生命觀念視角下“花的結構”實驗改進

摘 要：本文從實驗內容、素材、操作方法等方面對“花的結構”實驗進行改進，旨在為學生提供更豐富的生物學事實，從而引導其自主完成概念的構建，最終促進生命觀念的形成。

關鍵詞：花的結構；生命觀念；實驗改進

文章編號：1003-7586（2024）06-0048-04 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

1 教學背景

《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《義教課標》）中明確提出了以發展學生核心素養為宗旨的課程理念。其中，生命觀念居于生物學核心素養的首位。《義教課標》指出，生命觀念對認識生命世界具有指導作用，是科學自然觀和世界觀的重要組成和基礎。初中階段的學生，需要形成的生命觀念主要包括結構與功能觀、進化與適應觀。^［1］生命觀念的建立是循序漸進的過程，需要在獲得生物學事實的基礎上構建相應的生物學概念，再進一步將其提煉和升華為生命觀念。^［2］因此，各類實踐探究活動正是培育學生生命觀念的有效工具。

2 實驗分析與改進

“花的結構”是蘇教版義務教育教科書《生物學·七年級·上冊》（以下簡稱“教材”）中“植物的開花和結果”第一課時中的實驗，內容主要為學生通過解剖并列表比較一朵花的花萼、花瓣、雌蕊、雄蕊的數量和顏色，繪制形態結構簡圖并列舉其各結構代表的功能。教材內容較為單薄，對花結構特征的解析不夠深入，無法幫助學生有效突破花的結構、功能等重難點，并且繪制形態結構簡圖往往耗時較多，導致無法按規定課時完成教學。根據《義教課標》中“教學過程重實踐”的課程理念及本節內容對應的學業要求和次位概念，結合學生的前概念和認知規律，本節課在教學中需要豐富實驗素材，充實實驗內容，進而幫助學生自主構建概念并促進其形成生命觀念。改進思路如表1所示：

3 實驗材料改進

教材中推薦的實驗材料為桃花、康乃馨、茶花、月季，這些材料在實踐中存在的問題如表2所示：

改進后的實驗選擇洋桔梗、百合兩種常見植物的鮮切花搭配使用，康乃馨可視學情用于補充。不同花材的搭配既是優勢互補，又同時豐富了實驗素材。上述花材的優、缺點及用途分析如表3所示：

在分析子房的功能時，傳統教學方法多為講授或動畫演示子房發育為果實的過程，對學生而言不夠直觀，筆者因此設計了觀察朝天椒的教學環節。朝天椒是典型的真果，花果期可至11月，成本低廉，有助于學生更直觀地理解花與果實在發育過程中的聯系。

除以上素材用于學生實驗外，還安排了針墊花、南瓜花、柳樹花等不完全花的演示，用于引出后續課程中對花蕊的教學。另外準備了百合花、鳳仙花、小麥花、桃花、向日葵花、油菜花的花粉裝片，用于展示不同花粉的形態結構。

4 實驗過程

4.1 觀察花的基本結構

資料一：教師播放課前錄制的視頻，內容為教材中的結構模式圖，介紹玫瑰花的基本結構，并制作玫瑰花的結構展板，以此鋪墊相關知識與實驗方法，避免盲目實驗。

分組實驗一：參考視頻內容，按由下至上、由外至內的順序解剖并識別洋桔梗花的基本結構，然后制作展板（見圖1、圖2），最后展示花的結構模式圖，總結花的基本結構。由教材中的模式圖到視頻中的玫瑰花，再到自主解剖的洋桔梗花，既體現了知識和方法的遷移應用，又揭示了花朵結構的相似性。最后再以結構模式圖進行總結，將知識點由抽象到具體再回歸抽象展開，從而完成構建概念的目的。

4.2 觀察花蕊

資料二：教師展示不完全花的實物或圖片，如百合、針墊花、南瓜花、柳樹花等。引導學生發現形態結構的規律：這些花都至少具備一種花蕊，自然引出接下來對原因的探究。

分組實驗二：

（一）輕輕分離百合花（已提前養到花藥成熟裂開、柱頭濕潤的狀態）的各個結構，取出雄蕊和雌蕊，對照教材中的結構模式圖，識別其組成結構。

（二）在白紙上輕敲幾下百合的花藥，觀察掉落的是什么？其顏色、大小、狀態如何？

（三）觀察百合柱頭上的黏液，用柱頭輕輕觸碰掉落在紙上的花粉，觀察現象；或用紙巾粘在柱頭上，嘗試紙巾能否被粘住。

（四）橫切百合的花柱，用放大鏡觀察橫切面。

資料三：教師反饋實驗結果，展示圖片：

（一）課前拍攝的百合花、鳳仙花、小麥花、向日葵花、桃花、油菜花的花粉顯微攝影圖，了解花粉的微觀形態及結構的多樣性。

（二）由于每朵百合花柱頭狀態有所差異，有些個體黏液較少，因此展示課前拍攝的百合柱頭黏液滴落的圖片（見圖3），幫助學生更加直觀地感受。

（三）展示百合花花柱橫切面的顯微攝影圖，可以看到其花柱中空（見圖4）。此處需提示學生，并非所有植物的柱頭都會分泌黏液，花柱也并非都是中空的結構。

4.3 觀察子房及解剖方法改進

分組實驗三：解剖并觀察百合花的子房。百合花的子房由三個心皮組成，其內部沿三條背縫線的兩側各生有一排整齊的胚珠。按照傳統方法對子房進行橫切會導致對胚珠觀察效果不佳，但如果將子房縱切為兩半，由于縱切位置具有隨機性，又容易導致無法觀察到胚珠。因此，可以將百合花的子房沿背縫線垂直向下縱切為三部分（見圖5），這樣每部分都可以清楚看到兩行排列整齊的胚珠。由于此操作對學生有一定難度，故而此環節中可以增加康乃馨（已預處理，僅保留雌蕊）作為補充或替代，先將其子房橫切，再去除外側一圈子房壁組織，即可用放大鏡看到許多排列不規則的胚珠。

資料四：教師展示康乃馨子房橫切面（見圖6）、子房內部（見圖7）及百合花子房三分縱切面（見圖8）的照片并總結子房的結構，最后展示花的結構圖，將花蕊的結構補充完整。

在上述幾個環節中，學生通過觀察在實驗中呈現的生物學事實，從整體到局部直觀地認識了花的結構，并自主完成了對概念的構建。同時，經由豐富的教學素材，學生能夠了解到不同植物的花的結構基本相同，但也存在一定差異，例如不同種類的植物在花的外形結構以及花粉、子房和胚珠的形態等方面都各具特點，從而體會到生物結構的統一性和多樣性。經過教師講解，學生能夠認識到花的結構多樣性是在長期進化過程中形成的，不同的結構能夠使其適應多樣化的環境，從而引導學生初步滲透生物學的進化與適應觀，為后續內容的學習奠定基礎。

4.4 探究花的功能

資料五：教師展示月季花的花蕾圖片并解讀自然界中不同顏色花的數量統計表，分析花萼及花瓣的功能；引導學生逐一回顧上述實驗中觀察到的花藥、花絲、柱頭、花柱、子房的結構特點，分析其各自的功能。

分組實驗四：教師展示朝天椒花的新鮮子房、枯萎子房和果實的照片并進行比較，從中可以看出隨著花的各部分逐漸凋謝，子房逐漸膨大并發育成果實（見圖9）。之后由學生對朝天椒花的子房和果實分別進行橫切，并用放大鏡觀察其橫切面及內部結構（見圖10、圖11）。由于學生大多具備“辣椒里的‘籽’就是種子”這一常識，因此很容易看出子房里的胚珠能夠發育成果實里的種子。這個環節以事實呈現的過程代替動畫模擬和講授，使學生對花與果實在發育上的內在聯系有了更加深刻的理解，從而有效突破教學難點。

資料五：教師列表總結花的各部分結構的特點與功能，引導學生認識到花的生物學意義是在各結構的共同作用下逐漸實現的，而其中最重要的就是雌蕊和雄蕊部分的識記。

通過對這一環節的梳理，學生不僅順利完成了對花的功能、雌蕊和雄蕊的重要性、花與果實的聯系等概念的構建，并且在分析推理的思維活動過程中，認識到生物體功能的實現與其結構特征密不可分。實驗引導學生強化了結構與功能相適應的生物學觀點，進一步培育gEy5PXM75rF1xK8+SIrgYQ==了生物的結構與功能觀，實現了從生物學概念到生命觀念的提煉與升華。

5 反思

本實驗將原有的實驗內容拓展為四個部分，由宏觀至微觀、由具體到抽象逐層展開，以花的結構和特征為基礎自然引申到花的功能，符合學生的認知規律。實驗通過豐富的活動與素材給予學生充分的感性認知和事實依據，引導學生以事實為支撐，進而分析和解決問題并自主構建概念。學生在此過程中滲透了生物的結構與功能觀、進化與適應觀，完成了由生物學事實到生物學概念，再到生命觀念的發展過程，有效實現了既定的教學目標。

參考文獻

［1］ 吳舉宏.學科核心素養與關鍵能力評價框架的內在理據及實踐路徑［J］.中學生物教學，2019，9：4-9.

［2］ 吳舉宏.生命觀念教學的實踐路徑［J］.基礎教育課程，2019，20：61-67.