《动物体的结构层次》中的重要概念及教学策略

       李婉

（马鞍山市第八中学，117938733@qq.com）

摘  要：细胞是生物体结构和功能的基本单位。细胞的分裂、分化和生长是细胞重要的生命活动。细胞经过分裂和分化形成生物体的各种组织，由功能不同的组织形成器官，完成特定的生理功能。多细胞生物体依靠细胞、组织、器官之间的协调活动，表现出生物体的生命现象。生物体有一定的结构层次。

关键词：结构层次  细胞分化  组织  器官  系统

引  言

本文针对《动物体的结构层次》中的重要概念的教学策略展开探讨，从教材内容，课程标准进行分析，整理出重要概念间的关系，尝试按照重要概念形成的次序进行教学设计。

一、《动物体的结构层次》的教学内容及分布

1．《动物体的结构层次》的教材内容

《动物体的结构层次》是人民教育出版社2012版新教材七年级上册中《第二单元 生物体的结构层次》《第二章 细胞怎样构成生物体》的第二节，内容包括：大多数动物和人的生命开始于一个受精卵，经过细胞分裂、细胞分化等活动，细胞的数量增多，形态、结构和功能发生了差异性变化，并以人（最高等的哺乳动物）为例，准备了上皮组织、肌肉组织、神经组织、结缔组织这四大基本组织的显微图片，胃、脑、心脏这些主要器官的图片，以及消化系统的图片和文字，供学生自主学习并理解动物体具有一定的结构层次。^①

2．教材中相关内容的分布

表1 教材中相关内容的分布

二、《动物体的结构层次》中的重要概念及分布

1．新课标中《生物体的结构层次》的重要概念

新修订的《生物学课程标准》中包含十个一级主题，生物体的结构层次是其中的第二个，具体包括：生物体有一定的结构层次。细胞是生物体结构和功能的基本单位。细胞的分裂、分化和生长是细胞重要的生命活动。细胞经过分裂和分化形成生物体的各种组织，由功能不同的组织形成器官，完成特定的生理功能。多细胞生物体依靠细胞、组织、器官之间的协调活动，表现出生物体的生命现象。教学中，教师要帮助学生形成以下的重要概念。^②

①细胞是生物体结构和功能的基本单位。

②细胞能进行分裂、分化，以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖。

③一些生物由单细胞构成，一些生物由多细胞组成。

④动植物细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核和线粒体等结构，以进行生命活动。

⑤相比于动物细胞，植物细胞具有特殊的细胞结构，例如叶绿体和细胞壁。

⑥多细胞生物体具有一定的结构层次，可包括细胞、组织、器官（系统）和生物个体。

2．《动物体的结构层次》中的重要概念

通过对教材和课标中的重要概念的分析可以确定本节的重要概念是：

②细胞能进行分裂、分化，以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖。

③一些生物由单细胞构成，一些生物由多细胞组成。

⑥多细胞生物体具有一定的结构层次，可包括细胞、组织、器官（系统）和生物个体。

3．《动物体的结构层次》中的重要概念及相关概念的关系

已学过的概念              基础               本节将要学习的概念

图1 《动物体的结构层次》中的重要概念及相关概念的关系

三、《动物体的结构层次》中的重要概念及相关内容的关系

图2 《动物体的结构层次》中的重要概念及相关内容的关系

四、学生的情况分析

七年级的学生刚刚进入中学这一新的学习环境，才开始学习生物学这门学科，有强烈的好奇心和学习兴趣。初步学会显微观察的方法和技能，并对动植物细胞的结构和功能进行了观察和分析，初步理解细胞是结构和功能的基本单位，细胞可以生长和分裂，但并不能完全掌握生物学的学习方法，逻辑思维的能力也不够完善，教师应提供机会引导学生探究，激发探究的兴趣。这就需要教师在教学中准备适当的图片和材料，设计不同深度的问题，引导学生在获得直观形象的感知后，归纳出相关概念。

五、《动物体的结构层次》中重要概念的教学策略

阅读了教材配备的教参后，发现教参所提供的教学策略比较宽泛，实际教学时，教师还需要做更细致的解读和设计，我根据自己的教学实践，进行了教学设计，按照以下顺序对几个重要概念展开教学：

（一）重要概念“一些生物由多细胞组成”的教学策略

1．学习基础

①教材内容：“想一想、议一议”鱼的生长发育过程图。②学生已知的事实：动植物细胞需要在显微镜下观察。③学生已有的前概念：动植物细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核和线粒体等结构，以进行生命活动。植物细胞具有特殊的细胞结构，例如叶绿体和细胞壁。细胞能进行生长和分裂，数量增多。

2．教学策略

<活动1>引入新课，教师提问：细胞很小，通常需借助显微镜进行观察，那么，一条可以被肉眼观察到的完整的鱼是只有一个细胞还是多个细胞呢？引导学生思考生物体的组成。

<活动2>展示教材中的“想一想、议一议”的图片，并提出问题1：这条鱼生命最初开始于哪种生命结构？（引导学生观察思考分析得出：鱼是由一个受精卵生长发育来的，其它很多动物和人也都是从一个受精卵发育成的。）提出问题2：由一个受精卵生长发育为一个生物体，细胞可能发生了哪些变化？（引导学生分析得出：细胞的数量增加了，部分细胞则发生了形态、结构、功能上的变化。）

总结：由一个受精卵生长发育为一个生物体，细胞的数量增加了，部分细胞则发生了形态、结构、功能上的变化。可见，这些生物体是由多个细胞组成的。帮助学生要形成重要概念：“一些生物由多细胞组成。”

（二）重要概念“细胞能进行分裂、分化，以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖”的教学策略

1．学习基础

教材内容：“想一想、议一议”鱼的生长发育过程图。鱼是由一个受精卵生长发育来的，其它很多动物和人也都是从一个受精卵发育成的，由一个受精卵生长发育为一个生物体，细胞的数量增加了，部分细胞则发生了形态、结构、功能上的变化这些生物体是由多个细胞组成的。②学生已知的事实：人体有多种细胞，如：肌肉细胞、口腔上皮细胞、神经细胞等。③学生已有的前概念：细胞能进行生长和分裂，数量增多。④学生容易形成的错误概念：混淆细胞分裂和细胞分化；分化形成的细胞都失去了分裂能力。

2．教学策略

<活动>教师通过提出不同梯度的问题，引导学生对已有的知识进行深层次的思考，理解细胞分化对生物生长、发育的意义，分析归纳出细胞分化的概念。

问题1：我们已学习过哪些人体细胞？（引导学生回顾所学：我们已学习过肌肉细胞、口腔上皮细胞、神经细胞。）

问题2：细胞的形态，功能是否相同？（引导学生比较、思考：它们的形态和功能不完全相同，人体约有200 多种细胞。）

问题3：这些细胞的细胞核中染色体数量是否改变？（引导学生推理、归纳：它们是由同一个受精卵经过分裂等活动得来的细胞，因此细胞内的染色体形态数量一致，成熟的红细胞核消失）。

总结：受精卵经过多次细胞分裂，细胞的数量增多了，一部分细胞始终具有分裂能力，大部分细胞则发生了形态、结构、功能上的差异性变化，称为细胞分化。人体有200 多种细胞，正是细胞分化形成的。分化形成的细胞并不意味着都失去分裂能力，如：皮肤下基底层细胞可以分裂补充体表脱落的皮肤细胞，肌肉干细胞可以在受伤后生长修复受损细胞。可见，细胞有无分裂能力，也是细胞不同功能的体现。

（三）重要概念“一些生物由多细胞组成”的教学策略

1．学习基础

①教材内容：四大基本组织的图片，脑、胃、心脏的图片，消化系统的图片等。②学生已知的事实：在日常生活中，人们因为交流、管理、研究等方面的需要，往往会对一些事物进行划分，从而形成不同层次的结构单位，如：国家、学校等。③学生已有的前概念： “细胞是结构功能的基本单位“，“有些生物体是由多个细胞组成的”，“细胞能进行分裂、分化，以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖”。④学生容易形成的错误概念：结构层次仅指形成组织的细胞是按照一定次序排列的；同一组织的细胞都是完全相同的；不同器官里的几种组织排列方式相同。

2．教学策略

<活动>分析常识，总结不同领域的结构层次：国家为更有效对各个地区进行管理与交流，进行了行政单位的划分：各个社区→某市→某省→某国（由小到大）；学校为了有效的管理，会将学生分为：学校→年级→班级→小组（由大到小）。提问：构成生物体的这些细胞只是简单堆砌在一起呢？还是也具有一定的顺序和结构层次呢？引导学生，思考学习动物体的结构层次。

总结：在日常生活中，人们因为交流、管理、研究等方面的需要，往往会对一些事物进行划分，从而形成不同层次的结构单位。

（1）“组织”的教学策略：

<活动1>用显微镜观察人体的四种不同组织的永久切片，提问：细胞是生物体的结构和功能的基本单位，这些形态功能不同的细胞在组成生物体时，是否只是混乱的堆在一起？引导学生进入“组织”的学习，通过观察获取直观感性认识，比较和思考不同组织的细胞形态和排列方式，并填写观察记录表。

表2  用显微镜观察人体的四种不同组织切片观察记录表

总结：形态结构功能相似的细胞有规律的组合在一起形成的细胞群，称为组织。不同组织的细胞形态和排列方式有差别。

<活动2>展示四组不同组织的图片：①口腔上皮细胞、小肠上皮细胞、皮肤细胞的图片；②平滑肌细胞、骨骼肌、心肌的图片；③嗅神经细胞、脑细胞、脊髓细胞的图片；④软骨细胞、脂肪细胞、血细胞、韧带的图片。并提问：不同组织的细胞形态排列方式有差别，那么同一种组织内细胞形态是否完全相同？人体有哪些基本组织？引导学生依次观察比较比较同一组织的细胞形态和排列方式是否完全相同。

共同分析：

①口腔上皮细胞扁平，小肠内壁细胞柱状，皮肤细胞扁平，它们的形态不完全相同，但共同点是：排列紧密，具有保护作用，分泌功能，都属于上皮组织。

②骨骼肌纤维状，平滑肌梭形，心肌交织，它们的共同点：具有收缩，舒张的功能，都属于肌肉组织。

③嗅神经细胞，脑细胞，脊髓细胞，它们突起的长短和数量不完全相同，但共同特点是：感受刺激，产生并传递神经冲动，都属于神经组织。

④软骨细胞，血液，脂肪细胞，韧带，形态有差别，但共同特点是：细胞间质多，在人体具有连接，保护，支持，营养等功能，统属于结缔组织。

总结：人体的基本组织有：上皮组织，肌肉组织，神经组织，结缔组织，总共只有四种。而人体有200多种细胞，可见，同一组织中的细胞不是完全相同，而是形态结构功能相似，并且有规律的排列在一起。

（2）“器官”的教学策略：

<活动>展示几种器官的图片：胃壁的剖面图，脑、心脏、皮肤的图片，提问：四种组织在人体的任何一处是否都是用同一种方式排列，或杂乱的排列？引导学生观察比较器官内组织的种类及排列方式。

共同分析：

胃：内壁是排列整齐的上皮组织（可以分泌胃液和黏液，具有保护和分泌的功能），再外壁是由平滑肌组成的肌肉组织（可通过收缩舒张促进胃壁的蠕动，利于食物与胃液的混合，并可以膨胀储存一定量的食物），胃壁内分布有神经细胞，即神经组织（感受胃的刺激），此外还分布有大小不一的血管，其中的血液为结缔组织（可为胃的细胞提供氧气和营养物质）。可见，胃内的组织有一定的排列顺序。

脑：主要是神经组织，还有血管运输血液为脑细胞提供营养，可见，脑内的组织有一定的排列顺序。

心脏：主要是由肌肉组织构成心脏壁，在心脏壁内分布有大小不一的血管运输血液为心肌细胞提供营养，患有心脏病的人会感到疼痛，说明心脏含有神经组织。可见，组成心脏的组织具有一定的排列顺序。

皮肤：含有排列紧密的上皮组织，划破会流血说明含有结缔组织，感到疼痛说明含有神经组织。可见，皮肤内的组织有一定排列顺序。

总结：在不同的器官里，往往含有多种组织，既不是用同一种方式排列，也不是胡乱排列，而是各自有一定的次序，可见：多种组织按一定的次序排列，可以更好完成功能，便形成了器官。一根完整的骨头：含有大量的骨组织，表面有骨膜，内部有血管和神经；一块完整的肌肉：含有大量的肌肉组织，但嵌有大量的血管和神经；它们都属于器官。

（3）“系统”的教学策略：

<活动1>展示：消化系统的图片，提问：人体有多种器官，它们是否可以杂乱无章的排列？

共同分析：消化系统包括：口腔，咽，食道，胃，小肠（十二指肠是小肠的开端），大肠，肛门。可见，各种消化器官排列有一定的顺序。共同合作完成消化食物，吸收营养，排出食物残渣的功能。

<活动2>展示：呼吸系统的图片

共同分析：呼吸系统包括：鼻，咽，喉，气管，支气管，肺。可见，各种呼吸器官排列有一定的顺序。呼吸道内壁的黏液吸附或杀灭吸入气体一部分的灰尘，病菌，减少对肺的伤害和刺激，最终才进入肺，完成气体交换。

总结：为了共同完成某一种或几种生理功能，几种器官有次序的排列，从而形成了系统。人体有多个系统，如：消化系统（消化食物、吸收营养、排出食物残渣），呼吸系统（从空气中获取氧气，排出体内产生的二氧化碳），循环系统（运输营养，氧气，体内产生的废物等），神经系统（感受刺激，作出反应，调控身体），运动系统，泌尿系统，内分泌系统，以及生殖系统。

（4）“人体/动物体”的教学策略：

<活动1>提问（1）：只有运动系统完好，是否可以完成运动？运动时，你会有哪些感受？

提问（2）：人体的多个系统可否杂乱排列？

共同分析：呼吸急促，说明需要呼吸系统提供大量的氧气；心跳加快，说明需要循环系统加快对氧气和营养的运输；做了重体力活或运动量较多后，往往会食量增加，说明需要消化系统提供和补充营养物质。而植物人的神经系统受损，便不能运动，则说明运动离不开神经系统的调控。运动的完成离不开人体其它系统的配合。

总结：为了完成某种生命活动，往往需要多种系统的相互协调配合。多个系统也有一定的排列次序，人体是多个系统的统一整体。

<活动2>提问（3）：请同学们归纳并用箭头连接展示人体的结构层次？引导学生自主总结。

总结：多数动物体含有多个细胞，为了更好的研究和理解这些细胞是如何协调高效的完成各种生命活动的，可以将动物体由小到大划分不同的结构层次：细胞→组织→器官→系统（植物无）→人体/动物体。

六、关于重要概念教学的思考

   在进行概念教学时，教师应根据学生已有的前概念和具备的事实前提，准备的必要事实作为事实基础，供学生观察、比较、分析，从中总结归纳出相关概念。学生在学习过程中自己形成的概念有的可能是错误概念、次要概念、无关概念，老师应在教学过程中引导学生进行区别和纠正，最终使之成为建立重要概念的基础。

参考文献

[1]生物学（七年级上册），人民教育出版社，2012年6月第1版，第59-62页。

[2]生物学课程标准，北京师范大学出版社，2011版，第9-11页。