談“結(jié)構(gòu)與功能觀”在高中生物教學中的滲透

王俠

摘 要：高中生物學科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。而“結(jié)構(gòu)和功能觀”是生命觀念的重要要素之一，本文以教材中知識點“細胞不能無限長大的原因”為例，通過讓學生認可“結(jié)構(gòu)與物質(zhì)觀”、用其解釋生活中的生命現(xiàn)象，以及多種生命觀念統(tǒng)一教學三個層次，進行闡述“結(jié)構(gòu)與物質(zhì)觀”的教學滲透。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)與功能 教學滲透

“結(jié)構(gòu)與功能觀”指的是結(jié)構(gòu)與功能的辯證統(tǒng)一，即結(jié)構(gòu)決定功能，這是重要的生物學原理之一，與“進化與適應觀”是有密切聯(lián)系的。而以往的生物教學中，老師只是單純的讓學生知道結(jié)構(gòu)決定功能，而忽略了結(jié)構(gòu)決定功能的原因、以及結(jié)構(gòu)與功能與環(huán)境適應關(guān)系，更很少將“結(jié)構(gòu)與功能”與生活中的生命現(xiàn)象聯(lián)系起來。因此沒有充分讓學生理解“結(jié)構(gòu)與功能觀”，沒有讓學生充分形成“生命觀念”。

一、讓學生認可“結(jié)構(gòu)與功能觀”的真理

大道至簡，越是真理越是樸素，結(jié)構(gòu)決定功能就是最樸素的真理之一。尤其是作為生物老師一定要讓學生認可到這個真理。鳥類發(fā)達的翅膀決定其能夠飛行，獵豹具有強健的四肢決定其擅長奔跑，任何生物的任何獨特的結(jié)構(gòu)都決定其獨特的功能，一定要讓學生認可到這個樸素道理。只是在認識這個過程中學生可能不夠理解，這個時候就考查老師的教學能力，需要老師作出專業(yè)的解釋。

如教材中在講授細胞“不能無限長大的原因”這個知識點時，教師首先讓學生知道細胞的體積是非常小的，細胞的功能主要是通過物質(zhì)交換體現(xiàn)生命現(xiàn)象，讓學生認識到細胞結(jié)構(gòu)小有利于其物質(zhì)交換，先讓學生認可細胞的這種結(jié)構(gòu)決定這種功能。然后，再提出問題引入探究實驗，讓學生思考細胞大小與物質(zhì)交換速率的關(guān)系？通過實驗探究與數(shù)學模型計算，學生可以得出：細胞越大相對表面積越小，相對表面積越小，其物質(zhì)的運輸效率越大。

二、用“結(jié)構(gòu)與功能觀”解釋生活的生命現(xiàn)象

生物的學習最終要應用于生活，要讓學生能用生物學知識解釋生活中的生命現(xiàn)象。如通過探究“細胞不能無限長大的原因”時，學生已經(jīng)知道細胞越小其相對表面積越大，越有利于與外界的物質(zhì)交換。當學生理解并認可這一觀點時，我們可以提出生活中的問題，如：與瘦子相比胖子為什么更容易出汗？

對于這樣的問題學生很感興趣，可能會立即回答胖子身體內(nèi)脂肪多啊。我會先肯定學生的答案，再讓學生仔細思考：一是脂肪多為什么容易出汗？二是提醒學生用剛剛學過的知識細胞大小與相對表面積的關(guān)系來解釋。通過提醒學生就有了思考方向，很快也能得到答案：一是胖子身體內(nèi)脂肪比較多，而脂肪又具有保溫作用，所以不容易散熱;二是胖子體重較大，表面積相對較少，也不容易散熱，綜合兩點原因，胖子更容易出汗。通過讓學生用所學的生物學知識解釋生活中的生命現(xiàn)象，學生理解會更加深刻。為了讓學生更加理解相對表面積大小與物質(zhì)運輸效率之間的關(guān)系，更加認可“結(jié)構(gòu)與功能觀”，我又提出一個生活中的問題讓學生用生物學知識解釋：冬天與夏天相比學生躺在床上的姿勢有什么不同？學生很容易想得出，夏天四肢張開而冬天身體縮成一團。再問學生不同季節(jié)為什么采用這兩種不同姿勢睡覺？這雖然是學生天天都在的做的事情，是學生的本能，但如果老師沒有提問可能學生一輩子也不會思考這個問題。老師繼續(xù)提醒學生從細胞大小與相對表面積的關(guān)系思考，學生很快就能夠想的出來。學生的體重沒有變，冬天身體蜷縮在一起，身體蜷縮相對表面積減少不容易散熱，就起到保暖作用;而夏天四肢張開，增大身體與空氣接觸的表面積，有利于散熱。通過對這些生活的生命活動現(xiàn)象的解釋，相信學生更容易形成“結(jié)構(gòu)與功能觀

三、“結(jié)構(gòu)與功能觀”與多種生命觀統(tǒng)一教學

生物學中的生命觀念不僅包含“結(jié)構(gòu)與功能觀”，還有“物質(zhì)與能量觀”、“進化與適應觀”和“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”等。這些都是生物學中“生命觀念”的組成部分，同時也具有一定的共通性，因此在教學中不能割裂。我們在“結(jié)構(gòu)與功能觀”教學滲透時，也要進行多種生命觀念整合，進行知識點的縱橫有機聯(lián)系，來加強學生對“結(jié)構(gòu)與功能觀”的理解。

繼續(xù)以“細胞不能無限長大的原因”教學為例，我讓學生思考這個問題：在我國總體上北方人比南方人長的高大，為什么？學生對這個問題更加感興趣，七嘴八舌，討論的非常激烈，答案也千奇百怪，有的學生說北方吃小麥，有的說北方人愛運動等，但是答的都不夠準確。這個時候，還需要老師提醒學生一是考慮到南方的氣候，二是用細胞大小與相對表面積的關(guān)系來解釋。這樣學生可能會想到：北方天氣冷，人長的高大相對表面積小，不容易散熱;而南方天氣炎熱人身體小，相對表面積大容易散熱，這是通過長期的自然選擇，進化而形成的，是與環(huán)境相適應的。就把“結(jié)構(gòu)與功能觀”和“進化與適應觀”統(tǒng)一聯(lián)系在一起了，更有利于學生的理解。接著這個問題，我繼續(xù)提出一個問題讓學生解釋：總體上為什么北方人鼻梁高鼻孔小，而南方人鼻梁矮鼻孔大寫呢？同樣道理考慮到南方方氣候差異，用“結(jié)構(gòu)與功能”和“進化與適應”的觀念進行解釋，學生也是可以理解的。

總之，培育學生的“結(jié)構(gòu)與功能觀”有利于生命觀念的形成，有利于學生客觀的看待生命現(xiàn)象，認識生命的意義，形成正確的人生觀。而包括“結(jié)構(gòu)與功能觀”在內(nèi)的生命觀念的教育，需要生物老師在平時課堂一點一滴的滲透，而不是一蹴而成的，也不是通過一兩個個例就能使學生理解的。需要老師深入學習、準確把握、深刻理解高中生物學科核心素養(yǎng)，同時教師在結(jié)合當前生物教學內(nèi)容和學生學習需要的基礎(chǔ)上進行全面設(shè)計，令學生在接觸相關(guān)觀念學習時能逐步提高自身的思考與探究意識，鍛煉學生的思維邏輯性，最終讓學生在日積月累中實現(xiàn)個生物核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與發(fā)展。

參考文獻：

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[2]豐農(nóng)村.基于“結(jié)構(gòu)與功能觀”的高中生物教學策略分析.開封職業(yè)藝術(shù)學院學報 2020年第4期

[3]車艷嬌.生命觀念在高中生物教學的滲透策略分析.理化生教學與研究

（廣東省惠東縣惠東榮超中學）