生命观念视角下“花的结构”实验改进

摘 要：本文从实验内容、素材、操作方法等方面对“花的结构”实验进行改进，旨在为学生提供更丰富的生物学事实，从而引导其自主完成概念的构建，最终促进生命观念的形成。

关键词：花的结构；生命观念；实验改进

文章编号：1003-7586（2024）06-0048-04 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

1 教学背景

《义务教育生物学课程标准（2022年版）》（以下简称《义教课标》）中明确提出了以发展学生核心素养为宗旨的课程理念。其中，生命观念居于生物学核心素养的首位。《义教课标》指出，生命观念对认识生命世界具有指导作用，是科学自然观和世界观的重要组成和基础。初中阶段的学生，需要形成的生命观念主要包括结构与功能观、进化与适应观。^［1］生命观念的建立是循序渐进的过程，需要在获得生物学事实的基础上构建相应的生物学概念，再进一步将其提炼和升华为生命观念。^［2］因此，各类实践探究活动正是培育学生生命观念的有效工具。

2 实验分析与改进

“花的结构”是苏教版义务教育教科书《生物学·七年级·上册》（以下简称“教材”）中“植物的开花和结果”第一课时中的实验，内容主要为学生通过解剖并列表比较一朵花的花萼、花瓣、雌蕊、雄蕊的数量和颜色，绘制形态结构简图并列举其各结构代表的功能。教材内容较为单薄，对花结构特征的解析不够深入，无法帮助学生有效突破花的结构、功能等重难点，并且绘制形态结构简图往往耗时较多，导致无法按规定课时完成教学。根据《义教课标》中“教学过程重实践”的课程理念及本节内容对应的学业要求和次位概念，结合学生的前概念和认知规律，本节课在教学中需要丰富实验素材，充实实验内容，进而帮助学生自主构建概念并促进其形成生命观念。改进思路如表1所示：

3 实验材料改进

教材中推荐的实验材料为桃花、康乃馨、茶花、月季，这些材料在实践中存在的问题如表2所示：

改进后的实验选择洋桔梗、百合两种常见植物的鲜切花搭配使用，康乃馨可视学情用于补充。不同花材的搭配既是优势互补，又同时丰富了实验素材。上述花材的优、缺点及用途分析如表3所示：

在分析子房的功能时，传统教学方法多为讲授或动画演示子房发育为果实的过程，对学生而言不够直观，笔者因此设计了观察朝天椒的教学环节。朝天椒是典型的真果，花果期可至11月，成本低廉，有助于学生更直观地理解花与果实在发育过程中的联系。

除以上素材用于学生实验外，还安排了针垫花、南瓜花、柳树花等不完全花的演示，用于引出后续课程中对花蕊的教学。另外准备了百合花、凤仙花、小麦花、桃花、向日葵花、油菜花的花粉装片，用于展示不同花粉的形态结构。

4 实验过程

4.1 观察花的基本结构

资料一：教师播放课前录制的视频，内容为教材中的结构模式图，介绍玫瑰花的基本结构，并制作玫瑰花的结构展板，以此铺垫相关知识与实验方法，避免盲目实验。

分组实验一：参考视频内容，按由下至上、由外至内的顺序解剖并识别洋桔梗花的基本结构，然后制作展板（见图1、图2），最后展示花的结构模式图，总结花的基本结构。由教材中的模式图到视频中的玫瑰花，再到自主解剖的洋桔梗花，既体现了知识和方法的迁移应用，又揭示了花朵结构的相似性。最后再以结构模式图进行总结，将知识点由抽象到具体再回归抽象展开，从而完成构建概念的目的。

4.2 观察花蕊

资料二：教师展示不完全花的实物或图片，如百合、针垫花、南瓜花、柳树花等。引导学生发现形态结构的规律：这些花都至少具备一种花蕊，自然引出接下来对原因的探究。

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分组实验二：

（一）轻轻分离百合花（已提前养到花药成熟裂开、柱头湿润的状态）的各个结构，取出雄蕊和雌蕊，对照教材中的结构模式图，识别其组成结构。

（二）在白纸上轻敲几下百合的花药，观察掉落的是什么？其颜色、大小、状态如何？

（三）观察百合柱头上的黏液，用柱头轻轻触碰掉落在纸上的花粉，观察现象；或用纸巾粘在柱头上，尝试纸巾能否被粘住。

（四）横切百合的花柱，用放大镜观察横切面。

资料三：教师反馈实验结果，展示图片：

（一）课前拍摄的百合花、凤仙花、小麦花、向日葵花、桃花、油菜花的花粉显微摄影图，了解花粉的微观形态及结构的多样性。

（二）由于每朵百合花柱头状态有所差异，有些个体黏液较少，因此展示课前拍摄的百合柱头黏液滴落的图片（见图3），帮助学生更加直观地感受。

（三）展示百合花花柱横切面的显微摄影图，可以看到其花柱中空（见图4）。此处需提示学生，并非所有植物的柱头都会分泌黏液，花柱也并非都是中空的结构。

4.3 观察子房及解剖方法改进

分组实验三：解剖并观察百合花的子房。百合花的子房由三个心皮组成，其内部沿三条背缝线的两侧各生有一排整齐的胚珠。按照传统方法对子房进行横切会导致对胚珠观察效果不佳，但如果将子房纵切为两半，由于纵切位置具有随机性，又容易导致无法观察到胚珠。因此，可以将百合花的子房沿背缝线垂直向下纵切为三部分（见图5），这样每部分都可以清楚看到两行排列整齐的胚珠。由于此操作对学生有一定难度，故而此环节中可以增加康乃馨（已预处理，仅保留雌蕊）作为补充或替代，先将其子房横切，再去除外侧一圈子房壁组织，即可用放大镜看到许多排列不规则的胚珠。

资料四：教师展示康乃馨子房横切面（见图6）、子房内部（见图7）及百合花子房三分纵切面（见图8）的照片并总结子房的结构，最后展示花的结构图，将花蕊的结构补充完整。

在上述几个环节中，学生通过观察在实验中呈现的生物学事实，从整体到局部直观地认识了花的结构，并自主完成了对概念的构建。同时，经由丰富的教学素材，学生能够了解到不同植物的花的结构基本相同，但也存在一定差异，例如不同种类的植物在花的外形结构以及花粉、子房和胚珠的形态等方面都各具特点，从而体会到生物结构的统一性和多样性。经过教师讲解，学生能够认识到花的结构多样性是在长期进化过程中形成的，不同的结构能够使其适应多样化的环境，从而引导学生初步渗透生物学的进化与适应观，为后续内容的学习奠定基础。

4.4 探究花的功能

资料五：教师展示月季花的花蕾图片并解读自然界中不同颜色花的数量统计表，分析花萼及花瓣的功能；引导学生逐一回顾上述实验中观察到的花药、花丝、柱头、花柱、子房的结构特点，分析其各自的功能。

分组实验四：教师展示朝天椒花的新鲜子房、枯萎子房和果实的照片并进行比较，从中可以看出随着花的各部分逐渐凋谢，子房逐渐膨大并发育成果实（见图9）。之后由学生对朝天椒花的子房和果实分别进行横切，并用放大镜观察其横切面及内部结构（见图10、图11）。由于学生大多具备“辣椒里的‘籽’就是种子”这一常识，因此很容易看出子房里的胚珠能够发育成果实里的种子。这个环节以事实呈现的过程代替动画模拟和讲授，使学生对花与果实在发育上的内在联系有了更加深刻的理解，从而有效突破教学难点。

资料五：教师列表总结花的各部分结构的特点与功能，引导学生认识到花的生物学意义是在各结构的共同作用下逐渐实现的，而其中最重要的就是雌蕊和雄蕊部分的识记。

通过对这一环节的梳理，学生不仅顺利完成了对花的功能、雌蕊和雄蕊的重要性、花与果实的联系等概念的构建，并且在分析推理的思维活动过程中，认识到生物体功能的实现与其结构特征密不可分。实验引导学生强化了结构与功能相适应的生物学观点，进一步培育gEy5PXM75rF1xK8+SIrgYQ==了生物的结构与功能观，实现了从生物学概念到生命观念的提炼与升华。

5 反思

本实验将原有的实验内容拓展为四个部分，由宏观至微观、由具体到抽象逐层展开，以花的结构和特征为基础自然引申到花的功能，符合学生的认知规律。实验通过丰富的活动与素材给予学生充分的感性认知和事实依据，引导学生以事实为支撑，进而分析和解决问题并自主构建概念。学生在此过程中渗透了生物的结构与功能观、进化与适应观，完成了由生物学事实到生物学概念，再到生命观念的发展过程，有效实现了既定的教学目标。

参考文献

［1］ 吴举宏.学科核心素养与关键能力评价框架的内在理据及实践路径［J］.中学生物教学，2019，9：4-9.

［2］ 吴举宏.生命观念教学的实践路径［J］.基础教育课程，2019，20：61-67.