張國輝
摘 要: 文章分析普通生物化學中生物氧化與氧化磷酸化這一知識模塊在高校生物化學教學中的特點,從教學導入、課件設計、課后交流三個環(huán)節(jié)對生物氧化與氧化磷酸化這一知識模塊教學方式進行探討,期望為增強該知識模塊教學效果提供一定幫助。
關鍵詞: 教學方式 氧化磷酸化 生物教學
高校生物化學知識模塊講授主要包括靜態(tài)生物化學和動態(tài)生物化學兩大方面知識。靜態(tài)生物化學主要指生物大分子的分子組成、結構及結構與功能的關系等;動態(tài)生物化學主要包括三大物質的代謝及遺傳物質的傳遞等,動態(tài)生化中三大物質的代謝又分為合成代謝和分解代謝。然而在生物化學中,物質代謝內容講授往往偏重于分解代謝,分解代謝中能量代謝與物質代謝相互交織。其中物質代謝過程有很大差異,最終基本都會進入三羧酸循環(huán)這個共同能量代謝途徑。換言之,不同物質代謝過程中都具有相同能量代謝途徑。因此,生物氧化與氧化磷酸化這一知識模塊高質量的講授對后續(xù)三大物質代謝課程講授十分重要。首先,這一模塊的成功講授可以有效降低學生對后面三大物質代謝的理解難度,后續(xù)講解可以把重點放在物質轉換上。其次,有助于教師清楚地講解物質和能量的流動和轉換。為了增強這一教學模塊的教學效果,筆者結合自己的教學實踐建議從以下幾方面把握。
一、精心設計教學導入環(huán)節(jié)
生物氧化與氧化磷酸化這一知識模塊是比較抽象的,要想使學生在課堂上快速進入老師的教學實踐,很有必要做好導入環(huán)節(jié),如果這個環(huán)節(jié)做得不好,同學就不可能有效進入該課堂教學過程,很可能本章節(jié)結束后學生仍然沒有深刻理解生物氧化與氧化磷酸化這一知識模塊[1-2]。事實上,用舉例子方式導入該課程學習是很有效果的,常用的例子就是體外氧化例子,如何用好這個例子發(fā)揮最大功效是值得探究的。筆者認為首先應在導入環(huán)節(jié)給予更多時間講體外物質氧化,讓學生充分回憶反應過程和結果。然后告訴學生體外氧化的起始物和終產物是一樣的。例如,1mol葡萄糖在體內體外氧化(燃燒)最終都產生CO2和H2O,同時釋放約2867KJ的能量。然而,體內體外氧化的實際過程截然不同。這樣一來,學生心中自然會出現(xiàn)疑問——有機物在生物體內是如何氧化分解的?因此在導入環(huán)節(jié)應多給予時間講好體外氧化的過程,只有講好這個過程學生心中才會浮現(xiàn)出疑問,才能使學生主動進入老師的教學實踐,而不是一帶而過,認為學生在化學課上已經學過了這個知識,只要一提學生可以馬上想到。然而,省屬院校中學生的知識儲備差異很大,老師提到的知識點學生并不都能想到,造成導入環(huán)節(jié)薄弱,嚴重影響后續(xù)教學活動。
導入環(huán)節(jié)做扎實之后,老師順水推舟拋出后面的問題:在機體活細胞內是如何把有機物氧化形成CO2的?在機體活細胞內是如何把有機物氧化形成H2O的?如何釋放能量的?隨著這些問題的提出,課程教授就圍繞這些問題正式展開。因此,整個課程講解過程實質上是針對同學頭腦中的問題進行答疑的過程,實現(xiàn)老師教和學生學的深入互動,為后面講解奠定良好的教學基礎。
二、合理安排課件內容
生物氧化與氧化磷酸化這一知識模塊的課件制作的主要目的是利用多媒體生動地演示生物氧化中有機物最終分解為CO2和H2O,同時釋放大量能量的過程[3-4]。因此,課件制作最好分為3個主講模塊:CO2的生成;H2O的生成及能量的生成。首先第1個模塊CO2的生成在制作課件時,除了說明生物氧化中的CO2是由有機物轉變?yōu)楹然幕衔锖螅ㄟ^脫羧反應(主要是氧化脫羧反應)產生的。還要使用不同有機物脫羧的過程鮮明舉例,在這些例子中重點演示CO2從有機物中脫下的過程,讓學生看得清、聽得懂。其余2個模塊課件的制作,除了說明呼吸鏈的概念、組成、性能和分類以外,重點要下功夫制作有機物中脫下的氫在呼吸鏈中的傳遞過程,尤其是在什么地方氫原子核、電分離,什么地方核、電重組要下力氣重點呈現(xiàn)在學生面前。雖然這部分內容由于呼吸鏈中各組分結構的繁雜性及氫傳遞過程的復雜性,很少在試卷上考查學生,但是這部分直接涉及學生理解氫在呼吸鏈傳遞中H2O的生成過程和氧化磷酸化生成ATP的過程。因此,可以說這部分的重點演示對學生是否能掌握生物氧化中重要的兩個核心概念(呼吸鏈和氧化磷酸化)意義重大,應該在備課和授課過程中投入更多精力。
三、積極組織課間、課外討論交流環(huán)節(jié)
在省屬很多院校中,學生的組成有普通高中畢業(yè)生,也有職業(yè)高中畢業(yè)生,他們對新知識的接受能力存在差異,甚至在普通高中畢業(yè)生之間存在較大差異。正是因為他們接受的教育模式不同,思考同一問題的角度有所不同,甚至大相徑庭[5]。所以創(chuàng)造機會讓這些同學們交流,是很有益處的。通過交流探討環(huán)節(jié)不僅增加同學們的友誼,更重要的是教師可以很好地了解學生對新知識的掌握程度。除此之外,有些同學天性內向但是十分好學,這些同學往往心中有疑問卻礙于面子很少找老師解惑,他們的問題常常是自己琢磨解決,如果自己解決不了也不會主動找老師尋求幫助,因此這些問題就會長時間積累在心中,甚至直到畢業(yè)都心中存惑。我們組織這樣的環(huán)節(jié)是為這些同學提供向老師請求解惑的有效途徑,不但可以幫助這類同學解決有關生物化學知識學習的疑問,而且很有可能引導該類同學形成良好心態(tài)。
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