殊的生理結構，為其本身獵取食物提供了有利武器。豬籠草特有的結構決定豬籠草獨特的捕食方式，這是自然進化的結果。其特殊的生理結構，造就了其獨特的捕獵方式。

四、人體小腸的結構特點

人體內小腸長度大約為5～6m，是人體內消化道最長的一段，它承擔著人體主要的消化功能。小腸的長度較大，可以增加人體與食物的接觸面積，便于小腸絨毛與食物的接觸，有利于營養吸收，同時，人體小腸內還有豐富的消化液，便于食物的分解。人體小腸主要通過三種形式吸收營養：緊張性收縮運動、分解運動、蠕動。緊張性收縮運動有利于食糜與消化液充分混合；分解運動意義在于使食糜與消化液充分混合，并增加食糜與腸壁的接觸，為消化和吸收創造有利條件。此外，分解運動還能擠壓腸壁，有助于血液和淋巴的回流；而蠕動意義在于使分解運動作用后的食糜向前推進，到達一個新腸段，再開始分解運動。

五、呼吸道的結構特點

從人教版初中生物學教材中講述的人體呼吸道中我們可以發現，呼吸道主要是指由鼻、咽喉到肺的呼吸器官。呼吸道都有骨或軟骨作為支架的，這樣可以保證氣流通暢；人體鼻腔內長有鼻毛，可以阻擋空氣中的大顆粒分子、灰塵進入體內，保證人體呼吸；呼吸道器官內壁分泌有大量粘液，能夠吸收進入呼吸道氣管的細菌和灰塵，使人體肺部免受感染；同時，呼吸道的長度很長，這可以溫暖空氣，減少寒冷空氣對人體的刺激。例如；俄羅斯的氣候寒冷，俄羅斯人的表象特征一般都具有大鼻子，這樣可以預熱寒冷的空氣。

六、魚的結構適于水中生活

魚之所以能夠在水中暢游，是因為魚具有鰭和鰾這種特殊的生理結構。魚鰭的分類有背鰭、胸鰭、腹鰭、臀鰭、尾鰭。不同的魚鰭在魚兒游動中發揮著不同的作用，其中胸鰭、腹鰭等保持魚體的身體平衡，尾鰭則為魚向前游動提供動力。而魚鰾則能調節魚兒身體密度，使得魚兒能在不同深度停留，增加魚兒的活動范圍。同時，魚是通過鰓進行呼吸的，由于鰓的特殊生理結構，能夠吸收水中的氧氣，使得水中的氧氣進入血液，并排除二氧化碳，完成氣體交換，保證魚兒能夠長期在水下生活。

七、鳥類形態結構適應飛行

鳥類之所以能夠在空中飛行，是由于其長期進化形成的特殊的生理結構決定的。鳥類經過長期進化，骨骼形成中空，從而減輕了鳥類本身的體重，易于飛翔。同時，鳥類發達的消化吸收系統，其消化吸收具有快速、便捷的特點，且鳥類沒有膀胱，能夠及時排出體內的尿液、糞便，減輕自身體重。鳥類流線型的身體結構，可以減輕鳥類在飛行中的空氣阻力，同時，鳥類都長有雙翼，且雙翼覆有羽毛，發達的胸肌牽引著雙翼，使其能夠順利的完成飛行。鳥類特殊的生理結構決定了鳥類的生理功能，其特有的生理特征為鳥類的飛行提供了方便，這也體現了生物學中“結構與功能相適應”的論點。

結語

我國人教版初中生物學教材以動植物生理結構及其主要功能為核心內容，從多層次、多角度闡明了動植物的生活習性，反映了自然界的發展規律。人教版生物學教材采用文字圖片相結合的方式，細致的講述了多類生物的生理結構，便于同學們的學習和認識。教師應以人教版生物學為依托，以“結構與功能相適應”為核心觀念，指導學生學習分析生物學現象。