初中生物学教材中的“结构与功能相适应”实例分析

【摘 要】以人教版初中生物学教材中有关的“结构与功能相适应”的实例，从细胞、组织、生物与环境等几个层面进行分析，以便让学生更好的理解结构与功能之间的关系。

【关键词】结构 功能 适应 实例

“结构与功能相适应”是生物学的基本观点之一，即一定的结构就必然有与之相对应的功能存在。我国人教版初中生物学教材以人与自然为主线，指导学生运用生物学观点分析自然界的发展规律，从而形成科学的思维方式。如何让学生掌握结构与功能相适应的观点，提高学生的生物科学素养，本文以人教版生物教材中的实例分析结构与功能之间的关系，从而加深学生对“结构与功能相适应”的认识与体会。

一、结构与功能相适应在细胞层次的体现

细胞是构成动植物体的最小单位，最大的细胞直径细胞不足30μm。细胞虽小，但其内部的结构和功能十分复杂，细胞结构体现着结构与功能相适应的观点。以白细胞为例，白细胞是人和动物体内的免疫细胞，它们个体体积相对较大，能从血管内迁移到血管外，在组织间隙游走，吞噬病毒、寄生虫、细菌等病原体，同时对疾病的免疫也能起到一定的作用。人教版初中生物教学过程中，植物进行光合作用需要通过气孔吸收大气中的二氧化碳，植物气孔是由一对半月形的保卫细胞构成的，植物气孔的开合是由细胞结构决定的。由于保卫细胞的细胞壁厚薄不均匀，当细胞吸水膨胀时，内壁伸展拉伸，牵动细胞壁外壁内陷，使得气孔张开，反之细胞失水时，内外壁都拉直，气孔将闭合。气孔作为植物和外界气体交换的窗口，如何实现与外界气体的交换，需要学生结合呼吸作用和光合作用进行理解，才能深刻理解“结构与功能相适应”的观点。

二、植物的输导组织

在人教版初中生物学教材中我们学习到植物中的导管和筛管都属于输导组织。在植物导管中我们可以发现它失去了横壁，且分布于植物体内根、茎、叶、花、果、种等各个器官之中，便于运送水分和无机盐，维持植物生长。而筛管是由许多管状细胞上下连接而成的，在上下细胞连接处会有许多筛孔，且这些细胞都是活细胞，便于运送有机物，促进植物生长。输导组织的不同结构决定了其所运送的物质不同，人教版生物教材通过对植物组织结构特征的描述，便于学生认识同一组织不同结构所具有的特殊功能，这同时也有利于提高学生的生物学素养。

三、猪笼草的结构适于捕食

在人教版生物教材中，我们学笼草结构时了解到；猪笼草的叶基和正常的叶子一样，因猪笼草的外形如同“猪笼”而得名。但是，猪笼草叶子中脉长有一个长圆柱形的“捕虫瓶”，该瓶子一般约有15cm，内壁光滑且长有许多蜡质，捕虫瓶能够分泌出略有香味的酸性消化液。当小昆虫飞来采蜜时，往往会因为贪吃而跌落进捕虫瓶内，最终将会被捕虫瓶内的酸性消化液腐蚀，成为猪笼草的美餐。猪笼草特殊的生理结构，为其本身猎取食物提供了有利武器。猪笼草特有的结构决定猪笼草独特的捕食方式，这是自然进化的结果。其特殊的生理结构，造就了其独特的捕猎方式。

四、人体小肠的结构特点

人体内小肠长度大约为5～6m，是人体内消化道最长的一段，它承担着人体主要的消化功能。小肠的长度较大，可以增加人体与食物的接触面积，便于小肠绒毛与食物的接触，有利于营养吸收，同时，人体小肠内还有丰富的消化液，便于食物的分解。人体小肠主要通过三种形式吸收营养：紧张性收缩运动、分解运动、蠕动。紧张性收缩运动有利于食糜与消化液充分混合；分解运动意义在于使食糜与消化液充分混合，并增加食糜与肠壁的接触，为消化和吸收创造有利条件。此外，分解运动还能挤压肠壁，有助于血液和淋巴的回流；而蠕动意义在于使分解运动作用后的食糜向前推进，到达一个新肠段，再开始分解运动。

五、呼吸道的结构特点

从人教版初中生物学教材中讲述的人体呼吸道中我们可以发现，呼吸道主要是指由鼻、咽喉到肺的呼吸器官。呼吸道都有骨或软骨作为支架的，这样可以保证气流通畅；人体鼻腔内长有鼻毛，可以阻挡空气中的大颗粒分子、灰尘进入体内，保证人体呼吸；呼吸道器官内壁分泌有大量粘液，能够吸收进入呼吸道气管的细菌和灰尘，使人体肺部免受感染；同时，呼吸道的长度很长，这可以温暖空气，减少寒冷空气对人体的刺激。例如；俄罗斯的气候寒冷，俄罗斯人的表象特征一般都具有大鼻子，这样可以预热寒冷的空气。

六、鱼的结构适于水中生活

鱼之所以能够在水中畅游，是因为鱼具有鳍和鳔这种特殊的生理结构。鱼鳍的分类有背鳍、胸鳍、腹鳍、臀鳍、尾鳍。不同的鱼鳍在鱼儿游动中发挥着不同的作用，其中胸鳍、腹鳍等保持鱼体的身体平衡，尾鳍则为鱼向前游动提供动力。而鱼鳔则能调节鱼儿身体密度，使得鱼儿能在不同深度停留，增加鱼儿的活动范围。同时，鱼是通过鳃进行呼吸的，由于鳃的特殊生理结构，能够吸收水中的氧气，使得水中的氧气进入血液，并排除二氧化碳，完成气体交换，保证鱼儿能够长期在水下生活。

七、鸟类形态结构适应飞行

鸟类之所以能够在空中飞行，是由于其长期进化形成的特殊的生理结构决定的。鸟类经过长期进化，骨骼形成中空，从而减轻了鸟类本身的体重，易翔。同时，鸟类发达的消化吸收系统，其消化吸收具有快速、便捷的特点，且鸟类没有膀胱，能够及时排出体内的尿液、粪便，减轻自身体重。鸟类流线型的身体结构，可以减轻鸟类在飞行中的空气阻力，同时，鸟类都长有双翼，且双翼覆有羽毛，发达的胸肌牵引着双翼，使其能够顺利的完成飞行。鸟类特殊的生理结构决定了鸟类的生理功能，其特有的生理特征为鸟类的飞行提供了方便，这也体现了生物学中“结构与功能相适应”的论点。

八、结语

我国人教版初中生物学教材以动植物生理结构及其主要功能为核心内容，从多层次、多角度阐明了动植物的生活习性，反映了自然界的发展规律。人教版生物学教材采用文字图片相结合的方式，细致的讲述了多类生物的生理结构，便于同学们的学习和认识。教师应以人教版生物学为依托，以“结构与功能相适应”为核心观念，指导学生学习分析生物学现象。

参考文献：

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